数控编程与数值计算

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出版者:上海交通大学出版社
作者:谷清贤
出品人:
页数:262
译者:
出版时间:2006-2
价格:25.00元
装帧:简裝本
isbn号码:9787313042316
丛书系列:
图书标签:
  • 数控编程
  • 数值计算
  • 机械制造
  • 工业自动化
  • 编程技术
  • 数学计算
  • 工艺技术
  • 数控机床
  • G代码
  • 加工工艺
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具体描述

本书主要介绍了数控机床发展中的软、硬件发展概况、数控机床的分类及其轨迹控制的基本原理。用较大篇幅介绍了数控车床、数控铣床及加工中心的编程方法及线切割机床使用的几种指令格式和编程方法。每章末都附有一定数量的习题和思考题。

本书可作为中等职业学校数控专业及相邻专业的辅助课教材,也可作为从事数控工作的初、中级人员的工具用书。并可作为高等职业院校数控专业、自动控制专业、机电一体化专业的专业理论课教材或师、生的教学参考用书。

《数控编程与数值计算》是一本深入探讨现代制造业核心技术——数控(CNC)加工的原理、编程方法及相关数值计算技术的专业书籍。本书旨在为读者系统性地介绍数控加工的理论基础、实际操作流程以及优化计算手段,帮助工程师、技术人员和相关专业学生掌握这一关键技能。 内容概述: 本书从数控加工的基本概念入手,首先阐述了数控技术的产生背景、发展历程及其在现代工业中的重要地位。随后,详细介绍了数控系统的组成、工作原理,包括数控机床的硬件构成(如伺服系统、刀具系统、夹具系统等)以及软件系统(如数控系统软件、CAM软件等)。 核心章节详细解读: 数控编程基础: 详细讲解了G代码和M代码的含义、分类及实际应用。读者将学习如何根据零件图纸和加工工艺编写基本的数控加工程序,包括刀具补偿、进给率、主轴转速的设定,以及直线、圆弧、螺旋插补等基本指令的使用。书本会提供大量的实例,从简单的铣削、车削到复杂的曲面加工,引导读者一步步掌握编程技巧。 高级数控编程技术: 针对更复杂的加工任务,本书深入探讨了子程序、宏程序、变量编程、条件判断等高级编程技术。这些技术能够极大地提高编程效率和加工灵活性,尤其在批量生产和复杂零件加工中发挥着关键作用。例如,如何利用宏程序实现参数化编程,以适应不同尺寸规格的零件;如何运用子程序调用来实现刀具路径的复用,减少编程量。 CAM软件的应用: 现代数控加工离不开计算机辅助制造(CAM)软件。本书将介绍主流CAM软件(如UG/NX, Mastercam, SolidCAM等)的基本操作流程,包括三维模型的导入、刀具路径的生成、后处理器的选择与配置等。重点会放在如何通过CAM软件高效地生成高质量的数控刀具路径,以及如何对生成的刀具路径进行优化,以减少切削时间、提高加工精度和延长刀具寿命。 数值计算在数控中的应用: 本书强调了数值计算在数控编程与加工过程中的重要性。读者将学习到如何运用数值方法解决数控加工中的实际问题,例如: 插补算法: 深入解析直线插补(如DDA算法)、圆弧插补(如中点圆弧插补)以及更复杂的样条插补等算法的原理与实现。理解这些算法有助于用户理解机床运动的平滑性和精度来源,甚至在特殊情况下能够进行定制化开发。 误差补偿: 讲解机床在加工过程中可能出现的各种误差(如几何误差、热误差、刀具磨损误差等),以及如何通过数值计算的方法进行补偿,以提高加工精度。这包括了运动学误差补偿、动力学补偿等先进技术。 刀具路径优化: 探讨如何通过数值算法优化刀具路径,例如等距线生成、碰撞检测、切削力预测等,从而实现高效、安全的加工。 加工仿真与验证: 介绍如何利用数值计算进行加工过程的仿真,提前发现潜在的加工问题,避免工件损坏或机床故障。 实践导向与案例分析: 本书最大的特点在于其强烈的实践导向。每一章都配有丰富的图文并茂的实例,涵盖了不同行业(如汽车、航空航天、模具制造等)的典型零件加工案例。通过对这些案例的详细剖析,读者不仅能掌握理论知识,更能理解如何在实际生产中运用这些知识解决具体问题。书本还会提供配套的练习题和思考题,帮助读者巩固所学内容。 本书的价值: 《数控编程与数值计算》不仅是一本技术手册,更是一本能力培养的指南。它能够帮助读者: 提升数控编程能力: 从基础到高级,系统掌握各类数控编程指令和技巧。 掌握CAM软件应用: 熟练运用CAM软件进行高效、精准的刀具路径生成。 理解数控加工原理: 深入理解数控机床的工作原理和加工过程中的关键技术。 增强解决实际问题的能力: 将理论知识应用于解决实际生产中的编程和加工难题。 培养创新思维: 通过对数值计算在数控中的应用理解,为技术改进和创新提供思路。 无论您是初学者还是有一定经验的数控从业者,希望在数控技术领域不断深造,本书都将是您不可或缺的宝贵资源,助您在制造业浪潮中乘风破浪。

