数控加工编程与操作

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页数:251
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出版时间:2009-4
价格:25.00元
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isbn号码:9787121085635
丛书系列:
图书标签:
  • 数控加工
  • CNC编程
  • 数控机床
  • 加工工艺
  • G代码
  • M代码
  • 模具加工
  • 机械制造
  • 工业制造
  • 实训教程
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具体描述

《数控加工编程与操作(第2版)》共分七章,第1章重点介绍了各类数控机床的特点。第2章是数控机床应用人员应该了解的基础工艺知识。第3章结合了国内普遍使用的数控系统,介绍了相应的编程方法。第4、5、6章结合相应的数控机床,分别较为详细地介绍了数控车床、加工中心及慢走丝线切割机床的编程和使用方法。最后一章提供了CAD/CAM技术应用的步骤和一些实例,可以作为CAD/CAM技术应用方面的入门学习材料。因此,《数控加工编程与操作(第2版)》是一本实用性很强的数控技术应用性教材。

刀尖上的舞蹈:现代数控技术与智能制造的实践指南 前言: 在这个以精密制造和高效生产为核心驱动力的时代,掌握先进的数控(NC)技术已不再是少数专业人士的专利,而是所有致力于高端制造业转型升级的工程师、技术人员和一线操作员的必备技能。本书并非着眼于基础的数控编程与操作的入门介绍,而是深入探究当前工业界最前沿的数控系统应用、复杂零件的优化加工策略、以及与智能制造(Industry 4.0)深度融合的前沿技术。 我们深知,优秀的数控技术人才需要具备的,是解决实际生产难题的能力,而不是简单地复述G代码的功能。因此,本书旨在提供一个高阶、实战、面向未来的技术视角,聚焦于如何利用现代数控技术,实现更高精度、更短周期、更低成本的复杂零件加工。 --- 第一部分:新一代数控系统架构与高级功能解析 本部分将彻底超越传统CNC控制器的基础概念,直击当前主流高端数控系统(如Fanuc的高端系列、西门子Sinumerik、海德汉iTNC等)的深层架构和核心优势。 1.1 开放式与嵌入式控制系统的对比与融合 我们将详细分析基于PC的开放式数控架构(如PMC/PLC的集成、软件CNC的优势)与传统嵌入式系统的性能差异、定制化潜力及安全稳定性。重点探讨如何通过API接口和工业以太网(如Profinet, EtherCAT)实现数控机床与MES/ERP系统的实时数据交互。 1.2 刀具管理与虚拟补偿的精细化控制 三维刀具补偿(3D Tool Geometry Compensation): 剖析如何利用现代系统内置的复杂算法,实现对非标准刀具或复杂曲面刀具的精确几何和磨损补偿,这对于航空航天和模具制造至关重要。 自适应进给率控制(Adaptive Feed Control): 深入研究基于主轴负载、切削温度传感器反馈的实时进给率动态调整技术,超越固定进给率的局限,实现“刚性”加工与“柔性”适应的平衡。 1.3 高级周期功能与宏程序的高效应用 本书将重点展示如何构建高性能的宏程序库,用于自动化生成复杂周期(如螺纹加工、螺旋插补、多面体铣削)。特别关注参数化编程在实现“一模多腔”或“族系零件”快速切换中的应用,这要求对系统变量、系统调用和外部接口有深刻理解。 --- 第二部分:复杂曲面与五轴联动的高级加工策略 五轴联动是衡量现代数控技术水平的关键指标。本部分将完全侧重于五轴和多轴联动加工中的运动学解算、路径规划和误差控制。 2.1 运动学模型的建立与后处理验证 机床结构分类与误差模型: 详细解析不同五轴机床结构(如万向头-工作台式、双摆头式)的运动学方程,并讨论如何通过测量和校准建立精确的运动学误差模型。 后处理器(Post Processor)的定制与优化: 强调后处理器不仅仅是代码转换工具,而是连接CAM软件和机床硬件的关键桥梁。我们将展示如何针对特定机床特性(如回转轴的反向间隙、运动轴的限制)定制后处理逻辑,以避免干涉和提升表面质量。 2.2 空间曲面与自由曲面的高效插补 G63/G64(刀具轴向控制模式)的深入应用: 探讨如何精确控制刀具方向,以确保在复杂曲面加工中保持最佳的刀具接触角(Lead Angle),从而优化表面粗糙度和刀具寿命。 