数控电火花线切割加工微机编程控制一体化机床 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:张学仁

出品人:

页数:307

译者:

出版时间:2005-5

价格:28.00元

装帧:

isbn号码:9787560321462

丛书系列:

图书标签:

• 数控电火花线切割
• 微机编程
• 一体化机床
• 加工技术
• 数控技术
• 工业自动化
• 机械制造
• 精密制造
• 模具加工
• 生产制造

好的，这是一本关于“数控电火花线切割加工微机编程控制一体化机床”的书籍的简介，侧重于该领域相关但不包含该特定机床或集成控制系统的详细内容。 --- 图书简介：精密制造技术与现代机床控制基础 聚焦前沿制造工艺、通用数控系统原理及传统加工方法的优化革新 本书旨在为读者提供一个全面、深入的现代精密加工技术基础框架，重点探讨在高端制造业中至关重要的材料去除理论、通用数控系统架构、以及特定传统加工工艺的现代化发展路径。本书内容涵盖了从宏观的制造系统集成到微观的刀具路径规划、从经典的切削力学到先进的表面完整性研究等多个维度，为工程师、技术人员和相关专业学生提供了一套扎实的理论支撑和实践指导。 第一部分：现代精密加工的理论基础与材料行为分析 本部分深入剖析了现代制造过程中材料去除的物理化学基础，为理解复杂加工过程的优化奠定了基石。 第一章：材料科学在精密加工中的应用 本章重点介绍了几类关键工程材料（如高强度钢、钛合金、镍基高温合金以及先进复合材料）在不同加工环境下的力学响应特性。详细讨论了材料的显微结构、晶格缺陷如何影响切削、磨削、或特种加工过程中的应力集中、塑性变形和残余应力分布。内容着重于材料的本构关系建立，以及如何利用材料特性数据指导加工参数的选择，以确保零件的尺寸精度和表面功能性。 第二章：切削力学与热力耦合效应 本章全面回顾了经典的切削理论，包括Karpinski模型和Merchant模型，并在此基础上引入了现代的三维有限元分析方法来模拟切屑的形成、剪切带的演化以及刀具与工件之间的摩擦行为。深入探讨了切削过程中的热源识别、热量传递机制以及加工热对工件表面性能（如硬化层、微观裂纹）的影响。内容不涉及电火花加工的物理过程，而是聚焦于机械切削过程中的热-力耦合。 第三章：表面完整性与残余应力控制 表面质量是衡量精密零件性能的关键指标。本章详细阐述了不同加工方法（如高速铣削、精磨）对零件表面粗糙度、亚表层损伤（如晶粒重构、相变）的影响机制。重点分析了如何通过优化刀具几何、切削参数和冷却润滑策略来有效控制加工诱发的残余应力，从而提高零件的疲劳寿命和抗腐蚀能力。 第二部分：通用数控系统架构与离线编程方法论 本部分脱离对单一电火花设备的特有控制逻辑探讨，转而关注支撑所有现代数控机床运行的通用软件和硬件平台。 第四章：数控系统硬件与软件的模块化设计 本章详细介绍了现代数控系统的基本架构，包括CNC主机、伺服驱动单元（SDU）、输入/输出（I/O）模块及人机交互界面（HMI）。着重分析了实时操作系统（RTOS）在保证高精度插补运动中的作用，以及总线技术（如EtherCAT、Powerlink）在实现高带宽、低延迟数据传输方面的应用。讨论了CNC系统的可扩展性和模块化设计理念，以便适应不同类型的机床结构。 第五章：插补算法与运动控制理论 本章聚焦于如何将程序指令转化为精确的刀具轨迹。深入讲解了直线、圆弧插补的基本原理（如DDA、Bresenham算法），并扩展到更复杂的空间曲线插补，如B样条（B-spline）和NURBS曲面的插补实现。详细分析了速度前馈控制、扭矩控制以及如何通过多轴联动（如五轴及以上）来解决运动耦合问题，以保证加工轨迹的平滑性和精确性。 第六章：CAM软件与后处理技术 本章侧重于从三维模型到机床代码（G代码/M代码）的转化过程。详细介绍了主流计算机辅助制造（CAM）软件的工作流程，包括特征识别、刀具路径生成策略（如等高线加工、螺旋加工、区域清理）以及碰撞检测算法。重点阐述了后处理器的核心功能——将标准化的NC数据转换为特定机床控制器能够识别和执行的专用代码，强调了后处理定制化在解决不同机床间兼容性问题中的关键作用。 第三部分：传统加工工艺的优化与智能化趋势 本部分探讨了在引入先进控制系统后，传统机械加工方法如何通过数字化和智能化手段实现性能飞跃。 第七章：高速与超精密铣削技术 本章专注于高速和超精密铣削的应用。探讨了高转速主轴系统的设计原理（如电主轴技术），以及在极高切削速度下对刀具磨损、振动抑制和颤振预防的控制策略。内容细致分析了如何通过微进给、刀具半径补偿的精确算法来实现纳米级的表面光洁度要求。 第八章：先进磨削技术与工件质量保证 本章侧重于磨削工艺的革新，包括砂轮的超精细修整技术（如金刚石滚轮和激光修整）以及先进冷却液系统的应用。讨论了在磨削过程中如何实时监测磨粒的切深、磨损状态，并通过闭环控制系统动态调整进给率和砂轮转速，以防止表面热损伤和烧伤。 第九章：制造过程的在线监测与质量反馈 本章探讨了如何将传感器技术集成到制造过程中，实现对加工状态的实时感知。内容涵盖了力传感器、声发射传感器（AE）在监测刀具磨损和断裂中的应用，以及光学传感器在测量工件形状误差上的最新进展。重点在于如何利用这些实时数据构建质量反馈闭环，实现加工参数的自适应调整，从而无需依赖传统的离线测量环节。 --- 本书的定位是为读者构建一个坚实的、跨越多种加工模式的通用数控技术知识体系。它强调的是控制系统的通用原理、材料去除的物理基础以及对传统高精度加工方法的深度优化，而不局限于某一特定类型的特种加工设备及其定制化的集成控制方案。

