数控车床的编程与操作实例

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出版者:中国电力
作者:韩鸿鸾
出品人:
页数:291
译者:
出版时间:2006-7
价格:29.00元
装帧:简裝本
isbn号码:9787508343594
丛书系列:
图书标签:
  • 数控车床
  • CNC
  • 编程
  • 操作
  • 实例
  • 机械加工
  • 制造业
  • 数控技术
  • 车削加工
  • 工业技术
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具体描述

进入21世纪以来,数控技术得到了广泛应用,对高素质操作人员的需求量也不断增加。为了适应新形势的发展,同时配合《教育部等六部门关于实施职业技术院校制造业和现代服务业技能型紧缺人才培养培训工程的通知》的精神,特编写了《21世纪数控机床的应用与维修系列书》。本书是其中的《数控车床的编程与操作实例》分册,主要介绍了数控车床结构、加工工艺、数控编程等基础知识,重点讲解了FANUC系统、西门子(802S)系统、国产SKY系统数控车床的编程与操作实例,附录中则收录了数控车工国家职业标准,以供参考。

本书可作为数控机床工作人员培训、操作与维修用书,也可作为相关高等院校的数学参考用书。

精密制造的艺术:现代数控铣床编程与操作实务 本书涵盖了现代数控铣床从基础理论到复杂零件加工的完整知识体系,是机械加工领域从业人员、技术院校师生及精密制造爱好者不可或缺的实用指南。 --- 第一部分:数控铣削技术基础与设备认知 第一章:数控铣床的演进与核心原理 本章深入探讨了数控(NC)技术在铣削加工中的发展历程,从早期的固定循环机床到现代高性能五轴联动加工中心(VMC/HMC)。我们将详细解析数控系统的基本架构,包括控制器(CNC)、驱动系统、伺服电机以及坐标系定义(工件坐标系G54-G59、机床坐标系与程序坐标系)。理解这些基础概念是高效编程的前提。特别关注了绝对值编码器和增量式编码器在定位精度中的作用。 第二章:数控铣床的结构与精度保证 全面剖析现代立式和卧式加工中心的机械结构。内容涵盖主轴结构(包括静音主轴与高速电主轴的区别)、进给系统(滚珠丝杠、直线导轨的选型与维护)、刀库与自动换刀装置(ATC)的工作原理。本章重点讲解如何通过定期的机床几何误差补偿(如反向间隙补偿、螺距误差补偿)来维持和提高加工精度。对于机床的热稳定性测试与校准流程进行了细致的阐述。 第三章:刀具系统与切削参数优化 刀具是实现切削功能的关键。本章细致分类和介绍了铣削中常用的刀具类型,包括面铣刀、球头铣刀、T形铣刀、键槽铣刀以及高性能PCD刀具。深入探讨了刀具材料(硬质合金、陶瓷、超硬材料)的选择依据,以及刀具涂层技术(TiN, TiAlN, AlCrN)如何影响刀具寿命和表面质量。切削参数(主轴转速n、进给速度f、背吃刀量ap、径向切深ae)的计算与调整是本章的核心,通过实例演示如何根据材料特性和机床刚性确定最佳切削用量,以实现高效、稳定的加工。 --- 第二部分:数控编程的理论与实践 第四章:G代码与M代码的深度解析 本章系统梳理了标准ISO 6983(或曰RS-274)编程语言的核心指令集。详细讲解了几何指令(G代码),如直线插补(G01)、圆弧插补(G02/G03)、参考点返回(G28)、固定循环(如G81, G83, G76等钻削与镗孔循环)。