数控技术

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出版者:天津大学
作者:杜君文 编
出品人:
页数:281
译者:
出版时间:2002-2
价格:26.00元
装帧:
isbn号码:9787561803080
丛书系列:
图书标签:
  • 数控技术
  • CNC
  • 数控机床
  • 加工技术
  • 机械制造
  • 工业自动化
  • 编程
  • G代码
  • 机床
  • 制造工程
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具体描述

本书全面系统地介绍了数控技术的关键内容:数控系统的硬软件构成及特点,插补和刀补的软件算法,开放式数控系统的特点和优势;伺服驱动及位置检测反馈技术,典型的交、直流全闭环、半闭环伺服系统以及直线电机驱动和数字伺服系统等概念;主传动和进给传动系统中的高刚度、低摩擦、无间隙精密机械技术;PC可编程控制器完成CNC机床上的开关量控制和数控轨迹控制协调;数控加工编程的基本方法和数学处理原理,以及以及数控技术向系统化、集成化发展的总趋势和数控技术对先进制造技术的重要支撑作用等。

本书可作为高等院校机械工程及自动化、机械设计制造及自动化、机电一体化等专业的技术基础课教材,也可供从事数控机械设计、研究、开发、应用的科技人员参考。书中伺服器驱动的一些技术数据和机械系统的许多图样可供学生设计参考;改进的DDA插补算法和刀补算法,数控编程中的数学处理,PC控制技术等可供研究生选用。

