数控实用技术与实例 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:聂蕾

出品人:

页数:245

译者:

出版时间:2006-6

价格:21.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787111186946

丛书系列:

图书标签:

• 数控技术
• 数控编程
• 数控加工
• CNC
• 实用技术
• 实例教程
• 机械制造
• 工业技术
• 模具加工
• 车床
• 铣床

《智能制造时代下的精密加工新篇章：现代数控技术发展与应用前沿》 一、引言：技术革新驱动制造业转型升级 当前，全球制造业正以前所未有的速度迈入智能化、数字化、网络化的新时代。其中，数控（CNC）技术作为现代精密加工的核心驱动力，其发展水平直接关系到国家工业制造的核心竞争力。从最早的程序控制到如今的高度集成化、智能化，数控技术的每一次飞跃都深刻地改变着工业生产的面貌，推动着材料科学、信息技术、自动化控制等多个领域的协同进步。本书《智能制造时代下的精密加工新篇章：现代数控技术发展与应用前沿》旨在深入剖析当前数控技术的发展脉络，聚焦其在智能制造大背景下的最新进展与前沿应用，为广大工程技术人员、科研学者以及对精密加工感兴趣的读者提供一个全面、深入的视角，共同探讨数控技术如何赋能制造业实现高质量、高效率、高精度的生产。 二、现代数控技术的核心演进与关键要素 与传统的机床操作模式不同，数控技术的核心在于其高度的自动化和智能化。本书将系统梳理数控技术从基础理论到实践应用的演进历程，重点阐述以下几个关键方面： 1. 数控系统的发展与集成化： 探讨数控系统从早期的点对点控制到如今集成了高级运动控制、PLC功能、人机交互、网络通信等多种功能的复杂集成系统。我们将分析不同类型数控系统的架构特点，如开放式数控系统、嵌入式数控系统，以及它们在不同应用场景下的优势。重点关注当前数控系统在图形化界面、故障诊断、参数优化、加工仿真等方面的智能化发展，以及如何通过模块化设计和开放接口实现更广泛的设备互联和功能扩展。 2. 精密进给与反馈技术： 精密进给是实现高精度加工的基础。本书将深入研究各种精密进给驱动技术，包括伺服驱动、步进驱动及其在不同精度等级要求下的选择与匹配。同时，我们将重点阐述高精度编码器、光栅尺、激光干涉仪等反馈装置的工作原理、精度特性以及在复杂加工环境下的可靠性保障。此外，还将探讨如何通过先进的闭环控制算法，如PID控制、模糊控制、自适应控制等，实现对加工过程的实时、精确控制，有效克服机械误差、热变形和切削力波动的影响。 3. 先进刀具技术与切削理论： 刀具是数控加工的“利刃”，其性能直接影响加工效率、表面质量和刀具寿命。本书将介绍各类高性能数控刀具材料（如硬质合金、陶瓷、立方氮化硼、聚晶金刚石等）的特性及其在不同加工对象和工况下的应用选择。同时，我们将深入探讨先进的刀具设计理念，如仿生刀具、整体刀具、可转位刀具的优化设计，以及涂层技术的最新进展如何显著提升刀具的耐磨性、抗氧化性和切削性能。在切削理论方面，将结合数控加工的特点，阐述高速切削、低碳切削、等离子辅助切削等新型切削模式的机理和优势。 4. 数控编程与仿真技术： 编程是数控机床执行指令的“语言”。本书将详细介绍数控编程的各种形式，包括手工G代码编程、对话式编程以及CAM（计算机辅助制造）软件在数控编程中的核心作用。重点分析主流CAM软件（如Mastercam, UG, CATIA, SolidCAM等）的功能特性、工作流程和高级应用，包括曲面加工、复杂零件编程、刀具路径优化、碰撞检测等。此外，数控仿真技术是确保加工顺利进行、避免设备损坏和材料浪费的关键。