摆动铣削(Tilt Cutting)与侧刃加工: 针对模具型面和叶片加工,分析如何利用刀具轴的摆动,使用刀具的圆弧刃或侧刃进行高效的等高或等距切削,显著提高材料去除率。 2.3 多轴同步与干涉规避技术 重点介绍数控系统内置的动态干涉监控(Collision Avoidance)功能,包括如何预设机床部件模型(如刀柄、工作台、防护罩),并在程序执行过程中实时监测,实现零距离安全加工。 --- 第三部分:智能刀具、切削参数的优化与过程监控 现代数控加工的效率提升,越来越依赖于对切削过程的实时感知和干预能力。 3.1 智能刀具与刀具寿命预测 基于RFID/Smart Tool技术的集成应用: 探讨如何利用内置传感器的智能刀具,自动向数控系统传输刀具的当前磨损状态、已加工材料量和当前切削参数,实现加工参数的自动修正。 切削力模型与寿命预测: 介绍基于有限元分析(FEA)的切削力模型,以及如何将这些模型应用于实际加工中,预测特定工艺下刀具的剩余寿命,优化换刀时机。 3.2 高速/超高速加工(HSM/HSC)的参数精细调控 针对铝合金、钛合金等难加工材料,HSC/HPC的成功关键在于对切入、切出、角落处理的精细控制。我们将解析高频微小切削背后的热物理效应,并指导如何根据材料特性和机床动态响应,设定最优的加速度/减速度(Jerk控制)曲线。 3.3 加工过程的数字化监控与反馈 主轴/进给轴负载监控: 如何设置系统报警阈值,实现对“虚切”和“过载”的精确判断。 声发射(AE)技术在加工中的应用: 作为一种非接触式诊断手段,解析如何通过分析切削过程中产生的微小声波信号,实时判断刀具的微小崩刃或粘刀现象,并立即触发系统进行微调。 --- 第四部分:数控机床的集成、调试与前沿维护 本书的最后部分将视角提升到机床集成和系统维护层面,这对于资深工程师至关重要。 4.1 新机床的安装调试与运动学标定 几何误差检测: 详细介绍激光干涉仪、球杆仪在机床几何精度(如直线度、垂直度、回转轴的同轴度)标定中的应用流程和数据分析方法。 热误差补偿策略: 探讨机床在长时间运行后的热漂移规律,以及如何利用系统内置的温度传感器和热模型,实现对主轴、进给轴关键点的实时热补偿,确保加工精度的一致性。 4.2 现代CNC系统的故障诊断与网络安全 PLC与CNC系统的协同故障排查: 当出现联动错误时,如何快速定位问题是在上位CNC程序、下位PLC逻辑,还是硬件I/O层面。 工业物联网(IIoT)环境下的安全防护: 讨论数控机床联网后必须采取的网络安全措施,防止恶意代码注入或未经授权的程序修改。 结论: 本书的内容深度和广度均定位在“应用专家”级别。它要求读者已经具备扎实的G代码基础和对传统数控操作的熟练掌握。只有将对机床运动学、切削物理、先进系统架构的综合理解融会贯通,才能真正驾驭新一代的智能数控装备,成为驱动未来精密制造的核心力量。通过本书的学习,读者将能够从“照章操作”跨越到“系统设计与优化”,实现真正的“刀尖上的舞蹈”。

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读后感

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用户评价

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这本书的内容编排逻辑非常清晰,循序渐进,对于我这样一个对数控加工了解不深的人来说,简直是福音。从最基础的原理讲起,比如刀具的种类、切削参数的选择,到更复杂的编程指令、G代码和M代码的应用,每个章节都像是在为下一章打下坚实的基础。我尤其欣赏它在解释某些概念时,会引用生动的比喻或者图示,而不是一味地堆砌术语。比如,在讲解刀具补偿时,作者用了“修正”的概念,就像是在画画时,我们用橡皮擦去不小心画错的部分,再重新描绘,这样一来,抽象的数值就变得形象化了。而且,这本书的章节划分也很有条理,不会让人觉得知识点过于跳跃。每个知识点都有足够的篇幅去讲解,并且会在后续的章节中进行反复的强调和应用,直到我真正理解为止。我之前也看过一些其他的数控书籍,但很多都过于理论化,或者直接进入到编程环节,让我感到无从下手。而这本《数控加工编程与操作》,则真正做到了“授人以渔”,它教会我如何理解背后的逻辑,而不是简单地记忆代码。这种学习体验非常愉快,让我觉得学习数控编程并不是一件枯燥无味的事情,反而充满了探索的乐趣。