《精密制造的基石:现代机械加工原理与实践》 本书深入探讨了现代机械加工领域的核心技术与前沿发展,为读者构建起一座理解和掌握精密制造工艺的坚实桥梁。我们不仅仅关注“如何做”,更致力于揭示“为何如此”,从根本上理解机械加工的原理,从而为解决实际生产中的技术难题提供理论支撑。 第一章 机械加工基础理论 revisited 本章将带领读者重温并深化对机械加工基本概念的理解。我们将从材料科学的角度出发,解析不同金属材料(如碳钢、合金钢、铸铁、铝合金、铜合金等)的微观结构、力学性能及其对切削加工的影响。这包括了晶体结构、屈服强度、抗拉强度、硬度、塑性和韧性等关键参数,以及它们在加工过程中的变化机制。 接下来,我们将详细阐述切削运动的本质。通过对刀具与工件相对运动的分析,我们将深入理解切削速度、进给量和切削深度的概念及其相互关系。我们将剖析切削过程中的几何关系,包括刀具的几何角度(如前角、后角、主偏角、副偏角、刀尖圆弧半径等)如何影响切削力、切屑形成、表面粗糙度和刀具寿命。 本章还将重点讲解切削力及其对加工过程的影响。我们将介绍切削力产生的根源——材料的塑性变形和断裂,并分析其三分量(主切削力、进给力、背压力)的大小与方向。通过切削力模型,读者将能更好地理解切削过程中的能量消耗、机床刚性需求以及刀具磨损的机理。 最后,我们将探讨切屑的形成与形态。我们将分析不同切削条件(如切削速度、进给量、刀具几何形状、材料硬度等)下切屑的类型(如带状切屑、积屑瘤、崩碎切屑等)及其对加工质量和效率的影响。理解切屑的形成过程,是优化切削参数、保证加工精度的关键。 第二章 切削刀具的创新设计与材料科学 精密的加工离不开先进的切削刀具。本章将聚焦于刀具的创新设计与材料科学,展现现代刀具技术的飞速发展。 我们将首先回顾传统刀具材料,如高速钢(HSS)和硬质合金(Cemented Carbide)的性能特点、制备工艺及其在不同应用场景下的优势与局限。 随后,我们将重点介绍新兴刀具材料,特别是立方氮化硼(CBN)和聚晶金刚石(PCD)等超硬材料刀具。我们将深入分析这些材料的原子结构、高硬度、高耐磨性和低摩擦系数的来源,以及它们在加工难加工材料(如淬火钢、铸铁、铝合金、复合材料等)时的卓越表现。 在刀具结构设计方面,我们将探讨整体刀具、可转位刀具(包括刀片槽型设计、刀夹设计、刀杆结构等)以及复合刀具等多种形式。我们将分析不同结构的优点,例如可转位刀具在更换方便、成本控制方面的优势,以及复合刀具如何通过集成多种切削功能来提高加工效率。 此外,本章还将深入探讨刀具涂层技术。我们将详细介绍各种高性能涂层(如TiN、TiCN、TiAlN、AlTiN、DLC等)的制备工艺(如PVD、CVD、PACVD等)、涂层的微观结构、硬度、耐磨性、抗氧化性以及它们如何显著延长刀具寿命、降低切削力、改善加工表面质量。 第三章 加工工艺与参数优化 本章将回归到实际的加工过程,深入剖析各种加工工艺的原理、特点以及如何进行参数优化以达到最佳的加工效果。 我们将详细介绍车削(外圆车削、内圆车削、端面车削、螺纹车削、仿形车削等)、铣削(平面铣削、成型铣削、三维铣削等)、钻削、镗削、磨削等主要机械加工工艺。针对每种工艺,我们将分析其切削机理、适用的机床类型、刀具选择以及关键的加工参数(如切削速度、进给量、切削深度、走刀次数等)。 本章的核心在于“参数优化”。我们将介绍多种优化方法,包括经验法、图表法、实验设计法(如正交试验、因子分析)以及基于模型预测的优化技术。通过这些方法,读者将学会如何根据工件材料、刀具特性、机床能力以及加工精度要求,系统地选择和调整加工参数,从而在保证加工质量的前提下,最大程度地提高加工效率和降低刀具损耗。 我们还将讨论冷却润滑技术在机械加工中的作用,包括各种切削液(油基、水基、合成切削液等)的性能特点、选择原则以及它们如何有效降低切削温度、减少磨损、排出切屑、改善表面质量。 第四章 加工质量控制与检测技术 高质量的加工成果是机械加工的最终目标。本章将系统介绍加工质量的控制方法和先进的检测技术。 我们将深入探讨影响加工质量的关键因素,包括刀具磨损、机床刚性、振动、热变形、残余应力以及切屑的粘附等。我们将分析这些因素的产生机理,并提出相应的控制措施,例如合理的刀具修磨与更换策略、优化机床结构刚性、采用减振技术、控制环境温度以及优化切削参数以减少残余应力。 在表面质量方面,我们将详细介绍表面粗糙度、表面完整性(包括表面硬度、显微组织、表面残余应力等)的概念及其检测方法。我们将阐述如何通过优化加工工艺和选择合适的刀具、切削参数来改善表面粗糙度和表面完整性。 本章还将重点介绍尺寸精度和形位公差的控制。我们将讲解影响尺寸精度的各种误差来源,如刀具磨损、机床进给误差、热变形等,并介绍补偿和修正的方法。同时,我们将详细介绍形位公差(如直线度、平面度、圆度、圆柱度、平行度、垂直度、角度等)的检测方法和标准,以及如何通过工艺优化来满足这些精度要求。 最后,我们将介绍多种现代化的检测技术,包括接触式测量(如三坐标测量机 CMM、千分尺、卡尺、量块等)和非接触式测量(如光学测量显微镜、激光扫描仪、机器视觉系统等)。我们将讨论各种测量技术的原理、精度、适用范围以及数据处理与分析方法。 第五章 特种加工技术与未来发展趋势 本章将拓展视野,介绍一些非传统但日益重要的特种加工技术,并展望机械加工的未来发展方向。 我们将介绍电火花加工(EDM)、激光加工(Laser Machining)、超声波加工(Ultrasonic Machining)、水射流加工(Waterjet Machining)、电化学加工(ECM)等。我们将分析这些加工方法的独特原理、优势、劣势以及它们在加工高硬度材料、复杂形状工件、微细结构件等方面的应用。 此外,本章还将探讨机械加工领域的最新发展趋势,包括: 智能化与自动化: 结合人工智能(AI)、机器学习(ML)和物联网(IoT)技术,实现加工过程的自适应控制、故障诊断和预测性维护。 增材制造(3D打印)与减材制造的融合: 探讨增材制造与传统切削加工的协同工作模式,如何通过混合制造技术实现更高效、更灵活的零件生产。 微纳加工技术: 介绍微细加工(Micro-machining)和纳米加工(Nano-machining)技术,以及它们在微机电器(MEMS)、医疗器械、光学器件等领域的应用。 绿色制造与可持续发展: 关注环保型切削液、节能加工技术以及废料回收利用等议题,推动机械加工行业向绿色化、可持续化方向发展。 通过对这些内容的深入学习,读者将能够全面掌握现代机械加工的理论基础、工艺方法、质量控制技术以及未来发展趋势,为在精密制造领域做出贡献奠定坚实基础。

