数控车床操作工中、高级技能训练

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页数:201
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出版时间:2008-6
价格:26.00元
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isbn号码:9787118056150
丛书系列:
图书标签:
  • 数控车床
  • CNC加工
  • 操作技能
  • 技能训练
  • 中高级
  • 机械制造
  • 工业技术
  • 实操
  • 维修
  • 编程基础
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具体描述

《中、高等职业技术院校数控类一体化教材·数控车床操作工中、高级技能训练》编者一直从事数控专业的理论教学和实习教学,有较强的实习指导、实践操作经验。编者根据多年教学经验,并结合学校的实际情况,经过现场教学实践,总结得出一套切实可行、高效高水平的理论,并应用此理论指导学生在各类别技能比赛中荣获多项奖励。

随着制造技术的发展,数控技术的应用越来越广泛,社会对数控加工一线工人的需求越来越多,中、高等职业学校对数控专业学生的培养目标就是为了满足社会的这种需求。因此,对学生的技能训练就尤为重要,但是,对应的技能练指导教材几乎没有,一般情况下,指导书都是学校自行编写使用,缺少系统化、规范化。针对这种情况,国防工业出版社组织编写了中、高等职业技术院校数控类一体化教材。

《中、高等职业技术院校数控类一体化教材·数控车床操作工中、高级技能训练》以技能训练课题的形式编排,共15个课题:数控车床的保养方法;机床操作面板与基本操作;端面、外圆柱面和台阶面车削的编程方法与操作技能;外圆锥面车削的编程方法与操作技能;切槽和切断的编程方法与操作技能;圆弧面车削的编程方法与操作技能;外三角螺纹车削的编程方法与操作技能;钻中心孔、钻孔的编程方法与操作技能;镗孔的编程方法与操作技能;中级工综合训练;椭圆轮廓的编程方法与操作技能;抛物线轮廓的编程方法与操作技能;内沟槽的编程方法与操作技能;内三角螺纹的编程方法与操作技能;高级工技能训练。每个课题包括了知识要点、技能训练、训练准备(包括:知识准备、工艺准备)、课题实施(包括:任务描述、任务分析、实施步骤、注意事项、思考与练习)等环节组成。

