数控机床编程与操作(数控铣床加工中心分册) (平装)

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出版者:中国劳动社会保障出版社
作者:汤伟文编
出品人:
页数:254 页
译者:
出版时间:2000年01月
价格:18.50元
装帧:平装
isbn号码:9787504525680
丛书系列:
图书标签:
  • 数控机床
  • 数控铣床
  • 加工中心
  • 编程
  • 操作
  • 机械制造
  • 工业技术
  • 数控技术
  • 平装
  • 教材
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具体描述

现代制造技术与数控技术应用指南 (本书涵盖的领域:先进制造技术、工业自动化、机械工程基础、典型数控系统操作与维护、精密加工工艺) --- 第一章 现代机械加工的演进与数控技术的核心地位 本章深入探讨了传统机械加工方法在面对高精度、复杂零件制造需求时所暴露出的局限性,并详细阐述了数控(NC)技术如何作为现代制造业的基石,实现工艺的柔性化和自动化。我们将追溯数控技术从早期的穿孔卡片控制到现代集成化、智能化的发展历程,重点解析数控系统在提高生产效率、确保产品质量一致性方面所发挥的关键作用。 1.1 制造业的革新浪潮:从传统到智能 传统加工的瓶颈: 探讨手工编程、对刀、人工补偿等环节对时间和精度的制约。 数控化的必然性: 分析市场对复杂曲面、微米级公差零件的需求增长,如何驱动数控技术的普及。 工业4.0与智能制造的基石: 阐述数控设备作为物理层面的执行单元,如何与上层管理系统(MES/ERP)协同工作。 1.2 数控系统的基本架构与功能模块 本节详细介绍现代数控系统(如FANUC、西门子等主流平台)的硬件构成和软件逻辑。重点解析中央处理器(CPU)、存储器、输入/输出接口、伺服驱动单元以及人机界面(HMI)在整个控制环路中的作用。 CNC核心组件解析: 区分硬件系统(驱动器、编码器)和软件系统(内核、操作系统)。 运动控制原理概述: 简要介绍插补技术(直线、圆弧、螺旋插补)是如何将离散的指令转化为连续、平滑的刀具轨迹的。 安全与报警机制: 探讨系统如何通过监测电流、温度、过行程等参数来保证设备和人员的安全。 --- 第二章 机械设计与工程图样的数字化理解 本章着重于建立起机械设计图纸与数控机床可识别指令之间的桥梁。强调理解三维模型、二维工程图纸、几何尺寸和公差(GD&T)标注的重要性,这是编写有效加工程序的先决条件。 2.1 现代工程图纸的解读规范 标准与符号识别: 详细讲解国家标准(如ISO、GB)中关于视图、剖视图、断面图的绘制规范。 几何尺寸与公差(GD&T)在数控中的应用: 重点分析形位公差(如直线度、平面度、同轴度)如何直接转化为CNC运动控制的精度要求。理解基准的选择和对加工策略的影响。 2.2 工件坐标系与机床坐标系的建立 本节是所有编程的基础。详细区分机床原点(Machine Zero)、工件零点(Work Zero/WCS)和程序零点(Program Zero)的概念,并介绍确定和设定这些坐标系的方法。 坐标系转换与叠加: 讲解如何处理多工序或多工位加工中坐标系的相对关系。 对刀技术的精确操作: 深入探讨手动对刀、电式对刀、激光对刀等不同方法的原理、适用场景及操作流程,确保刀具长度和半径得到精确补偿。 --- 第三章 基础数控编程语言与指令集详解 本章聚焦于最常用的G代码和M代码,这是实现机床运动控制的“底层语言”。