本书将介绍各种数控仿真软件的功能，包括几何仿真、运动仿真、加工过程仿真，以及如何利用仿真技术对刀具路径进行验证、对加工参数进行优化、对加工结果进行预测。 5. 设备诊断与维护： 确保数控设备的稳定运行是实现连续生产的前提。本书将深入研究数控设备常见的故障类型、诊断方法和预防性维护策略。内容将涵盖机械、电气、液压、气动等各个子系统的故障分析，以及如何利用在线监测技术、振动分析、温度检测、电气信号分析等手段进行早期预警和故障定位。同时，还将探讨预测性维护在数控设备管理中的应用，通过数据分析预测设备可能发生的故障，提前安排维护，从而最大限度地减少非计划停机时间。 三、智能制造语境下的数控技术前沿应用 在智能制造的大背景下，数控技术不再是孤立的加工工具，而是融入了更广泛的制造生态系统。本书将聚焦数控技术在智能制造中的前沿应用，呈现其如何赋能实现更高水平的生产智能化： 1. 工业物联网（IIoT）与数控系统的集成： 探讨数控机床如何通过IIoT技术实现与云平台、MES（制造执行系统）、ERP（企业资源计划）等系统的无缝连接。分析数据采集、传输、存储与分析在数控生产中的应用，包括实时监控设备状态、优化生产计划、追溯产品质量、预测性维护等。重点介绍基于物联网的远程监控、远程诊断与远程控制技术，以及如何利用大数据分析提升生产效率和智能化水平。 2. 人工智能（AI）与机器学习在数控加工中的应用： 探索AI和机器学习技术如何赋能数控加工的智能化。例如，利用机器学习算法优化刀具路径、预测刀具磨损、实现自适应切削参数调整，从而在加工过程中实时优化性能。还将讨论AI在故障诊断中的应用，通过训练模型识别异常工况，提前预警潜在故障。此外，AI在智能排产、质量检测自动化等方面的应用也将被纳入探讨范围。 3. 数字孪生（Digital Twin）技术与数控生产： 阐述数字孪生技术如何为数控机床和整个生产线构建高保真的虚拟模型。详细介绍数字孪生在数控设备设计优化、加工过程模拟、性能预测、故障诊断与维修、操作人员培训等方面的应用价值。重点分析如何利用实时采集的物理设备数据驱动数字孪生模型，实现虚实同步，从而为生产决策提供更精确的支持。 4. 增材制造（3D打印）与数控加工的融合： 探讨增材制造与传统减材制造（数控加工）的协同发展。分析混合制造模式（Hybrid Manufacturing）如何结合两者的优势，实现复杂结构件的制造。例如，先通过3D打印快速成型，再通过数控加工进行高精度表面的精加工，或者在数控加工过程中集成增材制造单元，实现对加工件的局部修复或功能化。 5. 人机协作与智能操作界面： 随着机器人技术的进步，人机协作在数控加工环境中日益普及。本书将探讨数控机床如何与协作机器人（Cobots）协同工作，实现自动化上下料、辅助装夹、质量检测等任务。同时，还将关注新一代智能操作界面的发展，包括增强现实（AR）、虚拟现实（VR）技术在数控机床操作、维护和培训中的应用，以提升操作的直观性、便捷性和安全性。 6. 面向特殊材料与复杂工艺的数控技术： 随着新材料的不断涌现，以及对加工精度的极致追求，数控技术也在不断拓展其应用边界。本书将关注数控技术在加工高性能合金、复合材料、陶瓷、生物材料等特殊材料方面的挑战与解决方案。同时，还将探讨超精密加工、微纳加工、超声波辅助加工、电化学加工（ECM）等复杂工艺的数控实现。 四、结论：展望数控技术的美好未来 《智能制造时代下的精密加工新篇章：现代数控技术发展与应用前沿》旨在为读者勾勒出一幅数控技术在智能制造时代下的宏伟蓝图。本书所涵盖的内容，从技术基础到前沿应用，都紧密围绕着“智能化”、“精密化”、“集成化”和“高效化”这些核心主题。我们相信，随着技术的不断迭代和创新，数控技术将继续在推动全球制造业向更高级形态演进中扮演至关重要的角色。本书的出版，期望能够激发更多对数控技术深入研究与创新的热情，共同迎接智能制造带来的无限可能。

