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出版者:清华大学出版社

作者:张磊

出品人:

页数:401

译者:

出版时间:2009-9

价格:46.00元

装帧:平装

isbn号码:9787302206668

丛书系列:

图书标签:

• UG
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《现代数控编程与加工实践：面向复杂曲面和五轴联动的深度解析》 图书简介 本书是一本全面深入探讨现代数控（NC）编程与加工实践的专业教程，特别侧重于应对复杂曲面、精密模具制造以及高效率五轴联动加工技术。它旨在为机械制造领域的工程师、资深技术人员、高级数控编程学员以及从事高端零部件加工的企业提供一套系统、实用的理论指导和操作范例。全书内容结构严谨，从基础的数控系统原理出发，逐步过渡到高级的CAM策略和后处理应用，确保读者能够建立起从零件设计到最终成品的全流程认知。 第一部分：数控技术基础与现代制造理念的融合 本部分首先对现代数控系统的基本架构、组成部分及其发展趋势进行了详尽的阐述。它不再仅仅停留在G代码和M代码的简单罗列，而是深入探讨了CNC系统（如Fanuc、Siemens、Heidenhain等主流系统）在高速高精加工（HSC/HSR）时代所必须具备的控制算法和功能特性。 数控系统的高级功能解析： 详细讲解了刀具寿命管理系统（Tool Life Management）、工件坐标系与刀具长度补偿的复杂应用场景、循环指令的高级嵌套、以及参数设置对加工稳定性和表面质量的关键影响。特别辟出一章来解析如何利用系统内置的宏程序（Macro Programming）来简化复杂刀具路径的调用和管理，实现柔性化生产。 先进切削理论与材料特性： 理论部分涵盖了切削力学在高速切削中的动态变化，重点分析了不同材料（如钛合金、镍基高温合金、高强度钢、以及各种工程塑料）的切削性能差异。书中结合实例解释了如何根据材料的导热性、硬度及加工硬化倾向，来科学地选择切削参数（主轴转速、进给率、背吃刀量），以优化刀具寿命并避免加工缺陷如积屑瘤或烧伤。 工件基准的确定与夹具设计关联： 强调了在精密加工中，工件定位基准的准确性是保证最终精度的前提。书中提供了多种非标工件（如不规则自由曲面零件）的有效定位方法，包括三坐标测量机（CMM）辅助找正技术、专用夹具的设计原则，以及如何将这些物理定位信息准确无误地转化为数控程序中的坐标系输入。 第二部分：复杂曲面和自由形态零件的高效CAM策略 本部分是本书的核心，专注于讲解如何利用先进的计算机辅助制造（CAM）软件来处理三维曲面和复杂结构件的编程需求。书中以主流CAM平台为例（但不限于任何特定品牌），侧重于方法论和策略的选择，确保知识的通用性。 曲面加工的精度控制与刀具路径生成： 深入探讨了不同曲面（NURBS、T-Splines、点云数据）的数字化表示方法及其对NC代码生成的影响。详细比较了侧面铣削（Side Milling）、光顺轮廓加工（Contour Machining）、曲面偏置（Offsetting）等策略的适用性、效率和表面质量的差异。书中着重分析了“切削方向的优化”如何显著减少刀痕和剩余材料。 残余材料去除（MRR）与多轴联动策略： 详细介绍了如何运用“粗加工-半精加工-精加工”的递进式策略来最大化材料去除率，同时保证最终精加工的质量。针对复杂曲面，书中重点剖析了球刀扫描策略（Ball End Mill Sweeping）与非球面刀具路径的优化，讨论了如何通过调整步距角（Step Angle）和刀具轴向/径向进给率来平衡加工速度与表面光洁度。 五轴联动加工的运动学与编程逻辑： 详尽讲解了五轴加工中的重要概念，如欧拉角（Euler Angles）与旋转中心点（RCP）的设置，以及如何处理五轴加工中的奇点（Singularity）问题。书中提供了大量的实例，演示了如何通过倾斜刀具轴（Tilting）来避免干涉、保持恒定切深，实现“刀尖跟踪”（Tip Tracking）和“刀柄包络面避让”，这是实现高效、无干涉加工的关键技术。 第三部分：刀具系统、仿真验证与加工后处理 本部分聚焦于实现高效加工的配套技术，确保编程的准确性、加工过程的可视化和实际操作的安全性。 先进刀具与刀柄系统的集成应用： 探讨了高性能刀具材料（PCD、PcBN、高硬度硬质合金）的选择，以及如何利用模块化刀具系统（如液压刀柄、热缩刀柄）来保证高转速下的径向跳动精度（Runout）。特别强调了切削液（冷却液）的输送方式（高压内冷/外部润滑）对深孔和高精度加工的影响。 虚拟加工环境与干涉检查： 全面介绍了数控仿真技术在现代制造流程中的不可替代性。书中详细描述了如何将CAD/CAM模型、刀具信息、机床运动学模型导入专业的仿真软件中进行验证。重点讲解了运动干涉检测（Machine Collision Detection）、刀具路径优化以及程序效率分析，确保首次装夹即可成功加工。 后处理技术的原理与定制化需求： 阐述了后处理程序（Post Processor）在CAM软件输出标准APT或CL数据到特定数控机床格式之间的桥梁作用。书中分析了后处理文件结构的核心逻辑，包括坐标系转换矩阵的生成、五轴插补代码（如G68.2, G43.4）的生成规则，以及在面对特定机床控制器（如带有独特轴系定义的机床）时，进行后处理逻辑微调和定制化的基本思路和调试方法。 总结 本书以“深度、实践、前沿”为核心指导思想，避免了对基础软件界面的简单截图罗列，而是聚焦于制造工程师在面对高端、复杂零件加工任务时所需的深层次技术理解和决策能力。通过对切削理论、先进CAM策略和机床控制特性的综合讲解，读者将能够构建起一套完整的、面向现代精密制造的知识体系。