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读后感

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用户评价

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**评价一:** 这本《数控编程与数值计算》简直是我近几年读过最“硬核”的专业书籍了,但同时也让我看到了很多意想不到的闪光点。我之所以会被这本书吸引,纯粹是因为我身边不少做机械加工的朋友都提到过它,说这本书是他们入行时的“启蒙恩师”。我本人并非直接从事数控操作,但对于制造行业的流程一直抱有浓厚的兴趣,尤其是那些能够实现精密加工的技术。这本书的开篇就点出了数控技术的核心——“编程”与“计算”,这让我对传统制造业的数字化转型有了更深的理解。书中的内容,虽然我并非每一个公式、每一个算法都能够完全消化,但那种严谨的逻辑、清晰的条理,以及对每一个技术细节的深入剖析,都给我留下了深刻的印象。我尤其喜欢它在讲解数控加工原理时,那种由浅入深、层层递进的讲解方式,仿佛在我脑海中构建了一个立体的加工流程。书中的案例分析也相当详实,我能从那些案例中感受到数控技术在实际生产中的强大应用能力,比如在模具制造、航空航天零件加工等领域,它的精准和高效是毋庸置疑的。虽然我只是一个旁观者,但通过这本书,我仿佛窥见了精密制造的“心脏”跳动,感受到了科技的力量如何改变着我们身边的实体世界。这本书无疑为我打开了一个全新的视角,让我对“中国制造”的未来充满了期待。

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**评价四:** 我是一名正在备考数控相关专业研究生考试的学生,在寻找复习资料的过程中,无意中发现了《数控编程与数值计算》这本书。起初,我只是想找一本能够系统性梳理数控技术知识的书籍,但这本书的深度和广度远远超出了我的预期。它不仅仅是对数控编程命令的罗列,更是对编程背后数学原理、算法模型以及数值计算方法的深刻讲解。书中的数值计算章节,涵盖了线性代数、微积分、数值分析等多个方面,并且都紧密结合了数控应用的实际场景。我尤其欣赏作者在讲解复杂算法时,那种严谨又不失条理的论述风格,一步一步地引导读者去理解其推导过程和应用价值。这本书让我意识到,掌握数控编程不仅仅是记忆一堆代码,更重要的是理解代码背后的计算逻辑,以及如何通过数值计算来优化加工过程,提高效率和精度。对于考研来说,这本书提供了一个非常坚实的基础,让我能够更自信地应对那些涉及算法和数学模型的问题。同时,它也为我未来的研究方向提供了很多启发,让我看到了数控技术与其他学科交叉融合的巨大潜力。