同时,对功能指令(M代码),如主轴正转/反转(M03/M04)、刀库管理(M06)、冷却液控制(M08/M09)和程序停止/暂停(M00/M01)进行了详尽的案例分析。 第五章:坐标系设定与程序结构 掌握正确的坐标系设定是编程的基石。本章详述了工件坐标系(G54-G59)在多工位加工中的应用,以及如何利用刀具长度补偿(H)和刀具半径补偿(D)来简化程序编写和应对刀具磨损。程序结构部分涵盖了程序头、程序体、程序尾的标准规范,包括子程序(Subprogram)的调用与嵌套(M98/M99),以及程序段的跳转与重复控制。 第六章:平面轮廓与曲面复杂加工编程实例 本章将理论应用于实践,通过多个具有代表性的零件案例,指导读者完成从零件图纸到可执行程序的转化过程。 二维平面特征编程: 详细演示了沟槽加工、台阶加工、内外部轮廓仿形(电梯式走刀策略)的G代码手工编写。 三维曲面编程基础: 介绍了曲面铣削的基本概念,包括平面投影、法向编程。通过实例演示如何使用刀具路径控制(Tool Path Control, G43.4/G43.5) 来处理斜面和复杂曲面,确保刀具与工件表面的接触角度始终最优。 --- 第三部分:高级加工技术与自动化集成 第七章:高效率加工策略(High-Speed Machining, HSM) HSM 是现代制造业追求高效率的关键技术。本章专注于介绍如何利用高速切削原理优化刀具路径。重点讲解等步长进给控制(Constant Chip Load Control),以及如何通过螺旋插补和迂回进给来避免尖角处的瞬时冲击载荷,从而大幅提高加工速度和表面光洁度。探讨了高转速主轴对刀具、夹具和冷却系统的特殊要求。 第八章:五轴联动铣削原理与编程挑战 五轴加工是实现复杂自由曲面和一次装夹多面加工的核心技术。本章清晰解释了五轴铣床的常见结构类型(A/C轴摆动头、工作台旋转等)。重点解析了五轴编程中的轴心点编程(Tool Center Point, TCPC)概念,这是保证加工精度的关键。通过具体案例展示如何通过运动学转换实现倾斜角度加工,以及如何使用后处理软件来验证五轴运动的有效性。 第九章:机床操作、调试与故障排除 本章是面向操作人员的实用指南。详细介绍了数控铣床的开机、对刀、对刀点设定(接触式对刀仪与激光对刀系统应用)、坐标系输入与对刀流程。在程序调试环节,重点教授单块程序运行(Dry Run)、程序步进以及程序偏置(Program Offset)的正确使用方法。同时,提供了一份常见故障现象及其初步排除指南,例如:伺服报警、急停处理、主轴转速异常、刀库换刀失败等。 第十章:智能制造与未来趋势 本章展望了数控铣削技术与工业4.0的结合。内容包括:机床联网(DNC/IoT)、加工过程中的实时监控与反馈控制(如振动监测、切削力自适应调整)。探讨了增材制造(3D打印)技术对传统减材制造的补充与融合,以及计算机辅助制造(CAM)软件在自动化路径规划中的主导地位,为读者理解数控技术未来的发展方向提供了清晰的路线图。 --- 本书特色: 实践导向: 理论结合大量的实际加工案例,覆盖从简单几何体到复杂模具型面的全流程。 参数详尽: 提供了针对常见材料(如45钢、铝合金、不锈钢、工程塑料)的推荐切削参数表。 系统性强: 知识体系覆盖编程、操作、维护和未来技术发展,适合不同层次的读者。

