Mastercam模具设计实用教程

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出版者:清华大学出版社
作者:康鹏工作室
出品人:
页数:251
译者:
出版时间:2005-9
价格:28.00元
装帧:平装
isbn号码:9787302117940
丛书系列:
图书标签:
  • mastercam模具设计实用教程
  • Mastercam
  • 模具设计
  • 数控编程
  • 机械制造
  • 教程
  • 实战
  • 案例
  • 工业软件
  • CAD/CAM
  • 模具工艺
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具体描述

本书通过大量实例说明了Mastercam在绘图和造型设计以及模具设计中的应用方法。具体讲述了软件入门、二维绘图、三维造型、模具应用技术和电极设计,文字简洁,图文并茂,实例内容由浅入深,可作为数控加工技术专业、机械制造专业、模具设计与制造专业、机电一体化专业等大中专辅助教材,也可作为从事CAD、CAM和数控编程与加工的技术人员的参考书,还可作为Mastercam的培训教材。

机械制造与先进数控技术前沿探索 深入解析现代工业中的数字化制造与工艺优化 本书面向的读者群体: 本书适合机械工程、模具制造、数控技术等专业的本科生、研究生,以及在职的机械设计师、模具工程师、数控程序员和致力于提升制造效率与产品质量的工程师们。对于希望了解或深入掌握现代数控编程与仿真技术的技术人员,本书提供了系统而深入的指导。 --- 第一部分:数控技术基础与发展趋势 第一章:现代制造业的数字化转型 本章从宏观角度审视全球制造业的发展趋势,重点探讨“工业 4.0”背景下,数字化、网络化和智能化对传统机械加工领域带来的深刻变革。内容涵盖了从产品设计(CAD/CAE)到生产执行(CAM/MES)的完整信息流集成,并着重分析了数字孪生技术在复杂机械制造中的初步应用。 1.1 智能工厂的构成要素: 分析传感器技术、工业物联网(IIoT)在车间层面的部署及其数据采集能力。 1.2 增材制造(3D打印)与减材制造的协同: 探讨混合制造模式下,如何利用不同制造技术的优势来优化零件结构和生产周期。 1.3 基于模型的制造(MBM): 介绍如何以三维模型为核心,驱动后续的设计、分析和加工流程,减少信息传递中的误差。 第二章:高级数控系统架构与编程语言 本章深入剖析当前主流高端数控系统的硬件和软件架构,超越基础的G/M代码教学,聚焦于高效率、高精度加工所必需的高级控制功能。 2.1 现代CNC系统内核分析: 讲解实时操作系统(RTOS)在运动控制中的作用,以及多轴联动控制(如五轴联动)的运动学原理。 2.2 结构化编程与宏程序应用(FANUC/西门子为例): 详细阐述如何利用自定义变量、条件判断和循环语句编写灵活、可复用的加工宏程序,以应对批量化、定制化的生产需求。重点解析参数化编程在非标零件加工中的威力。 2.3 人机交互界面(HMI)的优化: 探讨如何设计更直观、更安全的数控操作界面,以提高操作员的工作效率和安全性。 --- 第二部分:复杂曲面与精密零件的高效加工策略 第三章:先进切削理论与刀具路径生成 本章侧重于从切削力学和材料去除率的角度,优化刀具路径的生成算法,以实现更低的刀具磨损和更优的表面完整性。 3.1 等效切削参数(ECP)分析: 介绍如何根据材料硬度、切削深度和进给量,动态计算和调整切削参数,以维持恒定的切削负荷。 3.2 恒定切深/恒定侵入角路径优化: 深入分析如何利用切线进退刀策略和弧线插补,有效避免切削过程中因切深突变导致的振动和表面质量下降。 3.3 刀具路径的拓扑优化: 讲解如何识别和避免“空走刀”区域,以及针对复杂自由曲面的路径重排算法,减少非生产性时间。 第四章:五轴联动加工的运动学与编程实践 五轴加工是实现复杂零件高效制造的关键技术。本章详尽剖析五轴加工的原理和实际操作中的难点。 4.1 五轴运动学模型分类: 详细介绍不同摆动轴(A/B/C轴)的布局(机床坐标系、工件坐标系和刀具坐标系之间的转换),重点讲解万向节锁(Gimbal Lock)的规避策略。 4.2 接触点控制与干涉避让: 阐述在倾斜视角加工中,如何精确控制刀具的接触点(TCP/Tool Center Point)并实时监测刀具与工件、夹具之间的潜在干涉。 4.3 倾斜曲面铣削(Tilted Plane Machining): 探讨利用倾斜平面加工技术,一次装夹完成多个面的加工,显著提高复杂零件的加工精度和效率。 --- 第三部分:过程仿真、质量控制与后处理技术 第五章:高精度加工仿真与误差补偿 在实际加工前进行精确的仿真验证是现代制造流程中不可或缺的一环。本章专注于仿真技术的深度应用。 5.1 基于有限元分析(FEA)的切削仿真: 介绍如何将CAE数据导入CAM仿真环境,预测加工过程中产生的热变形、残余应力和刀具磨损情况。 5.2 误差源识别与链式补偿: 分析机床几何误差、热误差和刀具磨损误差的来源,并详细讲解如何利用激光跟踪仪等设备获取的补偿数据,在数控程序中进行系统性、非线性补偿。 5.3 虚拟加工验证与G代码模拟: 讲解如何使用高级仿真软件对生成的G代码进行“软加工”,确保程序无碰撞、无越界,并验证加工时间。 第六章:后处理器的定制与优化 后处理器是连接CAM软件与特定数控系统的桥梁,其质量直接决定了程序的适用性和高效性。 6.1 后处理器的结构与工作原理: 剖析后处理器(Post Processor)的内部逻辑,包括坐标系转换模块、插补控制模块和报警/信息输出模块。 6.2 基于XML/TCL的定制化开发: 介绍如何使用脚本语言(如TCL)和配置文件(如XML)来修改和定制后处理器的输出格式,以适应特定机床的特殊语法要求(例如,自定义子程序调用、特定安全面高度的设置)。 6.3 实时监控与数据反馈集成: 探讨如何设计后处理程序,使其能够嵌入数据采集点,将加工状态反馈给MES系统,实现制造过程的闭环管理。 --- 第四部分:专业案例分析与前沿展望 第七章:复杂曲面零件的高端制造案例 本章通过具体的工程案例(如涡轮叶片、精密医疗植入件等),展示如何整合前述所有知识点,形成一套完整的、高效率的制造解决方案。案例将详细拆解从三维数据准备、特征识别、刀具选择、路径生成到最终程序调试的全过程。 第八章:未来制造技术展望 探讨人工智能(AI)在制造优化中的潜力,包括基于机器学习的切削参数自适应调整、预测性维护,以及柔性制造系统(FMS)的未来发展方向。 结语: 本书旨在提供一个扎实的理论基础与前沿的技术视野,帮助读者掌握在高度自动化的现代制造环境中驾驭复杂数控技术的关键能力。