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**评价三:** 我是一名业余的3D打印爱好者,平时喜欢自己设计一些小玩意儿,然后通过3D打印机来实现。在接触《数控编程与数值计算》这本书之前,我对打印机的“大脑”——切片软件的运作原理一直感到十分好奇。这本书虽然不是专门讲3D打印的,但它对数控编程和数值计算的深入探讨,让我对背后的原理有了豁然开朗的感觉。书中的很多概念,比如路径规划、刀具补偿、 G代码的生成逻辑等,都与3D打印机的运动控制有着异曲同工之妙。我开始理解,为什么有时候打印出来的模型会出现瑕疵,很可能就是因为底层的计算或者编程出现了问题。这本书让我从一个“使用者”的角度,上升到了一个“理解者”的高度,我能够更好地去分析打印过程中的问题,甚至尝试去优化切片软件的参数设置。书中的一些数值计算方法,例如插值算法,让我明白了为什么打印机会在两个已知点之间平滑地移动,而不是生硬地跳跃。虽然我不是专业的数控工程师,但通过阅读这本书,我获得了一种全新的思考方式,让我能够更深入地理解我所热爱的3D打印技术,并且对其他相关的自动化、智能化技术产生了更浓厚的兴趣。

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**评价二:** 作为一个对计算机图形学和算法理论充满好奇的学习者,我偶然翻阅了《数控编程与数值计算》这本著作,原本抱着姑且一试的心态,没想到却给我带来了巨大的惊喜。我一直认为,复杂的工程技术背后一定隐藏着精妙的数学原理和计算方法,而这本书恰恰满足了我对这种“幕后英雄”的探究欲。书中最让我着迷的部分,在于它如何将抽象的数学模型转化为具体的数控指令,进而控制机器进行高精度的运动。那些关于插值、逼近、优化算法的讲解,虽然初看起来有些挑战性,但作者的阐述逻辑清晰,并且辅以大量的图示和实例,使得原本晦涩的数学概念变得生动起来。我甚至能够想象出,在每一个精密的工件被加工出来时,背后都凝聚着无数的计算和决策。这本书让我意识到,数值计算并非只是枯燥的数字游戏,而是实现复杂工程目标的强大工具。它让我看到了编程语言如何与物理世界进行交互,如何将数字信息转化为实际的物理形体。对于我这种喜欢刨根问底的读者来说,这本书提供了一个绝佳的平台,去了解现代制造业是如何在算法和计算的支持下,不断突破精度和效率的边界的。我从中不仅学到了知识,更重要的是,我体会到了数学和计算机科学在工程实践中的巨大价值。

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**评价五:** 作为一名资深的机械工程师,我一直认为“实践出真知”,但《数控编程与数值计算》这本书却让我体会到了“理论先行”的重要性。在多年的实际工作中,我接触了各种数控设备和加工任务,但很多时候,对于一些难以理解的加工现象,或者需要进行效率优化时,我总感觉自己缺乏一个更深层的理论支撑。这本书的出现,恰好弥补了我的这一块短板。它深入浅出地剖明了数控编程的原理,以及数值计算在其中的核心作用。书中对于刀具路径的优化算法、误差补偿的数学模型等方面的阐述,让我受益匪浅。我开始理解,为什么在某些复杂的曲面加工中,会有那么多不同的编程策略,以及为什么精准的数值计算能够直接影响最终零件的精度。这本书让我学会了从“怎么做”到“为什么这么做”,从宏观的加工流程到微观的数值计算,都有了更清晰的认识。它帮助我构建了一个更完善的知识体系,让我能够更有效地分析问题、解决问题,并且为我提供了一种全新的视角去审视和改进现有的加工工艺。这本书无疑是我职业生涯中一本非常有价值的参考书,它让我看到了理论学习对于提升工程实践能力的重要意义。

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