数控机床结构与编程 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:机械工业出版社

作者:董献坤 编

出品人:

页数:162

译者:

出版时间:1997-1

价格:17.00元

装帧:

isbn号码:9787111056096

丛书系列:

图书标签:

• 数控机床
• CNC
• 机械制造
• 编程
• 结构
• 机床
• 工业自动化
• 数控技术
• 制造工程
• 机械工程

机械工程前沿：现代制造技术与智能控制系统 本书聚焦于推动当代机械制造迈向更高精度、更强柔性和更深自动化水平的关键技术领域，深度剖析了从材料科学到复杂系统集成的各个维度。 --- 第一部分：先进材料与结构设计优化 (Advanced Materials and Structural Design Optimization) 本部分致力于解析支撑现代高端装备制造的基石——先进工程材料的特性、选择标准及其在结构设计中的应用策略。 第一章：高性能工程材料的分类与性能表征 深入探讨了在极端工况（高温、高压、高腐蚀性环境）下表现优异的特种合金（如镍基、钛基高温合金）的微观结构演变规律。详细介绍了陶瓷基复合材料（CMC）和金属基复合材料（MMC）的制备工艺（如粉末冶金、反应烧结）及其在轻量化和耐磨损结构中的应用潜力。特别关注了增材制造（AM）材料的特殊热影响区（HAZ）效应及组织控制方法。 第二章：基于仿真的结构强度与刚度分析 系统阐述了有限元分析（FEA）在复杂机械结构设计中的核心应用。涵盖了非线性材料模型（如弹塑性、蠕变）的建立、接触分析中的收敛性控制技术，以及在动态载荷下的模态分析和瞬态响应计算。重点讲解了如何利用拓扑优化（Topology Optimization）方法，在满足强度约束的前提下，实现结构质量的最小化和刚度的最大化，为超精密设备的框架设计提供理论指导。 第三章：精密机械基础动力学与误差源识别 剖析了高速、高精度运动部件（如高速主轴、精密导轨系统）的振动特性。阐明了旋转机械的不平衡、不对中引起的强迫振动与受迫振动机理。介绍了激光干涉仪、电涡流传感器等精密测量工具在现场辨识系统固有频率和阻尼比的应用流程，并提出了针对性减振降噪的结构阻尼处理技术。 --- 第二部分：现代驱动与精密运动控制理论 (Modern Drives and Precision Motion Control Theory) 本部分聚焦于实现对机床运动的精确、快速、稳定控制的核心技术。 第四章：伺服驱动系统的高动态性能设计 详尽分析了交流伺服电机（同步/异步）的原理、选型标准及控制回路的设计。重点讨论了磁场定向控制（FOC）算法在矢量控制中的精确实现，以及直接转矩控制（DTC）在响应速度上的优势与挑战。阐述了高分辨率编码器（如光栅、旋转变压器）的数据处理技术在提高伺服回路带宽中的关键作用。 第五章：先进运动学与轨迹规划算法 超越传统的笛卡尔坐标控制，本章深入探讨了五轴及多轴联动系统的运动学解算。详细介绍了正运动学、逆运动学和伪逆运动学在不同位姿下的收敛性与奇异点处理方法。阐述了高速高精度插补算法，如S型加加速度曲线生成、非均匀速度规划，以有效抑制加减速过程中产生的冲击和振动，确保轨迹跟踪的平滑性。 