《现代机械加工技术:从基础到精通》 本书聚焦于传统机械加工领域的前沿拓展与精深应用,旨在为读者提供一套全面、系统的现代机械加工知识体系,尤其侧重于非数控环境下复杂零件的精密制造、特种材料的加工策略以及先进检测与质量控制方法。 --- 第一部分:传统精密加工工艺的再认识与深化 本部分内容着重于传统加工方法在当代高标准制造环境下的继承与发展,强调操作者的经验积累、工艺优化能力以及对材料本构行为的深刻理解。 第一章:复杂曲面与自由形态零件的传统加工 本章深入探讨了在没有依赖复杂CNC程序辅助的情况下,如何利用精密的机械原理和操作技巧实现对非标准曲面(如仿生结构、航空叶片局部特征等)的加工。内容包括: 1. 光学跟踪与误差补偿技术在手动操作中的应用: 介绍如何利用高精度光学测量设备对工件的实时位移进行反馈,并指导操作员进行微调补偿,以控制残余误差在微米级。 2. 仿形与样板加工的优化: 详细分析了万能铣床、镗床在进行三坐标仿形加工时的运动学解耦分析,重点讲解了如何设计高刚度的夹具系统和高精度的跟踪探针,确保在高速仿形过程中的振动抑制和表面完整性。 3. 螺纹与齿轮的精密生成: 区别于使用专用机床,本章侧重于在通用机床上,通过精确计算蜗轮蜗杆机构的传动比修正量,以及利用差动分度法实现高精度非标准齿轮的“手工”加工。 第二章:特种材料的冷加工与成形策略 针对航空航天、生物医学领域常用的难加工材料,本部分详述了在非数控设备上实现稳定、高质量加工的工艺参数选择与刀具管理。 1. 高温合金(镍基、钴基)的切削特性与散热控制: 深入分析了这些材料在切削过程中极高的热软化倾向和加工硬化效应。重点阐述了“短行程、高进给、低转速”等非传统参数组合的适用性,以及如何利用深孔冷却技术(如高压内冷、脉冲冷却)有效导出切削热。 2. 陶瓷基复合材料(CMC)与金属基复合材料(MMC)的磨损控制: 讨论了在金刚石砂轮或特殊涂层刀具磨损加速的背景下,如何通过调整磨削液的流体力学特性和引入电化学辅助磨削(ECM辅助)来提高加工效率和刀具寿命。 3. 形状记忆合金(SMA)的应力释放加工: 针对这些材料的超弹性与马氏体相变特性,探讨了如何通过控制加工过程中的残余应力,避免在后续热处理或使用过程中发生不可控的尺寸变化。 --- 第二部分:先进检测、测量与工艺验证 本部分将视野从切削过程本身扩展到对加工结果的量化评估与验证,强调制造过程的闭环控制能力。 第三章:基于光学与激光的在位测量技术 本章侧重于介绍如何将先进的非接触式测量技术集成到传统车间环境中,以取代传统的接触式量具。 1. 激光扫描与点云数据处理: 介绍如何使用便携式三维激光扫描仪对加工完成的复杂工件进行快速扫描,并详细讲解了点云数据的配准、降噪和与CAD模型的偏差分析流程(GD&T分析)。 2. 白光干涉测量在微观形貌分析中的应用: 重点阐述了如何利用白光干涉仪对刀痕、表面粗糙度进行非破坏性、高分辨率的测量,并建立表面形貌参数与切削参数之间的统计模型。 3. 基于机器视觉的刀具磨损实时监控(非集成系统): 探讨了通过外部高速摄像机捕获刀具切削区域的图像,并利用图像处理算法初步判断刀具的微小崩刃和磨损程度的方法,作为操作员肉眼观察的补充。 第四章:制造过程的统计控制与质量保证体系 本章提供了构建稳健的质量控制流程的理论基础和实践工具。 1. 过程能力指数(Cp/Cpk)的构建与应用: 详细讲解了如何在小批量、多品种的生产环境下,通过科学的抽样计划和统计分析方法,计算和评估加工过程的稳定性与能力。 2. 极差/均值的控制图(X-bar & R Chart)的定制: 强调如何根据不同批次原材料的批次差异性,动态调整控制图的上下限,确保过程的异常波动能被及时发现。 3. 尺寸链分析与公差的合理分配: 针对多部件装配系统,介绍如何运用尺寸链原理,确保最终装配的精度要求,并指导操作员在不同加工工序间合理分配和控制尺寸公差,避免不必要的精度浪费。 --- 第三部分:车间管理与人机工程学优化 本部分关注制造现场的管理效率、安全性和可持续性,是提升车间整体效能的关键。 第五章:高效夹具设计与工装快速响应 强调在小批量或定制化生产中,快速设计、制造和应用高效工装的重要性。 1. 模块化夹具系统的构建原则: 介绍如何通过标准化、互换性强的基础件(如T型螺栓系统、柔性卡爪)快速搭建适应不同工件的固定方案。 2. 快速原型制造(3D打印)在工装中的应用: 探讨了如何利用增材制造技术快速制作定制化的衬垫、定位块和辅助工具,以缩短工装准备时间。 3. 振动分析与工装刚度评估: 介绍如何利用简易的模态分析工具,评估新装夹方案的固有频率,避免在加工过程中产生共振导致的表面质量下降。 第六章:操作环境的人机工程学与安全实践 此章从操作者的生理和心理健康角度出发,优化工作站的设计,以实现长期、高效和安全的工作状态。 1. 工作站的动态调节与可定制化: 探讨了如何根据不同身高的操作员调整工作台高度、机床观察窗角度和照明系统,减少疲劳积累。 2. 切削液与润滑油的职业健康管理: 详细分析了常见切削液的化学成分、潜在的皮肤和呼吸道危害,并提供了先进的雾化回收与过滤方案,以降低操作员的暴露风险。 3. 应急响应与故障排除的标准化流程: 建立了一套针对设备突发故障(如主轴抱死、液压系统泄露)的清晰、分级的处理流程,强调在非数控设备维护中,操作员应具备的快速诊断和初步修复能力。 --- 《现代机械加工技术:从基础到精通》 并非一本关于特定数控系统编程和操作的指南,而是面向寻求在传统机械加工领域实现技术突破、对复杂制造过程具备深刻理解和高级质量控制能力的专业人士和技术工程师的进阶参考书。它填补了现代数控技术普及后,对于高精度、小批量、特种材料加工领域中,对精细工艺控制和传统经验优化知识的系统性缺失。本书要求读者具备一定的机械制造基础知识,并通过深入学习,实现从“会操作设备”到“精通制造过程”的质的飞跃。