内容将严格按照国际标准(EIA RS-274)进行讲解,并结合主流系统的实际应用特点。 3.1 G代码:几何运动控制指令集 系统性梳理几何控制指令,强调指令的模态特性(固定模态、非模态)。 准备与定位指令(G00/G01): 快速定位与直线插补的差异、进给速度(F值)的设定与控制。 圆弧插补指令(G02/G03): 详细讲解圆心坐标法(IJK)和半径法(R)的选用原则及在复杂轮廓中的应用。 平面选择与坐标系转换(G17/G18/G19, G54-G59): 如何在不同加工平面间切换,以及使用多工件坐标系进行自动化批量生产的设置。 3.2 M代码:机床辅助功能指令集 解析M代码对机床附属功能(如冷却液、主轴、刀库)的控制。 主轴控制(M03/M04/M05): 正转、反转、停止及转速S的设定。 冷却液控制(M08/M09): 冷却方式的选择与管理。 程序控制(M00/M02/M30): 程序暂停、程序结束及自动返回程序首的逻辑关系。 3.3 坐标补偿与修正技术 刀具长度补偿(H代码)与刀具半径补偿(D代码): 详细解释这些补偿指令如何在程序中激活、调用补偿值,以及在复杂轮廓加工中避免错误。 程序段注释与结构化编程: 如何利用百分号(%)和括号(())编写清晰、易于维护的程序结构。 --- 第四章 典型加工工艺流程与程序编制实践 本章将理论知识转化为实际操作能力,通过一系列典型零件的加工案例,指导读者完成从零件分析到程序验证的全过程。 4.1 加工工艺路线的规划 从图纸到工艺卡片: 如何根据材料、精度要求确定切削参数(Vc、Fz)、刀具选择和装夹方案。 基准面的确定原则: 确保所有加工操作均以一致的基准面为参考,避免累积误差。 4.2 钻孔与攻丝循环的运用 固定循环指令(G81-G89): 详细介绍钻孔(G81)、深孔钻(G83)、镗孔(G85)以及螺纹(G84/G76)循环的参数设置,强调“固定参考点”和“退回点”的设置。 固定循环的取消与嵌套: 如何使用G80取消循环,以及在同一程序段中调用不同循环的技巧。 4.3 型面轮廓加工的编程逻辑 曲面轮廓的分割与逼近: 阐述如何使用G01/G02/G03指令对复杂自由曲面进行分段逼近编程(适用于基础数控系统)。 刀具轴向与径向补偿的协调: 在轮廓加工中,如何保证刀具中心轨迹与零件最终轮廓之间精确的半径补偿关系。 --- 第五章 现代数控系统的操作、调试与维护基础 本章内容面向实际操作人员,讲解如何安全、高效地操作和维护数控设备。 5.1 机床操作面板与参数设置 手动操作模式(JOG/MPG): 掌握手轮(增量进给)在对刀、装夹和程序找零时的精确使用。 程序管理与传输: 讲解如何通过U盘、网络(FTP/Ethernet)导入或导出程序,以及程序存储区的管理。 系统参数的理解: 简要介绍关键系统参数(如最大进给速率、伺服增益、回转精度参数)对机床性能的影响,强调非专业人员不应随意修改。 5.2 程序调试与试切削 程序单步运行与图形模拟: 详细介绍如何使用“单块执行”、“程序停止”功能,以及利用CNC内置的图形模拟功能进行首次试切前的安全校验。 干切(Dry Run)与进给倍率控制: 在保证安全的前提下,通过调整进给倍率快速验证程序逻辑和轨迹的正确性。 5.3 常见故障的初步诊断 报警代码的分类与解读: 区分硬件报警(如伺服过载、编码器信号丢失)和软件报警(如程序格式错误、运动越限)。 简单的维护检查: 涵盖润滑系统状态检查、冷却液液位、刀库定位机构的目视检查等日常维护内容,确保设备稳定运行。