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我是一位职业教育学校的老师，带的是高级数控编程班。挑选教材时，我非常注重内容的系统性和与现有主流设备接口的兼容性。这本书吸引我的地方在于它强调的“一体化机床”概念，这似乎预示着软硬件结合的最新趋势。然而，在实际阅读后，我发现它在软件层面的介绍，特别是针对特定品牌（比如西门子或发那科的经典控制系统）的定制化指令集和操作界面的描述上，显得有些模糊和泛化。它更多地是在构建一个理想化的、理论上的控制架构，而不是直接告诉学生如何去操作我们学校现有的，可能带有一定年代感的、但仍在广泛使用的数控系统进行编程。比如，对于一些在实际编程中极其常见的“小技巧”，例如如何通过微调参数来应对电极磨损导致的尺寸漂移，书中的处理方式往往是通过复杂的数学模型进行修正，这在实际教学中操作起来太繁琐，学生更倾向于记住几个关键的修正值和快捷键。此外，书中涉及的微机编程控制部分，虽然技术前沿，但对于刚接触基础几何编程的学生来说，门槛过高。我需要的是一套循序渐进的、能让学生从理解坐标系到能够独立完成一个三轴联动零件编程的完整路径，而这本书更像是一本聚焦于系统底层逻辑和高级算法的深度解析，对于基础知识的巩固和实际操作的铺陈，稍显不足。

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读这本书的时候，我最大的感受是作者对“控制”二字的理解非常深刻，它不仅仅是发脉冲给电机，而是涵盖了从信号采集到最终执行反馈的全闭环系统设计。我是一名长期从事自动化系统集成的工程师，我对硬件接口和实时操作系统（RTOS）在精密设备中的应用非常感兴趣。我本来期望这本书能在这些方面给予更多的篇幅，比如探讨如何在有限的采样率下，通过优化滤波算法来消除火花放电带来的高频噪声对位置反馈的影响。书中确实提到了实时性要求，但讨论的深度停留在对控制周期和中断优先级的概念性介绍，并没有深入到具体的编程实现细节，比如如何用C语言或汇编写特定的驱动程序来确保纳秒级的响应精度。更令人遗憾的是，关于人机交互界面（HMI）的设计哲学和用户体验（UX）的探讨几乎没有。在现代化的工厂管理中，操作员能否快速准确地输入数据、监控加工状态，并对异常情况做出快速反应，HMI的设计至关重要。这本书的侧重点似乎完全放在了“看不见”的内核算法上，而对于最终呈现给操作者的那层“皮肤”和“交互逻辑”则付诸阙如，这使得它在面向现代智能制造整体解决方案的角度来看，少了一块重要的拼图。