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这本书在解决实际操作中的疑难问题方面,给我提供了非常有价值的指导。我遇到过一些编程上的困惑,比如某个指令执行后达不到预期的效果,或者程序运行时出现一些奇怪的错误。在这种情况下,我就会翻阅这本书,往往能够找到相关的章节,作者会详细分析出现这种情况的原因,以及如何调整参数来解决问题。书中还包含了一些“常见错误及排除方法”的章节,这些内容对于我这样的初学者来说,简直是救命稻草。比如,在讲解圆弧插补时,书中就特别指出了圆弧中心点坐标输入错误可能导致的加工偏差,并提供了正确的输入方法。这种实操性的指导,让我能够快速地解决工作中遇到的实际问题,避免走了很多弯路。这本书不仅仅是理论知识的集合,更是解决实际问题的宝典。

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我对这本书的插图和图表的质量非常满意,它们清晰、准确,并且恰到好处地配合文字内容,极大地增强了理解的效率。很多复杂的加工过程,通过一两张清晰的图表就能一目了然,省去了大量的文字描述。比如,在讲解刀具路径规划时,书中配有详细的刀具运动轨迹图,标注了各个点的坐标和刀具的运动方向,让我能够清晰地看到刀具是如何沿着预设的路径进行切削的。还有在讲解坐标系时,书中提供了多角度的三维坐标系图,让我能够准确地理解机床坐标系、工件坐标系和编程坐标系之间的关系。这些图表不是简单的示意图,而是经过精心设计和绘制的,每一个细节都处理得非常到位,而且色彩搭配也很舒服,不会让人产生视觉疲劳。我甚至觉得,有些图表本身就是一件艺术品,它们将复杂的数控加工过程可视化,让学习变得更加直观和有趣。

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书中的实例分析部分做得非常出色,每一个案例都选择得非常典型,而且讲解得非常详细,从零件图纸的分析,到加工工艺的制定,再到最终的G代码生成,每一步都娓娓道来,让人觉得仿佛亲身参与了整个加工过程。我喜欢它在讲解实例时,不仅给出了最终的程序,还深入分析了每条指令的作用,以及为什么这样设置参数。这让我能够理解“为什么”,而不仅仅是“怎么做”。例如,在讲解螺纹加工时,书里详细说明了螺纹切削的进给指令、切削深度、切削次数等参数的含义,并且给出了不同螺纹规格的编程示例,这让我对螺纹加工有了更深刻的认识。我曾经尝试过根据书中的案例,在自己的电脑上模拟编写程序,发现书中提供的思路和方法非常实用,并且能够直接应用到实际操作中。这种理论与实践相结合的学习方式,让我觉得非常有成就感,也大大增强了我学习的信心。这本书不仅仅是教我如何编程,更重要的是教会我如何思考,如何解决实际加工中可能遇到的问题。

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这本书的案例覆盖面非常广,从简单的零件加工到复杂的模具制造,再到航空航天领域的精密零件加工,都提供了相应的编程思路和方法。我特别欣赏它在不同行业领域的案例分析,这让我能够了解到数控技术在不同领域的具体应用,以及不同行业对数控加工的要求和特点。比如,在讲解汽车零部件加工时,书中会强调效率和批量生产;而在讲解航空航天零部件加工时,则会侧重于精度和材料特性。这种多元化的案例分析,让我的知识视野更加开阔,也让我能够将所学的知识灵活地应用到不同的场景中。我甚至觉得,这本书可以作为各行各业从事数控相关工作的从业者的参考手册。