第六章：闭环反馈控制系统优化与鲁棒性设计 系统梳理了PID控制器的参数整定方法（如Ziegler-Nichols法、增量式整定），并引入了更先进的控制策略。深入讲解了状态空间法设计最优控制器（LQR）和自适应控制（如参数辨识与在线修正）在应对系统模型不确定性时的有效性。讨论了前馈控制在补偿周期性扰动（如丝杠反向间隙、摩擦力矩）方面的应用。 --- 第三部分：智能化制造系统集成与数据驱动 (Intelligent Manufacturing System Integration and Data-Driven Approaches) 本部分探讨如何将先进控制技术与信息技术融合，构建面向工业4.0的智能制造单元。 第七章：机床功能模块的集成与系统集成化设计 分析了超精密加工中心（如镜面磨削、高速铣削）中的关键功能模块间的接口标准与信息交互协议。涵盖了刀具管理系统（TMS）、自动换刀装置（ATC）的可靠性设计，以及冷却润滑系统（CLS）中切削液状态的实时监测与调控技术。探讨了系统集成中的电磁兼容性（EMC）设计规范。 第八章：面向过程的质量监控与自适应补偿 阐述了在加工过程中实现实时质量反馈的途径。详细介绍了基于机器视觉的表面粗糙度在线检测技术、刀具磨损的声发射（AE）信号分析方法。重点论述了误差的量化模型建立，包括热变形补偿（基于有限元热-力耦合分析）和几何误差补偿（基于激光跟踪仪和球杆仪的系统标定）。 第九章：工业物联网（IIoT）在设备诊断中的应用 探讨了如何利用传感器网络采集机床运行过程中的海量时间序列数据（电流、温度、振动、能耗）。讲解了基于边缘计算的实时数据预处理和特征提取技术。引入机器学习（如支持向量机SVM、深度学习LSTM模型）在设备健康管理（PHM）中的应用，实现故障的早期预警和剩余使用寿命（RUL）的预测，为设备维护提供科学依据。 --- 第四部分：高精度加工工艺基础 (Fundamentals of High-Precision Machining Processes) 本部分将理论与实际工艺相结合，关注如何通过优化工艺参数和工具设计来实现极致的加工质量。 第十章：切削理论的非经典力学视角 重新审视了传统切削理论在高速、微小切深情况下的局限性。重点分析了材料的本构关系（如Johnson-Cook模型）在极高应变率下的适用性。详细讨论了刀具-切屑间的摩擦行为、剪切带的形成与演化，以及微观尺度的表面完整性与残余应力的关系。 第十一章：特种加工技术原理与应用 系统介绍了电火花加工（EDM）的电极设计、脉冲参数优化，以及其在复杂型腔加工中的优势。深入探讨了激光加工（切割、熔覆）中能量密度与材料相互作用的物理模型。对超声波辅助加工（UAM）在改善难加工材料表面质量和降低切削力方面的作用进行了机理分析。 第十二章：刀具几何与切削参数的优化匹配 强调了刀具磨损对加工精度的影响。讲解了PCD、CVD金刚石涂层刀具的优化设计原则。讨论了在多目标优化（如提高材料去除率、保证表面粗糙度和最小化刀具磨损）下的切削参数集搜索策略，旨在建立一套能够适应不同材料和复杂曲面的最佳工艺窗口。 --- 本书适合对象： 机械工程、制造工程、自动化控制、材料科学等相关专业的高年级本科生、研究生，以及从事高端装备研发、工艺优化和自动化系统集成的工程师和技术人员。本书旨在提供一个全面、深入、且紧跟行业前沿的知识体系，以应对未来智能制造对复合型人才的需求。