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用户评价

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我非常赞赏这本书在案例选择上的独到之处。它没有选择那些过于简单、缺乏挑战性的零件,也没有过于复杂、超出初学者能力范围的零件。相反,书中挑选的案例都是一些在实际生产中常见且具有代表性的零件,例如轴类零件、盘类零件、以及一些带有复杂特征的零件。这些案例涵盖了数控车床几乎所有的基本加工功能,如外圆、内孔、车槽、车螺纹、锥度加工等。通过对这些案例的学习,我不仅掌握了各种加工指令的用法,更重要的是学会了如何将这些指令组合起来,形成一个完整、高效的加工程序。书中的每一个案例都提供了详细的步骤,从零件图分析、刀具选择、加工参数设定,到G代码编写、程序模拟、实际加工,每一个环节都讲解得非常到位。我曾经尝试过书中的一个斜度加工案例,一开始我对如何精确控制斜度感到困惑,但在参考了书中提供的程序和讲解后,我豁然开朗,并成功地加工出了合格的零件。这本书让我深刻体会到,数控编程不仅仅是编写代码,更是一种工程思维和实践技能的结合。

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阅读这本书的过程,我体验到了一种前所未有的学习乐趣和成就感。它并非枯燥乏味的理论讲解,而是将抽象的概念转化为生动形象的实践。我特别欣赏书中对不同加工工艺的详细阐述,例如螺纹加工、沟槽加工、锥度加工等,这些都是数控车床操作中非常关键的技能,而书中通过大量的实例,将这些复杂的操作流程分解得淋漓尽致。每一个实例都伴随着清晰的零件图、加工步骤说明、以及对应的数控程序,这让我能够将理论知识与实际操作紧密结合。我曾经尝试过自行编写一些简单的数控程序,但常常因为对某些指令的理解不够深入,或者对刀具补偿、进给速度等参数设置不当,导致加工精度无法保证,甚至出现废品。这本书在这方面提供了极大的帮助,它系统地介绍了各种参数的含义及其对加工结果的影响,并提供了大量优化的程序范例,让我能够借鉴和学习。更重要的是,书中还穿插了许多实用的技巧和注意事项,例如如何选择合适的刀具、如何进行刀具预设、如何进行程序检验等,这些都是在实际生产中非常重要的经验总结。通过学习这本书,我的数控编程和操作能力得到了质的飞跃,我不再对那些复杂的零件感到畏惧,而是充满信心地去迎接每一个挑战。

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我对这本书的另一个高度评价在于其对“细节”的关注。在数控加工中,往往就是一些微小的细节决定了加工的成败。这本书在这方面做得非常出色,它不仅教授了核心的编程和操作技巧,更在细节处给予了大量的指导。例如,在讲解刀具磨损和补偿时,书中详细说明了如何根据刀具的实际磨损情况来调整补偿值,以及如何通过多次试切来精确地确定补偿值。又例如,在讲解零件装夹时,书中提供了多种装夹方式的优缺点分析,以及如何根据零件的形状和尺寸选择最合适的装夹方式,以确保加工过程的稳定性和精度。我曾经在加工一个形状比较特殊的零件时,由于装夹不当,导致加工过程中出现振动,最终影响了加工精度。通过参考书中关于零件装夹的指导,我学会了如何使用顶尖、卡盘、尾座等辅助工具来稳定地固定零件,从而保证了加工的顺利进行。这本书让我深刻理解到,精益求精的态度是数控技术从业者必备的素质。

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对于我来说,这本书最大的价值在于它提供的“实操指导”。许多理论性的书籍会告诉你“是什么”,但这本书却教会我“怎么做”。它不仅仅是给出程序代码,更重要的是解释了编写这些代码的思路和逻辑。例如,书中在讲解螺纹加工时,不仅给出了螺纹G代码,还详细解释了螺距、牙高、螺纹角等参数的意义,以及如何根据这些参数来编写精确的螺纹程序。我曾经尝试过书中关于内外螺纹加工的实例,通过模拟和实际操作,我发现书中的程序不仅能够保证螺纹的精度,而且还考虑了刀具的进给路径和切削效率。书中还提供了许多关于如何进行机床参数设置的指导,例如如何设置参考点、如何进行刀具长度补偿和刀具半径补偿的输入,以及如何进行试切和尺寸修正。这些都是在实际操作中非常重要的环节,往往决定了加工的成败。通过学习这本书,我克服了之前在这些方面存在的许多困惑,变得更加自信和得心应手。

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这本书给我带来的最大收获,是它帮助我建立了完整的数控车床编程与操作思维体系。在过去,我可能只是零散地学习一些指令,或者模仿一些简单的程序,但总是缺乏系统性的认识。这本书就像一个GPS导航系统,为我指明了学习的方向和路径。它从数控车床的基本构成和工作原理开始,一步步引导我理解数控指令的含义和功能,再到如何根据零件图纸进行合理的编程,以及如何安全、高效地进行机床操作。书中对刀具轨迹规划的讲解尤为精彩,它不仅仅是简单地给出几条G代码,而是教会我如何分析零件形状,如何选择最佳的加工策略,如何最大限度地减少加工时间,提高加工效率。我尤其喜欢书中关于曲面加工的实例,它将复杂的三维曲面通过一系列二维直线和圆弧指令进行逼近,这种编程思路的转变,让我对数控加工有了更深的理解。此外,书中对故障排除和日常维护的介绍,也为我提供了宝贵的指导,让我能够在实际操作中避免一些不必要的麻烦,延长机床的使用寿命。这本书不仅仅是一本技术手册,它更是一本启迪思想、提升技能的宝典。

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这本书的设计和排版也让我印象深刻。它采用了大开本,清晰的字体,以及大量的图片和图表,使得阅读过程非常舒适。每一页都充满了信息量,但又不显得拥挤,整体风格专业而又人性化。我特别喜欢书中对复杂数控指令的图示化解释,例如关于刀具半径补偿的讲解,通过生动的示意图,让我能够直观地理解刀具半径补偿是如何工作的,以及它在提高加工精度方面的作用。此外,书中还穿插了一些重要的数控加工概念,例如切削效率、表面粗糙度、刀具寿命等,并解释了这些概念与编程和操作之间的关系。我曾经遇到过一个问题,就是加工出来的零件表面粗糙度不达标,通过翻阅这本书,我找到了原因并学会了如何通过调整切削速度、进给量和刀具角度来改善表面质量。这本书不仅仅是教授编程和操作技巧,它更在潜移默化中提升了我对整个数控加工过程的理解和把握。

