数控车床编程与操作实例 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:机械工业

作者:翟瑞波 编

出品人:

页数:211

译者:

出版时间:2007-9

价格:21.00元

装帧:

isbn号码:9787111217367

丛书系列:

图书标签:

• 数控车床
• CNC编程
• 车削加工
• 编程实例
• 操作实训
• 机械制造
• 工业技术
• 数控技术
• 模具加工
• 加工工艺

精密制造技术前沿探索：现代机械加工工艺与智能控制系统集成 图书简介 本书聚焦于当代先进制造领域的核心技术，旨在为机械工程、数控技术、自动化控制等相关专业的学生、工程师以及技术人员提供一套系统、深入且具有前瞻性的知识体系。全书围绕现代精密机械加工的工艺流程优化、高端数控系统（CNC）的深度应用、复杂零件的数字化设计与仿真，以及面向工业4.0的智能制造集成展开论述。我们摒弃了对基础语法和操作层面的冗余介绍，转而强调理解和掌握背后的设计哲学、算法原理和系统集成能力，力求培养读者解决实际复杂工程问题的能力。 第一部分：先进切削理论与材料科学基础 本部分内容深入探讨了高性能切削过程中的物理与化学现象，这是实现精密加工的前提。 第一章：高速与超精密切削的物理本质 本章详尽分析了高速切削过程中切削力、温度场和残余应力的动态变化规律。着重讨论了塑性变形区内的材料流变学行为，特别是高温高压环境下刀具与工件界面的摩擦学特性。引入了有限元分析（FEA）在预测切屑形态和刀具磨损机制中的应用方法。详细阐述了热影响区（HAZ）对工件表面完整性和机械性能的负面影响，并介绍了冷却液供给技术（如高压内冷、最小润滑MQL）如何通过热管理来改善加工质量。 第二章：难加工材料的切削特性与刀具选择 本章聚焦于航空航天、生物医疗领域常见的镍基高温合金、钛合金、超高强度钢以及先进陶瓷材料的加工挑战。首先分析了这些材料的典型微观结构（如晶粒尺寸、相变行为）如何影响其切削性能。随后，系统梳理了PCD、PCBN、涂层硬质合金以及新型陶瓷刀具材料的性能指标和适用范围。重点讲解了基于材料去除率（MRR）和刀具寿命的经济性优化模型，以及如何通过刀具几何角度的调整来有效控制切削振动和表面粗糙度。 第三章：刀具磨损诊断与寿命预测模型 本章转向过程监测与预测性维护。详细介绍了各种在线监测技术，包括声发射（AE）、振动分析和功率监测法。对磨损模式（如后刀面磨损、月牙状磨损、崩刃）进行了分类和特征提取。更重要的是，引入了基于机器学习（如支持向量机SVM、循环神经网络RNN）的磨损状态识别算法，以及Johnson-Cook模型在动态切削参数优化中的应用，以实现对刀具剩余寿命的精确评估。 第二部分：数字化驱动的复杂几何体制造 本部分着眼于从设计到制造的无缝衔接，强调借助数字化工具对制造过程的全面控制。 第四章：曲面与自由曲面编程的数学基础 本章超越了传统的直线和圆弧插补，深入探讨了复杂曲面的数学描述方法，包括参数化曲面（NURBS、Bézier）在数控编程中的应用。详细介绍了刀具路径的生成策略，如垂直于轮廓线、恒定光栅线（Offsetting）和等参数线扫描方法。重点分析了这些路径策略对加工效率、表面光顺性以及刀具补偿精度的影响。 