作者简介

目录信息

第一章 概述第二章 数控加工编程技术第三章 数控系统第四章 数控机床的伺服系统第五章 数控机床的机械系统第六章 数控机床上的PC控制技术第七章 数控技术的发展趋势
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读后感

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用户评价

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一直以来,我都有一个“制造梦想”,希望能亲手创造出一些精密的零件。之前我尝试过一些基础的手工制作,但总觉得在精度和效率上有所欠缺。《数控技术》这本书,就像是给了我一把通往梦想的钥匙。它从数控机床的“心脏”——数控系统开始,详细介绍了它的工作原理和控制流程。我最喜欢的部分是关于“伺服驱动与反馈系统”的讲解。它用通俗易懂的语言,解释了步进电机和伺服电机的工作方式,以及编码器是如何精确地告诉机床“我现在在哪里”。这让我对数控机床的“精准定位”有了非常深刻的理解。而且,这本书并没有仅仅停留在对基本原理的介绍,它还深入探讨了数控加工的工艺方面。比如,书中关于“切削力分析与热处理”的章节,就让我明白了为什么在加工不同的材料时,需要调整切削速度和进给量,以及这些参数对刀具寿命和加工表面质量的影响。它不仅是告诉了我“做什么”,更重要的是让我理解了“为什么这么做”。我尤其喜欢书中的一些“优化技巧”部分,比如如何通过调整刀具路径来减少空行程时间,或者如何通过合理设置切削参数来提高加工效率。这些都是非常实用的经验,能直接应用到实际的生产中。读完这本书,我感觉自己不再是那个只会“敲敲打打”的半吊子,而是对精密制造有了一个更系统、更深入的认识。

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说实话,我当初买《数控技术》这本书,是抱着一种“试试看”的心态。我之前在一些维修行业工作,偶尔会接触到一些自动化设备,但对数控技术本身并没有系统性的了解。这本书打开了一个全新的世界。它不仅仅是教你如何操作一台机器,更重要的是,它让你明白机器背后的“思想”。书中的“数控机床的结构组成”部分,让我对机床的各个部件有了直观的认识,比如主轴、刀架、进给系统等等,这些看似陌生的名词,通过书中的详细图示和功能介绍,变得具体而生动。我尤其欣赏书中关于“数控编程基础”的讲解。它没有直接扔给你一堆代码,而是循序渐进地介绍了G代码和M代码的含义,以及它们在加工过程中的作用。当我看到书中关于“圆弧插补”的解释时,我才明白为什么机床能够如此精确地加工出圆形的孔洞或者弧形的槽。这种对“为什么”的深入挖掘,让我觉得这本书不仅仅是一本技术手册,更像是一个“解密者”。此外,书中关于“刀具与材料”的章节,也让我学到了很多实用的知识。它详细介绍了不同材质的刀具,以及它们各自的优缺点,还有如何根据被加工材料的特性来选择合适的刀具和切削参数。这对于我理解为什么有些加工过程会“切不动”或者“刀具磨损很快”提供了清晰的解释。这本书的逻辑性非常强,每一部分都像是为下一部分打下基础,让我能够一步步地构建起对数控技术的完整认知。