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读后感

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用户评价

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这本书的另一个显著优点是它的内容组织结构非常合理,逻辑层次感极强,完全符合人类的学习习惯。它不像有些参考书那样,知识点散落各处,需要读者自己去拼凑。这本书的章节划分非常清晰,从基础建模到复杂的模具拆分,再到最后的加工仿真和后处理,每一步都衔接得天衣无缝。我发现,当我需要回顾某个特定的知识点时,比如关于模具冷却水道的设计规范,我能非常迅速地定位到相关的章节,因为它不是简单地按照软件菜单的顺序来编排,而是按照一个完整的模具设计和制造的流程来构建知识体系的。这种以项目驱动为核心的编排方式,让学习过程充满了目的性和连贯性,极大地减少了学习过程中的挫败感,使得知识体系的建立更加稳固和全面。

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我最欣赏这本书的,是它那种深入骨髓的“实战导向”精神。很多教程写得很理论化,上来就是一堆数学公式和复杂的参数定义,读起来让人望而却步,总感觉脱离实际应用。然而,这本书里几乎每一个章节的案例,都是基于我们日常工作中会遇到的真实模具问题。比如,它没有花大篇幅去解释某个功能键的每一个选项,而是直接告诉你:“在设计一个汽车内饰件的注塑模具时,为了保证拔模顺畅,我们需要对这个侧壁进行特殊的处理。”这种直接关联到行业需求的讲解方式,极大地提高了我的学习兴趣和知识的迁移能力。我感觉自己不是在学一个软件的操作手册,而是在跟一位经验丰富的模具工程师学习项目经验。每次完成书中的一个案例,我都有一种“这个知识点我真的会用了”的踏实感,而不是仅仅停留在“我好像看懂了”的肤浅层面。

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这本书的排版和插图质量简直是业界的标杆,我之前也买过几本类似的CAD/CAM教程,但它们往往要么是黑白印刷,字体小得像蚂蚁,要么就是图文分离,看着图都要费劲地翻页。这本《XXXXX》完全没有这个问题,它采用的是全彩印刷,而且很多复杂的曲面造型和刀具路径的展示,都因为色彩的区分和细节的还原而变得异常清晰。尤其对于新手来说,很多模具结构和加工原理,光靠文字描述是很难理解的,但这本书里每一个关键步骤都有清晰的截图和注释,就像手把手带着你操作一样。我记得有一次我卡在一个复杂的拔模斜度计算上,翻阅了好几本参考资料都没搞懂,最后还是在这本书里一个关于模具分型的案例中,通过图示明白了其中的几何逻辑。这种对视觉体验和学习效率的重视,看得出来作者在编辑和设计上下了极大的功夫,绝非简单地将操作步骤堆砌起来了事,而是真正站在使用者的角度去构建学习路径的。

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这本书的叙事风格非常平易近人,完全没有那种高高在上的技术说教感,读起来有一种和一位耐心的老前辈交流的舒适感。作者似乎深谙初学者容易在哪里感到困惑,因此在关键的、容易出错的地方,都会用“小贴士”或者“注意”的形式,提前给出警示和建议。我尤其喜欢它在介绍完一个功能后的“反思”环节,它会引导读者思考:“如果你不用这个方法,可能会遇到什么问题?”这种引导式的提问,迫使我们主动地去思考解决方案的多样性和优劣性,而不是被动地接受唯一的标准答案。这种教学理念,极大地培养了读者的自主分析和解决问题的能力。与其说它是一本教程,不如说它更像一本“经验总结手册”,充满了作者多年心血凝结成的智慧结晶。

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坦率地说,这本书的深度和广度都超出了我的预期,尤其是在处理复杂曲面和高级加工策略方面,展现出了非凡的专业功底。我过去一直以为,针对特定软件的教程,在理论深度上很难与经典教材相比拟,但这本书巧妙地将复杂的理论知识点融入到具体的操作流程中,使得知识点的吸收变得润物细无声。例如,在讲解高速加工策略时,作者不仅展示了如何设置表面公差,还详细阐述了为什么要选择特定的圆弧拟合算法来减少刀具磨损和提高表面光洁度。这种对细节的把控,体现了作者对底层加工原理的深刻理解,绝非仅仅停留在软件界面的点选操作。对于那些已经有一定基础,想向高级工程师迈进的读者来说,这本书提供了非常宝贵的进阶阶梯,很多我以前觉得是“玄学”的参数设置,通过这本书的解读,变得逻辑清晰、有迹可循。

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