第五章：多轴联动加工的运动学与误差补偿 本章聚焦于五轴及以上复杂联动加工系统的机理。深入解析了旋转轴和工作台的运动学模型（如欧拉角、旋转矩阵），并对不同构型（如万向头/万向台组合）的运动学奇异点进行了辨识和规避策略。本章还详细介绍了机床误差源的识别与建模，包括系统误差、随机误差和几何误差，并阐述了如何利用误差补偿算法（如误差修正矩阵）来提高复杂曲面的加工精度。 第六章：增材制造与减材制造的工艺融合（混合制造） 本章探讨了增材制造（AM）技术（如激光选区熔化SLM）与传统数控加工的集成趋势。分析了AM零件的残余应力和微观结构特点对后续机加工的影响。讨论了如何利用增材制造快速构建复杂冷却流道或预成形件，再通过高精度数控铣削完成最终表面精加工的“增减结合”策略，以突破传统减材制造的几何限制。 第三部分：高端数控系统的架构与智能控制 本部分深入探讨了支撑现代精密制造的控制系统的核心技术和未来发展方向。 第七章：现代CNC系统的数据总线与实时控制 本章超越了简单的G代码执行层面，探讨了现代CNC系统的层次化架构。详细介绍了高性能实时操作系统（RTOS）在运动控制回路中的作用，以及EtherCAT、PROFIBUS等工业以太网协议在高速数据同步传输中的关键技术。重点阐述了闭环控制系统中的伺服驱动器、反馈元件（如高分辨率编码器、光栅尺）的选型与标定。 第八章：自适应控制（APC）与智能优化算法 本章是本书的前沿核心之一。深入剖析了自适应控制（Adaptive Control, AC）理论在切削过程中的应用，包括参数自整定控制（Self-Tuning Regulator）和模型参考自适应控制（MRAC）。重点介绍了如何实时调整进给率、主轴转速，以应对材料硬度波动或刀具磨损导致的切削力变化，从而实现“恒定切削性能”的智能制造目标。 第九章：人机交互界面（HMI）的工程设计与故障诊断 本章关注操作层的优化。分析了现代CNC系统HMI的设计原则，包括信息可视化、操作逻辑的简化和安全冗余设计。详细介绍了基于状态图、流程图和故障树分析（FTA）的系统诊断流程，以及如何通过集成物联网（IoT）技术，实现远程诊断、数据采集与可视化分析，以提高机床的平均无故障时间（MTBF）。 第四部分：数字化车间与系统集成 本部分将视野扩展到单个机床之外，探讨如何构建高效、灵活的数字化制造单元。 第十章：制造执行系统（MES）与车间调度集成 本章讨论了如何将高级的数控设备与车间管理层（MES）对接。分析了MES在工单下达、物料跟踪、过程质量数据上传方面的核心功能。重点讲解了基于约束规划（Constraint Programming）的柔性制造系统（FMS）的调度算法，以及如何利用实时数据反馈来优化生产节拍和资源分配。 第十一章：虚拟调试与数字孪生技术在制造中的应用 本章阐述了数字孪生（Digital Twin）的概念及其在机械加工中的落地实践。详细介绍了如何通过高精度建模软件（如3DEXPERIENCE、NX）建立机床的物理模型和控制模型，并在虚拟环境中对新工艺、新刀具路径进行预验证（虚拟调试），以消除现场调试风险、缩短产品上市周期。 本书内容体系严谨，理论联系实际，侧重于对高端制造技术原理的深刻理解和工程化应用能力的培养，是迈向工业4.0时代精密制造领域不可或缺的参考宝典。