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作为一个在制造业一线摸爬滚打了十几年的技术工人,我一直对那些能够精确控制刀具运动的数控机床充满了敬畏。这次,我特意找来《数控技术》这本书,希望能系统地梳理一下我工作中遇到的各种问题。这本书的内容非常扎实,而且与实际生产紧密结合。我最喜欢的部分是关于“加工工艺规程的制定”和“刀具选择与磨损”的章节。它详细讲解了如何根据零件的图纸、材料以及机床的性能来制定合理的加工工艺,包括确定加工顺序、选择合适的刀具、设定切削参数等等。书中列举了大量的实际案例,例如如何加工某个特定的零件,遇到的问题是什么,以及如何通过调整参数来解决。这些内容对于我这种有着丰富实践经验但理论基础稍显薄弱的人来说,简直是“及时雨”。它帮助我把之前一些靠经验积累下来的“感觉”上升到了理论的高度,让我能够更深刻地理解为什么某些做法能够带来更好的效果。而且,这本书也关注了数控技术的发展趋势,比如五轴联动加工、智能化生产等。这些内容让我看到了行业未来的发展方向,也激发了我学习新技术的动力。这本书不仅仅是一本技术手册,更像是一位经验丰富的老前辈,在循循善诱地传授他的经验和智慧。我从中不仅学到了知识,更获得了解决实际问题的思路和方法。

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在一次偶然的机会,我接触到了《数控技术》这本书,立刻就被它所吸引。我是一名对自动化和精密制造充满兴趣的业余爱好者,一直想深入了解数控技术。这本书简直是我的“私人导师”。它从最基础的数控机床的“生命线”——数控系统开始,详细介绍了它的构成、工作原理以及各种功能。我特别喜欢书中关于“信号传输与处理”的章节,它用清晰的流程图和详细的解释,让我明白了指令是如何从程序传输到执行部件的,并且在这个过程中是如何被处理和转换的。这种对“信息流动”的理解,让整个数控流程变得更加清晰。而且,这本书的编写风格非常注重“用户体验”。它提供了大量的图示、表格和流程图,使得复杂的概念变得易于理解。我曾经在学习“刀具补偿”时,对刀具半径补偿和刀具长度补偿的概念感到困惑,但书中的那些精美的三维示意图,让我一下子就明白了它们是如何工作的,以及它们对加工精度的影响。这本书的内容非常系统,从理论到实践,从基础到进阶,都有涉及。我尤其欣赏书中关于“加工质量的控制与检测”部分,它不仅讲解了如何通过调整工艺参数来提高加工质量,还介绍了各种检测手段和误差补偿方法。这让我意识到,数控加工不仅仅是“把零件加工出来”,更重要的是“把合格的零件加工出来”。这本书为我打开了一扇通往精密制造的大门,让我对这个行业有了更深刻的认识和浓厚的兴趣。

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我是一名对科技创新充满热情的工程师,一直以来都对数控技术在现代制造业中的核心地位感到好奇。在朋友的推荐下,我阅读了《数控技术》这本书,并被其深邃的内容所折服。这本书的独特之处在于,它不仅仅是讲解了数控系统的基本原理,更深入地探讨了数控技术在各个层面的应用和发展。我尤其欣赏书中关于“数控编程语言与指令系统”的详细阐述。它不仅介绍了G代码和M代码的基本含义,更深入地解释了它们在复杂曲面加工、刀具路径规划等方面的应用。当我读到书中关于“参数化编程”和“宏程序”的部分时,我才明白数控编程是如何实现高度的灵活性和智能化。这种对“代码背后的逻辑”的理解,让我对数控加工的精密度和效率有了全新的认识。此外,书中还涵盖了“机床动力学特性”和“切削振动分析”等内容,这对于我理解机床的性能极限以及如何避免加工过程中的不良振动非常有帮助。它让我明白,数控技术的先进不仅仅体现在软件层面,更在于对机械结构和物理原理的深刻理解。这本书的逻辑严谨,结构清晰,每一部分都像是一环扣一环的知识链条,引领我一步步地深入探索数控技术的奥秘。它为我提供了一个非常全面的视角来审视数控技术在工业领域的应用,也激发了我对未来智能制造进一步研究的兴趣。