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这本书的语言风格非常严谨,几乎达到了教科书级别的规范性,但同时又巧妙地规避了纯理论书籍那种生硬的学术腔调。作者在描述操作步骤时,用词精准、指令明确,每一个动词都像是经过深思熟虑的,例如,描述装夹工件时,不会只说“固定好”,而是会详细说明“使用千分尺测量至精度0.01mm,确保夹持力均匀分布,防止加工过程中发生微小位移”。这种对精度的执着贯穿始终。在某些关键的算法和插补原理的解释部分,作者使用了大量的数学公式辅助说明,但紧随其后总会附带一段通俗易懂的白话解释,确保即便是对高等数学不甚敏感的读者,也能理解背后的逻辑。这种在严谨与易懂之间取得平衡的能力,是这本书最值得称道的一点,它既满足了高级技师对深度钻研的需求,也为刚入行的学员提供了坚实的理解基础。

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这本书最让我印象深刻的是其对“技能训练”和“持续改进”理念的强调。它不只是一个知识的载体,更像是一个实用的训练手册。在每一单元的末尾,都设置了层次分明的训练任务,这些任务不是孤立的练习,而是相互关联、逐步升级的综合项目。例如,学完基础编程后,下一个任务可能就是要求你根据提供的三维模型图纸,自行规划最优刀路并进行仿真验证。更重要的是,它还引入了现代制造理念,比如对“人机工程学”在数控操作界面设计上的考量,以及对绿色制造中减少切削液用量的节能策略的讨论,这使得这本书的视野超越了单纯的“如何操作机器”,上升到了“如何成为一个现代化的、可持续发展的技术人才”的高度。这种前瞻性和系统性的训练导向,极大地激发了我对未来职业发展的思考。

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这本书的装帧设计着实吸引人,封面采用了一种沉稳的深蓝色调,配以银灰色的字体,显得既专业又不失现代感。拿到手里,纸张的质感非常厚实,不是那种摸上去就容易起毛边的廉价纸张,翻页时有一种令人愉悦的阻尼感。内页的印刷清晰度极高,即便是最小的图示和参数表格,线条也锐利分明,墨迹饱满,长时间阅读也不会感到眼睛疲劳,这对于需要精确对照图纸和文字的实操学习者来说,简直是福音。我尤其欣赏它在版式布局上的用心,知识点之间的留白处理得当,使得复杂的工艺流程和技术要点能够被清晰地划分和组织起来,不会让人在密密麻麻的文字堆砌中迷失方向。例如,那些用于讲解复杂刀具路径的示意图,不仅色彩区分明确,连同坐标系的标注都精准到位,即便是初次接触CNC编程的新手,也能通过这些视觉辅助快速建立起空间想象。整体而言,光从这本书的外观和触感上就能感受到作者和出版方在内容呈现上的匠心独运,这无疑为接下来的深入学习打下了一个非常扎实且舒适的物理基础。

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内容结构的处理上,这本书展现出一种非常符合职业教育逻辑的递进关系。它并没有一开始就抛出那些令人望而生畏的复杂代码和高级控制语句,而是从最基础的机床结构认知和安全操作规范入手,这一点非常人性化。我注意到,在讲解基础知识时,作者大量采用了对比和类比的手法,比如将数控系统的工作原理比作人脑处理信息的流程,使得抽象的概念具象化。随着章节的推进,难度系数明显提升,但每提升一个台阶,都会配备大量的“实战演练”或“常见故障分析”的小节,这有效地起到了巩固前一阶段所学的作用。特别是关于坐标系设定和G代码、M代码的详细解析部分,作者不仅给出了标准用法,还深入探讨了不同制造商系统之间的细微差异,这种对细节的把控,体现了作者深厚的实操经验,绝非纸上谈兵之作。它像是经验丰富的老技工手把手地带着你,先打好地基,再逐步搭建起复杂的编程大厦。

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在案例分析和疑难问题解决这部分,这本书展现了令人惊喜的广度和深度。我发现它收录的案例涵盖了从简单的端面铣削、外圆车削到更复杂的螺纹、曲面轮廓加工等多种典型工件的制造过程。更棒的是,它没有停留在“如何成功加工”的层面,而是花了大量篇幅去剖析“为什么会出错”。书中有一章专门针对“刀具磨损与切削参数优化”进行了深入的探讨,它不仅列出了传统的经验公式,还结合了现代切削理论,分析了不同材质刀具在特定转速和进给量下的寿命曲线。对于那些在实际生产中经常遇到的表面粗糙度不达标、振动噪音过大等问题,书中提供了结构化的排查清单和解决方案树,这对于提升实际生产效率和故障排除能力,具有极高的实战价值,感觉就像是带着一本“疑难杂症速查手册”在工作。

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