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这本书的封面设计很有吸引力，色彩搭配和排版都显得非常专业。我最喜欢它封面上那种略带科技感的蓝色调，让人一眼就能感受到这是一本关于现代制造技术的书籍。书的装帧质量也相当不错，纸张的厚度适中，印刷清晰，油墨味道不重，长时间阅读下来眼睛也不会感到疲劳。拿到手里有一种沉甸甸的充实感，感觉内容一定非常扎实。不过，我个人期望书中能加入更多关于实际案例的彩色照片或者流程图，这样能更直观地展示UG NX这个软件在不同行业中的应用效果，毕竟视觉化的信息更容易被大脑吸收和记忆。如果能在每章的开头或结尾增加一个“本章精要”的速览板块，对于经常需要快速回顾知识点的读者来说，会是极大的便利。总的来说，从第一印象来看，这是一本用心制作的技术手册，对提升读者的专业形象和阅读体验都起到了加分作用。

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从实操角度来衡量，这本书的实用性是毋庸置疑的。它不仅仅是一本理论参考书，更像是一本可以随时放在工作台旁边的操作指南。作者似乎深知读者在实际生产中会遇到的痛点，并针对性地提供了解决方案。我特别喜欢书中关于错误排查和异常处理的部分，它们仿佛是作者多年踩坑经验的结晶，能帮我们避免走许多弯路。美中不足的是，对于最新的UG NX版本迭代所带来的新功能和兼容性变化，如果能有一个附录或在线更新的支持机制来补充说明，那就更完美了。技术软件的更新速度极快，一本优秀的技术书籍若能与时俱进，其价值才能得到最大程度的延续。总而言之，这是一本值得反复研读、并伴随职业生涯成长的工具书。

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这本书的行文风格总体来说是严谨而清晰的，充满了工程师特有的那种精确感。语言措辞上力求准确无误，这一点在技术文档中至关重要。作者在解释复杂算法或特定参数设置时，通常会配有详细的文字说明，试图消除读者可能产生的任何歧义。我注意到一些关键术语的解释非常到位，这对于理解UG NX背后工作原理非常有帮助。然而，有时候这种过度严谨反而让阅读体验略显沉闷，偶尔可以尝试使用更生动或类比的方式来解释一些抽象概念，比如，用生活中的某个场景来比喻某个刀具路径的生成逻辑，能有效降低读者的心理门槛。此外，书中大量的截图如果能配上更清晰的箭头或高亮标记，指明具体操作区域，阅读效率会再次提升一个档次。

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翻开目录，结构布局的逻辑性让我眼前一亮。作者显然是花了大力气来组织内容的先后顺序，从基础概念的引入到高级功能的深入探讨，过渡得非常自然流畅，几乎没有生硬的跳跃感。这种循序渐进的编排方式，对于初学者来说简直是福音，它允许读者在一个没有压力的环境中逐步建立起对整个系统的认知框架。我很欣赏作者在理论阐述和实际操作步骤之间的平衡把握，既没有过度堆砌晦涩难懂的理论公式，也没有流于表面地只展示按键的点击顺序。如果能有一个贯穿全书的、基于一个复杂零件的“主线任务”，让读者在学习不同模块时，不断回溯并完善这个零件的后处理过程，那么学习的连贯性和成就感会大大增强。例如，用一个模具零件贯穿始终，每次学习一个新功能就应用到这个零件上，效果会非常棒。

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作为一本专注于特定领域的教程，本书在内容的深度上表现得相当出色，展现了作者深厚的行业经验。对于那些已经掌握了基础CAD/CAM操作的人来说，这本书提供的后处理优化技巧和定制化解决方案，无疑是提升工作效率和产品质量的关键所在。特别是关于G代码的编辑和调试部分，讲解得非常细致，这通常是许多入门教程会一带而过的内容。如果能在探讨特定机床后处理文件编写规则时，多增加一些不同品牌或控制系统之间的差异化对比，比如西门子、发那科系统在特定代码块上的处理习惯，那对于需要服务于多家工厂的工程师来说，将是无价之宝。这部分内容的丰富度决定了一本教程能走多远，从目前来看，它已经走得很深了。

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图书馆借书。光盘只有零件模型，没有视频教学。连续几个练习都没有做出来。。。

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