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这本书拿到手的时候，我就觉得它在装帧设计上挺有心思的，封面那种带着金属光泽的深蓝色，很符合精密加工的主题。我本来是想找一本能快速上手，讲解编程实例的实用手册，毕竟我手头有个小项目急着出图。然而，这本书的开篇就展现出一种扎实的学术基调，它花了大量的篇幅去铺陈电火花加工（EDM）的基本物理原理，什么火花间隙的形成机制，电极材料与工件材料的相互作用，甚至连放电过程中的热力学模型都讲得非常细致。这对我来说，有些“过度教育”了，我更期待看到的是直接的G代码和M代码的应用场景，比如如何优化走势来避免二次放电拉丝，或者不同表面粗糙度要求下的电流和脉冲时间的具体参数设定。书中确实有编程章节，但讲解更偏向于“为什么”要这样设置，而不是“如何”快速设置。对于我这种希望提高效率、减少试错成本的现场工程师来说，我希望它能更像一本“工具书”，而非“教材”。我花了很长时间才在后面找到一些关于复杂曲线轮廓补偿的案例，但即便是案例，也依然带有浓厚的理论推导色彩，导致我得花更多时间去反向验证这些理论是如何转化为实际机床运动的。总而言之，它提供的知识深度远超我预期的应用广度，更像是一本为专业研究人员准备的深度参考资料，而非一线操作人员的快速指南。

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从一个长期从事模具设计和逆向工程的角度来看，我对数控线切割加工的效率和精度有着近乎苛刻的要求。这本书给我留下的印象是，它是一部非常“严谨”的作品，其严谨性体现在对每一个工艺参数背后的机理都有着详尽的论述。例如，在讲解锥度加工时，它没有简单地给出倾斜轴的联动公式，而是从力矩平衡、电极侧向侵蚀率变化等多个维度进行交叉分析，试图构建一个万能的、可预测的加工模型。然而，在实际应用中，现实环境的复杂性往往会打破这些理想化的模型。我期待看到的是一系列针对常见“疑难杂症”的经验性解决方案和折衷策略。比如，在加工非常细小的内腔拐角时，如何根据材料硬度动态调整放电能量来防止“圆角”的产生；或者在进行高精度小孔加工时，如何通过电极抬升和反向清洗的周期性组合来保证孔壁的垂直度。这些“经验之谈”往往是现场工程师最宝贵的东西，但这本书似乎更倾向于通过提升理论认知来“解决”问题，而不是提供直接的“战术指导”。这让我在合上书本时，感觉自己对原理更加清晰了，但面对车间里那些突发的、不按常理出牌的加工缺陷时，我手中可用的“工具箱”并没有因此充实太多。

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这本书的排版和图表制作水平相当高，很多示意图清晰地展示了复杂的电场分布和路径规划逻辑，这在阅读过程中提供了极大的帮助，使得一些抽象的概念可视化。我注意到它在“运动控制与插补算法”这一块内容上花费了不少笔墨，特别是对非标准插补算法（比如基于三次样条曲线的路径修正）的探讨，显示出作者对提高加工轨迹平滑度的不懈追求。对于我这种需要处理大量自由曲面零件的航空航天领域的设计师来说，平滑的轨迹意味着更少的振动和更稳定的加工质量。但我的主要疑问集中在软件实现层面：书中提到的这些高级插补算法，是如何被有效地编译和移植到实际的DDC（数字微分控制器）中的？是采用了固定的查找表，还是纯粹的实时计算？此外，对于数据链路的可靠性，尤其是在高速加工过程中，数据传输的瓶颈和容错机制，这本书并没有涉及。它成功地构建了理论上的“完美路径”，但没有详细解释这条完美路径在面对实际的电子延迟、总线拥堵以及可能的电磁干扰时，如何保证其在物理执行层面上的保真度。因此，在连接“数学模型”和“物理控制”这两个关键环节上，这本书留下了不少需要读者自行去探索和填补的空白。

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