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我是一名职业技术学校的数控专业学生,在老师的推荐下,我选择了《数控技术》作为我的学习教材。说实话,刚开始接触数控,觉得它是一个非常高大上的技术,有点望而却步。但是,这本书的编写风格非常符合我们学生的学习习惯。它采用了“理论+实践+案例”的模式,每个章节都会先讲解相关的理论知识,然后通过大量的图解来帮助我们理解。比如,在讲解刀具补偿时,书中就画了很多清晰的示意图,展示了刀具半径补偿和刀具长度补偿是如何工作的,以及它们对加工精度的影响。而且,这本书的语言非常通俗易懂,很多专业术语都会进行详细的解释,让我这个“小白”也能够轻松跟上。最让我觉得实用的是,书中有很多编写数控程序的实例。从最基础的铣削、车削程序,到后来的复杂曲面加工程序,都给出了详细的步骤和代码。我们可以在电脑上通过数控仿真软件来运行这些程序,观察刀具的运动轨迹,这对于我们掌握编程技巧非常有帮助。我记得有一次,我们在学习如何编写三轴联动加工程序,我一直纠结于刀具轴的指向问题,看了好几遍教材,还是觉得有点模糊。直到我看到书中关于“刀具轴矢量”的详细讲解,并且配合了一个具体的案例,我才豁然开朗。这本书不仅教会了我知识,还锻炼了我的动手能力和解决问题的能力。我现在的编程水平比以前提高了很多,也对未来从事数控相关的工作充满了信心。

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我是一名对未来职业发展充满期待的大学生,选择了与工程技术相关的专业。在老师的推荐下,我开始研读《数控技术》这本教材。这本书给我的第一感觉是——“有料”。它不是那种只会讲空洞理论的书,而是充满了实实在在的技术干货。书中对于数控加工的每一个环节都进行了深入的剖析。比如,在讲解“数控系统的硬件构成”时,它详细介绍了CPU、存储器、I/O接口等关键组成部分,并且解释了它们各自在整个系统中的作用。这让我对数控系统不再是“只闻其名”的概念,而是有了更清晰的物理层面上的理解。而且,这本书非常注重理论与实践的结合。它提供了大量的程序示例,并且解释了每个代码段的含义和功能。我曾经花了很多时间去研究书中关于“刀具路径生成”的那部分,它用清晰的算法描述和图示,让我明白了如何从零件模型生成高效、安全的刀具路径。这对于我以后从事CAM软件或者数控编程设计非常有帮助。这本书的语言风格也很严谨,但同时又不会过于晦涩。它能够用精准的语言描述复杂的技术概念,并且通过精美的插图和表格来辅助说明。我特别喜欢书中关于“加工精度与误差分析”的章节,它不仅指出了可能导致加工误差的各种因素,还给出了相应的补偿和控制方法。这让我认识到,数控技术不仅仅是“让机器动起来”,更是要保证“动得精确”。这本书为我打开了一扇通往精密制造的大门,我从中获得的知识和启发,将是我未来学习和工作的宝贵财富。