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坦白讲，作为一名已经工作了十多年的资深技师，我原本以为市面上很难再找到能让我眼前一亮的数控书籍了，但《数控车床编程与操作实例》这本书成功地改变了我的看法。它没有落入窠臼，反而展现出一种与时俱进的专业性。书中对新兴的复合加工功能和在线检测技术的介绍，显示出作者对行业前沿的紧密关注。我尤其关注了其中关于误差补偿和刀具寿命管理的章节，这些都是决定工厂效益的关键因素。作者并没有回避实际生产中可能遇到的突发状况，比如程序错误、机床报警等，并提供了非常实用的排查和解决思路，这比任何理论手册都来得实在。这本书的语言风格成熟稳重，逻辑性极强，阅读过程中几乎不需要反反复复地查阅前面的内容来印证当前的知识点，这说明作者的知识体系构建得非常完整和自洽。

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我必须得说，这本书的实用性超出了我的预期。我之前买过几本类似的教材，要么是过于侧重历史发展，要么就是代码堆砌，让人抓不住重点。而《数控车床编程与操作实例》这本书的精髓在于它的“实例驱动”模式。作者显然深谙车床操作的痛点，针对我们日常工作中经常遇到的，比如锥度、螺纹的精确加工，给出了详尽的解决方案。更让我印象深刻的是，它对不同类型数控系统的操作差异也有所涉及，虽然篇幅不长，但对于一个需要经常在不同品牌机床上切换的工程师来说，这种前瞻性的考虑非常人性化。读完这本书，我感觉自己的“编程肌肉”得到了极大的锻炼，不再是看到程序就头疼，而是能迅速在脑海中构建出零件的加工路径。书中对后处理程序的优化建议也很有价值，教会我如何在保证质量的前提下，有效缩短总加工时间，这在竞争激烈的制造业环境中，简直是无价的经验总结。

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我给这本书的评价是“教科书级别的专业指导，实践者的随身宝典”。这本书的排版清晰，图文并茂，即便是那些涉及复杂数学公式的部分，作者也用图形化的方式进行了简化和说明，大大降低了理解难度。我最欣赏的是它对不同工件材料（如不锈钢、钛合金）在切削参数选择上的经验分享，这些是教科书上往往一笔带过，但在实际操作中却至关重要的“行话”。通过这本书的学习，我不仅巩固了已有的编程知识，更重要的是，它激发了我对自动化和智能化制造的进一步思考。它不仅仅是一本关于编程和操作的书，更像是一本关于如何优化生产流程、提升个人技术素养的综合指南。对于每一个希望在数控领域深耕的人来说，这本书无疑是值得反复研读和珍藏的工具书。

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这本《数控车床编程与操作实例》我一口气读完了，感觉真是为我打开了一扇新世界的大门。我之前对数控编程的理解还停留在理论的层面，总觉得那些G代码和M代码像是天书一样晦涩难懂。但是这本书的编排方式非常贴合实际操作者的需求。它不是那种枯燥的教科书，而是真正从“车间一线”的角度出发，把复杂的编程逻辑融入到一个个生动的实例中。比如，书中对复杂曲面加工的程序解析，简直是手把手教你如何将图纸上的三维模型转化为机器可以理解的指令集。我特别欣赏作者对刀具补偿和进给速度控制的深入探讨，这些细节在实际生产中往往是决定加工精度和效率的关键。书里还配有大量的图示和代码片段，我边看边在电脑上模拟运行，那种“恍然大悟”的感觉，是看再多理论文章也体会不到的。它真正做到了理论与实践的无缝对接，对于初学者来说，这绝对是一本极佳的入门向导；对于有一定经验的师傅来说，这本书中的高级技巧和常见疑难解答部分，也提供了很多值得借鉴的思路，让我对数控加工的理解上升到了一个新的层次。

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这本书的结构安排非常巧妙，读起来有一种循序渐进的愉悦感。它不是一开始就抛出高难度的内容，而是从最基础的坐标系建立和对刀开始讲起，确保读者打下坚实的基础。随着章节的深入，从简单的外圆、端面加工，逐步过渡到复杂的凸轮、非圆曲线的编程。让我觉得非常舒服的一点是，作者对术语的解释非常到位，对于每一个G代码或M代码的含义，都会用最直白的方式进行阐述，并附带实际的加工效果描述，这避免了纯粹的死记硬背。我个人特别喜欢其中关于程序调用和子程序编制的那一章，真正体现了现代数控编程的精髓——如何通过模块化来提高编程效率和程序的可读性。这本书的价值在于，它不仅仅是教你“怎么做”，更重要的是让你理解“为什么这么做”，这种思维方式的培养，比单纯的技能传授要宝贵得多。

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