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这本书的深度和广度都非常令人满意,它不仅覆盖了数控加工编程的基础知识,还涉及了许多进阶的技巧和实际应用。我惊喜地发现,书中对于一些特殊的加工工艺,比如五轴联动加工、高精度零件的加工等,都有详细的介绍和编程思路。这让我觉得,这本书不仅仅是一本入门级的教材,更是一本能够伴随我成长的工具书。当我的技能水平提升后,仍然可以在书中找到新的学习内容和启发。我尤其欣赏它在讲解高级技巧时,会结合实际生产中的案例,说明这些技巧是如何提高加工效率、降低成本,或者实现更复杂的加工要求的。这让我看到了学习这些高级知识的实际价值。这本书让我意识到,数控加工是一个非常广阔的领域,需要不断学习和探索,而这本书正是为我的探索之旅提供了最坚实的后盾。它就像一个宝藏,每一次翻阅,都能挖掘出新的价值。

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这本书的语言风格非常平实易懂,作者似乎非常善于站在读者的角度去思考,避免使用过于晦涩难懂的专业术语,或者在必要时会给出详细的解释。我之前接触过一些技术书籍,常常因为里面充斥着大量我不理解的专业术语而感到沮丧,最后草草收场。但这本书完全没有这种困扰,作者的文字就像一位经验丰富的老师,耐心地引导我一步步地学习。即使是初次接触的 G 代码指令,书中也会用非常形象的语言去解释它的功能,比如“G00是快速移动,就像奔跑一样,速度最快;G01是直线插补,就像骑自行车一样,直线前进;G02/G03是圆弧插补,就像开车转弯,沿着曲线行驶。”这样的比喻,让原本抽象的指令变得生动有趣。这种易于理解的语言,极大地降低了学习门槛,让我能够更专注于理解和掌握知识本身,而不是被语言的障碍所阻碍。我甚至觉得,这本书的语言风格,可以作为技术类书籍的典范。

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这本书在技术前沿性和发展趋势的介绍上,也做得非常出色。它并没有仅仅停留在传统的数控编程技术上,而是对一些新兴的数控技术,比如智能数控、物联网在数控加工中的应用等,都有所提及和展望。这让我能够对整个数控加工行业的发展方向有一个初步的了解,也激发了我对这些前沿技术学习的兴趣。比如,书中对参数化编程和宏程序在提高编程效率和实现自动化方面的作用进行了深入的探讨,这让我看到了数控编程的未来发展方向。我了解到,未来的数控加工将更加智能化、网络化,而这本书让我提前窥见了这些发展的端倪。它让我觉得,学习数控编程不仅仅是掌握一项技能,更是紧跟时代发展的步伐。

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这本书的包装设计真的非常吸引人,封面色彩搭配协调,字体清晰,而且很有质感。拿到手里就能感受到它的分量,翻开扉页,纸张的触感也很舒服,不是那种廉价的纸张。我平时接触一些技术类的书籍,很多时候封面设计都比较朴素,甚至有些枯燥,但这本书却在这方面做得相当出色。它没有使用那些过于花哨或者写实的图片,而是选择了一种更具抽象感和现代感的图案,似乎在暗示着书中内容的前沿性和技术性。更重要的是,当我在书店里闲逛,众多书籍中,它那一抹独特的色彩和设计感瞬间抓住了我的眼球,让我毫不犹豫地拿起来翻看。这种对细节的关注,在如今信息爆炸的时代,对于一本技术类书籍来说,是非常难得的。它不仅仅是一本工具书,更像是一件能够激发学习兴趣的艺术品。我甚至觉得,仅仅是放在书架上,也能提升整个空间的格调。它的设计理念很清晰,就是要让读者在接触知识之前,就感受到一种专业、严谨且充满魅力的氛围,这对于吸引和留住像我这样的初学者来说,起到了非常关键的作用。我特别喜欢它封面的那个Logo,简洁而有力,充满了科技感,让人联想到精密制造和高效生产,这些都是数控加工的核心要素。

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这本书的售后服务或者说配套资源,也做得非常到位。虽然我没有直接联系过作者或者出版社,但在购买这本书的时候,我注意到它提供了一些在线的学习资源,比如视频教程、编程软件的试用版下载链接等。这些配套资源对于学习者来说,是非常有帮助的,它们能够帮助我更直观地理解书中的内容,并且进行实际的练习。我曾经尝试过下载一些配套的视频教程,里面的讲解和书中的内容相互印证,让我学习起来事半功倍。这种线上线下的结合,大大提升了学习的效率和趣味性。它让我觉得,购买这本书不仅仅是获得了一本书,更是获得了一个完整的学习体系。

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