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这本书在深入探讨数控系统原理时，展现了令人信服的深度和广度。它对伺服控制系统的反馈机制进行了非常详尽的剖析，特别是针对当前广泛应用的高性能矢量控制和直接驱动技术，书中提供了清晰的数学模型和仿真分析，让复杂的动态响应变得直观可懂。我尤其对其中关于系统刚度和动态补偿的部分印象深刻，它详细解释了如何通过精确辨识机床的固有频率和阻尼比，来设计出更有效的数字滤波器，从而在高动态响应的加工任务中抑制颤振。此外，书中还触及了工业以太网和TSN技术在数控网络化中的应用前景，这表明作者紧密关注着数控技术向工业4.0转型的最新趋势。这本书不仅解决了我们目前工作中的具体问题，更重要的是，它为我们构建了一个坚实的理论基础，去预判和迎接未来数控技术的发展方向，是一本极具前瞻性和指导价值的专业参考书。

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这本书的装帧设计感十足，封面那深沉的墨绿色搭配烫金的字体，透着一股沉稳又专业的味道，让人一看就知道这不是那种浮光掠影的科普读物。我特意去书店翻阅了目录，里面的章节划分极其严谨，从基础的数控系统架构到复杂的插补算法解析，再到实际的刀具路径生成与优化，内容覆盖面非常广。尤其是它在介绍G代码和M代码时，不是简单地罗列指令，而是结合了大量的实际应用案例进行讲解，比如如何精确控制五轴联动加工的曲面，或者在高速切削中如何通过参数调整来减少振动和提升表面粗糙度。我注意到，书中对新引入的智能制造模块，比如基于机器视觉的在线误差补偿技术，也有相当深入的探讨，这对于我们这些紧跟行业前沿的工程师来说，简直是如获至宝。而且，作者在排版上也很用心，图文并茂，很多流程图和系统原理图都清晰明了，即便初次接触这块内容，也能快速建立起宏观的认知框架。总而言之，这本书的专业性和实用性达到了一个很高的平衡点，绝不是那种为了凑字数而堆砌理论的教材。

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从阅读体验来看，这本书的叙述风格非常具有逻辑性和启发性，它不是那种干巴巴的教科书腔调，而更像是一位经验丰富的大师傅在跟你分享他的心得体会，时不时会穿插一些幽默而精辟的行业见解。比如，在讲述刀具寿命管理时，它没有仅仅罗列经验公式，而是引入了基于声音和振动信号的实时磨损监测概念，并探讨了如何将这些数据反馈给CNC系统进行自适应调整。这种前瞻性的内容，让人感觉这本书是与时俱进的。更难能可贵的是，书中对于“人机工程学”在数控操作中的重要性也有所强调，比如如何设计更合理的HMI界面布局，以减少操作员的疲劳和误操作的概率。这种对“人”的关注，使得技术内容不再是冰冷的代码和机械结构，而是充满了温度和人性化的考量。

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这本书在软件应用层面的讲解，给我留下了极其深刻的印象。它并没有停留在对某个特定CAD/CAM软件的简单介绍上，而是构建了一个更宏大的视角——如何理解不同算法逻辑对数控程序输出的影响。书中对几种主流CAM软件后处理器的定制化需求进行了深入分析，特别是针对后处理过程中可能出现的刀具路径优化不足、进给速率控制不合理等问题，作者提供了一套系统的分析和改进思路，这远超出了普通教程的范畴。我特别欣赏它对复杂曲面铣削中“光顺性”的处理章节，它详细对比了不同插补算法在处理高曲率区域时的计算效率和加工质量差异，并给出了如何通过修改控制参数（比如步进量或预测时间）来平衡速度与精度的方法。这种深入到内核层面的探讨，使得读者不仅仅是学会了“如何生成程序”，而是真正理解了“程序是如何被生成的”，这种思维上的升华，是真正衡量一本技术书籍水平的关键。

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拿到这本书的时候，我最大的感受是它特别“接地气”。我之前尝试看过几本国外的数控教材，那些理论公式推导得天花乱坠，但真正到了工厂车间的实际操作中，却发现根本对不上号，很多参数设置和工况选择都是凭经验蒙出来的。而这本《数控实用技术与实例》，则完全是站在一线操作人员和工艺工程师的角度来编写的。它对常见数控机床（比如立式加工中心、卧式镗铣床）的开机、对刀、工件装夹等操作步骤，描述得细致入微，甚至连安全注意事项都一一列举，可以说是手把手地教会你如何“干活”。书中大量的“疑难解答”和“常见故障排除”部分，更是体现了作者深厚的实践积累，比如如何处理因主轴漂移导致的精度下降，或者如何通过调整PMC梯形图来解决特定自动化循环的卡滞问题。这种从理论到实践的无缝衔接，极大地缩短了学习曲线，对于刚入行的技术人员而言，这本书的价值无可估量，它就像一本贴身的、随时可以查阅的“操作手册+故障诊断宝典”。

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