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这本书的插图和图例质量参差不齐,这一点非常影响阅读体验。有些示意图画得非常精细,能够帮助理解复杂的机械运动原理,这一点值得肯定。但随后的代码示例部分,尤其是那些涉及到复杂宏程序调用的例子,往往是纯文本呈现,缺乏必要的注释和高亮显示,使得初学者难以快速定位关键逻辑。更让我感到不便的是,书中对于加工案例的描述大多是理想化条件下的标准流程,缺乏对“异常情况”处理的探讨。比如,当出现振刀、崩边或者刀具磨损超差时,操作员应该如何快速在面板上进行微调,或者如何修改程序片段以应对突发状况,这方面的实战案例几乎是空白。一本好的操作手册,应该像一个随叫随到的资深技师,在你遇到麻烦时能提供可靠的应急指导。这本书更像是一份躺在书架上,等待考试的教科书,实用性在紧要关头打了折扣。

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阅读这本书的过程,就像是走进了一个整理得井井有条但略显古板的资料室。它的逻辑结构非常清晰,从机床的结构原理到坐标系的设定,再到编程语言的基本语法,铺陈得很有条理,适合系统学习。但是,我发现书中对于最新的数控系统(比如某些高端五轴联动系统)的特性介绍非常有限,更多的是基于较早版本的标准功能描述。这对于跟上行业发展速度的我们来说,是一个明显的短板。例如,在谈到刀具补偿和误差修正时,它提供的多是手动输入的固定值方法,而缺乏对现代CIMS/CAM软件中如何实现实时在线补偿的深入剖析。我一直在寻找关于后处理程序校验和虚拟仿真方面的详细章节,因为在实际加工前,有效预演是减少废品率的关键。很遗憾,这部分内容寥寥数语,没有形成一个独立、深入的讨论模块。总的来说,这是一本“正确”但不算“前沿”的教材,它能确保你不犯低级错误,但可能无法助你达到行业领先水平。

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说实话,这本书的定价和内容厚度相比,我总觉得在“干货密度”上有所欠缺。它的覆盖面很广,从基础的坐标系到机床的日常维护,几乎涉及了数控铣床操作的方方面面,这确实体现了编者的用心。但是,这种“大而全”的结构,导致在任何一个深入的技术点上都无法深挖。例如,在谈到高精度加工时,涉及到的热变形补偿、机床刚性校准等关键技术,书中只是点到为止,没有提供任何实际测量的流程或数据分析的案例。对于我们这种追求零点几微米精度的行业来说,这些“边缘”但至关重要的环节恰恰是决定成败的关键。我期待的是一本能让我走出书本,直接在车间应用并看到立竿见影效果的“实战手册”,而不是一本需要搭配大量外部资料才能理解和应用的参考书。它合格,但远谈不上优秀。

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这本书的装帧设计和纸张质感确实不错,拿在手里沉甸甸的,感觉很专业。封面设计简洁大气,配色也挺符合技术书籍的调性。我原本是冲着这个“数控铣床加工中心”这个特定方向来的,希望能找到一些实用的编程和操作技巧,尤其是针对一些复杂曲面加工的经验分享。然而,这本书的内容似乎更侧重于基础概念的梳理和标准流程的介绍。比如,关于G代码和M代码的讲解,虽然全面,但深度上与我期望的能解决实际生产难题的水平还有差距。我希望看到更多关于刀具路径优化、切削参数的动态调整,以及在不同材料(比如钛合金或者高温合金)上加工时,那些需要经验积累才能掌握的“窍门”。这本书里更多的是“应该怎么做”的理论阐述,而不是“在实际遇到问题时该如何变通”的实战经验。对于一个刚入行的新手来说,作为入门读物可能还行,但对于有一定基础,希望提升效率和加工质量的老手来说,内容的深度和广度都显得有些保守了。期望在后续的阅读中能发现更多让人眼前一亮的干货。

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从排版和印刷的角度来看,这本书的装帧无疑是经得起推敲的,纸张的抗反光性做得不错,在车间明亮的工作灯下阅读也不会太费劲。然而,内容的侧重点似乎有些失衡。花费了大量的篇幅来解释机床的物理结构和基础操作面板的功能,这对于一个已经熟悉了工业设备操作的工程师来说,显得冗余。相反,我认为更关键的“编程逻辑思维训练”部分,也就是如何将一个三维模型的设计意图,转化为高效、安全的数控代码序列的过程,探讨得过于理论化和抽象。我更期待看到的是,作者能用几个具体的、跨度较大的典型零件(比如一个复杂的叶轮或者一个多特征的模具型腔)作为载体,一步步展示从CAM设置到最终程序调试的全过程,讲解每一步选择背后的工程考量和权衡。目前的内容更像是对《CNC编程标准》的复述,缺乏将知识融会贯通后的个人见解和优化策略。

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