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在我踏入自动化设备维修行业的第一年,我发现自己对数控系统这个“黑盒子”感到非常困惑。设备出了故障,我往往只能按照流程进行简单的更换,却不知道问题出在哪里。《数控技术》这本书,就像给我打开了一扇通往“数控世界”的窗户。它从数控机床的“灵魂”——数控系统开始,详细介绍了它的基本构成、工作原理以及各种控制功能。我最喜欢的部分是关于“PLC与数控系统的接口”的章节。它用清晰的图示和流程图,解释了PLC是如何与数控系统进行数据交换,以及如何通过PLC来实现机床的辅助功能和逻辑控制。这让我明白了,数控机床不仅仅是一台执行指令的机器,它还包含了复杂的逻辑控制和信息交互。而且,这本书的内容非常贴合实际维修工作。它提供了大量关于“故障诊断与排除”的案例,并且分析了各种常见故障产生的原因以及相应的维修方法。我记得有一次,我遇到了一台数控铣床无法正常定位的问题,通过阅读书中关于“编码器故障诊断”的部分,我找到了问题的根源并成功修复了设备。这种“授人以渔”的学习方式,让我感觉自己不再是一个被动的维修人员,而是一个能够主动解决问题的技术专家。这本书的内容非常丰富,不仅讲解了数控系统的原理,还涉及了机床的机械结构、电气控制等方面。它为我提供了一个系统性的知识体系,让我在维修工作中更加得心应手。

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这本书简直是我的“数控启蒙书”!我是一名对机械加工充满好奇的学生,一直想了解那些能精确控制刀具运动的“魔法”。拿到《数控技术》这本书,我抱着试试看的心态翻开,结果就被它深深吸引了。书中的讲解方式非常生动,不像我之前看过的那些枯燥的技术手册,而是用非常形象的比喻来解释复杂的概念。比如,它用“机器人手臂”来比喻数控机床的刀塔,用“精密尺子”来形容编码器的作用,这些都让我一下子就明白了那些原本以为很难理解的原理。而且,这本书并没有止步于理论的介绍,它还穿插了大量的实例,从最基础的G代码、M代码讲解,到如何编写加工程序,再到刀具补偿、刀具路径优化等进阶内容,都讲解得细致入微。我特别喜欢书里关于刀具选择和切削参数设置的那部分,它不仅告诉了我“应该选择什么刀具”,还解释了“为什么选择这种刀具”,以及“不同的切削速度和进给量会对加工精度和刀具寿命产生什么影响”。这些都是我在实际操作中会遇到的问题,而这本书就像一位经验丰富的老师,把所有关键点都一一罗列了出来,让我少走了很多弯路。阅读过程中,我还会时不时地对照书里的图示和表格,想象着数控机床在自动化加工的场景。它不仅教会了我知识,更激发了我对这个行业的学习热情。我现在已经开始尝试着在模拟软件里编写简单的加工程序了,感觉自己离真正的数控操作又近了一大步。这本书真的太棒了,强烈推荐给所有对数控技术感兴趣的朋友!

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作为一名已经工作了几年的机械工程师,我一直觉得我在数控这块的知识体系存在一些“短板”。虽然工作中会接触到数控加工,但我总感觉自己对底层原理和更深层次的优化策略了解不够深入。所以,我特意找来《数控技术》这本书,希望能够系统地梳理一下我的知识。这本书的深度和广度都超出了我的预期。它从数控系统的基本组成、工作原理开始,详细介绍了伺服驱动、编码反馈、PLC控制等核心技术。我尤其对书中关于插补算法的讲解印象深刻,它用清晰的数学模型和流程图,把直线插补、圆弧插补这些复杂的计算过程变得易于理解。更让我惊喜的是,这本书还探讨了现代数控技术的发展趋势,比如五轴联动加工、智能数控以及与MES、ERP系统的集成应用。这些内容对于我们这些需要不断更新知识储备的工程师来说,非常有价值。它不仅帮助我巩固了基础,更让我看到了数控技术在工业4.0时代的新机遇和挑战。我最喜欢的部分是关于加工工艺分析和参数选择的讨论。书中列举了多种典型零件的加工案例,从毛坯准备、定位夹具的选择,到刀具路径的规划和切削参数的优化,都给出了非常具体的指导。它强调了“知其然,更知其所以然”,让我能够从根本上理解为什么某种工艺参数会带来更好的加工效果。这本书的案例分析非常贴合实际,我在阅读时,脑海中会不断浮现出我过去在工厂里遇到的各种加工问题,并尝试用书中的理论去分析和解决。总而言之,这是一本能够真正提升专业能力的“宝典”。

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