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这本书的语言风格非常亲切,丝毫没有普通技术书籍那种冰冷、枯燥的感觉。作者仿佛是一位平易近人的老师,用一种非常易于理解的方式来讲解复杂的数控技术。我尤其喜欢书中对一些关键概念的类比解释,例如将刀具路径规划比作“规划一条最佳的行车路线”,将参数设置比作“给机器下达最精确的指令”。这些形象的比喻让我能够更容易地理解和记住那些抽象的概念。书中还穿插了一些关于数控加工发展历史和未来趋势的介绍,这让我对数控技术有了更宏观的认识。我曾经有过一个疑问,就是为什么数控车床的编程需要如此精确的指令,通过阅读这本书,我了解到这是为了保证加工精度和效率,并且随着技术的发展,数控编程也越来越智能化和自动化。这本书不仅仅是一本技术书籍,它更是一本能够激发学习兴趣、培养技术热情的读物。

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总而言之,这本书是我近年来阅读过的最实用、最有价值的技术书籍之一。它不仅提供了丰富而实用的数控车床编程与操作知识,更重要的是,它帮助我建立了一种严谨、科学的学习和工作方法。我从这本书中获得的不仅仅是技术,更是一种解决问题、不断探索的精神。这本书就像一个宝藏,每一次翻阅都能从中发现新的知识和灵感。我强烈推荐这本书给所有对数控车床感兴趣的朋友,无论是初学者还是有一定经验的从业者,都能从中获益匪浅。它是一本值得反复阅读、深入学习的经典之作,我相信通过对这本书的深入学习和实践,我一定能在数控领域取得更大的进步,为工业生产贡献自己的力量。这本书的出版,无疑是为中国数控技术的普及和发展添砖加瓦,我非常庆幸能成为这本书的读者,并从中汲取养分,不断成长。

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这本书的出版,对于我这样渴望掌握数控车床操作与编程的爱好者来说,无疑是雪中送炭。长久以来,我一直在寻找一本能够系统性地讲解数控车床入门知识,并且附带丰富实践案例的教材。在翻阅了市面上众多同类书籍后,我发现很多书籍要么过于理论化,公式堆砌,对初学者不够友好;要么案例过于简单,无法满足实际生产需求。然而,这本书的出现,彻底改变了我的看法。它不仅仅是一本书,更像是一位循循善诱的老师,一位经验丰富的师傅。从最基础的数控车床结构、工作原理入手,语言通俗易懂,配以大量精美的插图和流程图,即使是对数控领域完全陌生的我,也能很快理解其中的奥妙。更让我惊喜的是,书中对G代码和M代码的讲解,并非简单罗列,而是深入剖析了每一条指令的含义、功能以及在实际编程中的应用场景,并且通过精心设计的实例,让我能够直观地感受到代码转化为具体加工过程的神奇。例如,书中关于外圆车削的实例,从零件图纸的分析,到刀具路径的规划,再到G代码的编写,每一步都讲解得细致入微,让我能够学以致用地解决实际加工问题。这本书的价值,远超其印刷成本,它是我迈向数控技术殿堂的敲门砖,我坚信,通过对这本书的学习,我一定能成为一名出色的数控车床操作员和编程师。

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这本书的结构安排也十分合理,层层递进,循序渐进。它从最基础的数控车床知识讲起,逐步深入到更复杂的编程和操作技巧。我非常欣赏书中对每个章节内容的总结和回顾,这有助于我巩固所学知识。例如,在学习完外圆和内圆加工后,书中会有一个小结,回顾之前学习过的G代码和M代码,并给出一些练习题。这种复习机制非常有效,能够帮助我加深对知识的记忆和理解。此外,书中还提供了一些关于数控车床故障诊断和排除的实用技巧,这对于提高我的应急处理能力非常有帮助。我曾经遇到过一个程序运行不正常的情况,通过参考书中关于程序错误排查的章节,我很快找到了问题的根源并解决了它。这本书就像一位经验丰富的老技师,不仅教授我技术,更传授了我宝贵的经验和智慧。

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