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阅读这本书的过程，就像是在进行一次结构化的思维训练。作者在阐述每一个技术概念时，都非常注重对底层原理的挖掘，而不是停留在表面操作的描述上。例如，在介绍插补算法时，它不仅展示了算法的数学模型，还探讨了不同算法在计算精度、运行速度上的权衡，这种辩证的分析视角，极大地提升了读者的批判性思维能力。我发现，当我试图用书中讲解的原理去分析我们车间里正在运行的程序时，许多过去模糊不清的地方都豁然开朗了。书中的语言风格非常严谨、精准，没有过多冗余的形容词或情绪化的表达，每一个句子都像是经过精确计算后才落笔的，这在技术文献中是非常宝贵的品质。它要求读者必须集中注意力，用同样的严谨态度去对待每一个知识点，这种学习上的“高要求”反而激发了我更深入探究的欲望，让人感觉自己正在接受一次高质量的专业知识洗礼。

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这本书的价值，很大程度上体现在其作为参考资料的全面性和权威性上。它更像是一本“技术百科全书”而不是一本简单的入门读物。我注意到书中对数控系统（如FANUC, Siemens等）的共性与差异性对比分析得非常到位，这对需要处理多品牌设备维护和编程的工程师来说，是极其宝贵的资料。目录结构的设计本身就体现了作者对该领域知识体系的深刻理解，它构建了一个完整且互相支撑的知识网络。我甚至发现，书中的一些小注脚和拓展阅读建议，都指向了行业内前沿的期刊论文和标准规范，这为我后续的深入研究指明了方向。这本书不仅仅是传授知识，更是在构建一个学习者与行业前沿沟通的桥梁。它的内容深度足以支撑一个技术人员在职业生涯中反复查阅和学习，每次重读都会有新的收获，这才是真正优秀的技术书籍的标志。

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我最近在学习数控机床的编程逻辑时，发现很多资料要么过于理论化，要么就是简单堆砌代码片段，缺乏系统性的指导。这本书在这方面做得非常出色，它真正做到了将理论与实践紧密结合。书中对G代码和M代码的讲解不仅仅是罗列指令，而是深入剖析了它们在实际加工过程中的应用场景和相互配合的规律。我尤其喜欢它对刀具补偿和坐标系转换的讲解部分，作者没有回避这些技术难点，而是用大量实际的案例和逐步拆解的步骤，将复杂的数学关系转化为了读者可以理解的工程思维。这种“知其所以然”的教学方法，让我不再满足于仅仅会写出一段程序，而是能真正理解程序背后的物理意义。更难能可贵的是，书中对不同类型机床（如铣床和车床）的编程差异也进行了对比分析，这对于拓宽我们的应用视野非常有帮助。这本书的深度和广度，让我感觉像是有位经验丰富的老技师在身旁耐心指导，每一步都走得很踏实。

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这本书的排版真是让人眼前一亮，整体设计风格简约而不失专业感。从装帧到内页的纸张选择，都能感受到出版社在细节上的用心。特别是插图和图表的清晰度，无论是复杂的机械结构剖视图，还是软件操作的界面截图，都做得非常精细，色彩还原度也很高。这对于我们这些需要通过视觉来理解抽象概念的读者来说，无疑是极大的便利。书中的章节结构组织得非常合理，逻辑链条清晰，从基础理论的引入到高级应用的深入，过渡自然流畅，完全不会让人感到突兀。我特别欣赏作者在理论阐述时采用的层层递进的方式，总是先给出宏观概念，再细化到具体的实现细节，这让初学者也能很快掌握要领，而有经验的工程师也能从中找到新的启发。比如，对于某个关键算法的介绍，不仅给出了公式，还配有流程图，直观地展示了数据流向和处理过程，这种详尽的讲解方式极大地提高了阅读效率。总的来说，这是一本在视觉和结构上都经过精心打磨的作品，阅读体验非常舒适，让人愿意沉下心来仔细研读。

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作为一名在职进修的技术人员，我最看重工具书的实用价值和前瞻性。这本书的选材角度非常贴合当前工业制造领域的需求。它不仅涵盖了传统数控技术的基石知识，还对一些新兴的技术趋势有所涉猎，比如高级曲面插补和后处理器的定制化应用。书中对一些典型零件的加工工艺分析，简直就是一份现成的工艺参考手册。从毛坯准备到最终检验，每一步的参数选择和注意事项都考虑得非常周全，这对于我们优化现有生产流程、缩短试错周期有着直接的帮助。我特别关注了其中关于“误差分析与补偿”的一章，它提供的诊断思路和解决方案非常系统化，远超我之前接触到的大多数资料。这本书的内容组织，不是那种陈旧的教科书式编写，而是充满了解决实际问题的思路和方法论，它教会我的不仅仅是“怎么做”，更是“应该如何思考”一个复杂的加工任务。

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