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出版者:清华大学

作者:李学志主编

出品人:

页数:508

译者:

出版时间:2007-10

价格:39.50元

装帧:

isbn号码:9787302159513

丛书系列:

图书标签:

• 计算机辅助设计
• CAD
• 绘图
• 工程图学
• 机械设计
• AutoCAD
• SolidWorks
• Pro/ENGINEER
• 计算机图形学
• 设计软件

精密制造的基石：现代数控技术与应用 本书深入剖析了当代制造业赖以实现高精度、高效率生产的核心技术——数控（NC）技术及其在实际工程中的广泛应用。 本书旨在为工程技术人员、制造企业管理者以及相关专业的高年级学生提供一套全面、系统且具有前瞻性的理论指导和实践参考。 第一部分：数控技术的基础理论与发展脉络 本部分首先追溯了数控技术从诞生到高速、智能发展的历史轨迹。我们详细阐述了数控系统的基本组成结构，包括硬件平台（如伺服驱动系统、主轴系统、输入/输出接口）和软件环境的相互协作机制。重点探讨了坐标系定义、刀具补偿、工件坐标系设定等基础概念，这些是理解所有数控编程和操作的前提。 随后，本书对数控系统的主要类型进行了详尽的对比分析，包括点位控制、直线插补控制、圆弧插补控制，并深入讲解了当前主流的CNC（计算机数控）系统的架构优势，如开放式架构、模块化设计以及实时多任务处理能力。 第二部分：数控编程的精髓——G代码与M代码的深度解析 编程是实现数控加工的灵魂。本卷以详尽的篇幅，系统性地讲解了ISO标准G代码和M代码的每一个重要指令。 G代码部分，我们不仅列举了如G00、G01、G02/G03等基础运动指令，还重点分析了复杂的高精度插补指令（如螺旋插补、样条插补）的应用场景与参数设置技巧。在固定循环（Cycle）指令方面，如钻孔循环（G81-G89系列）的应用，本书提供了大量针对不同材料、不同工序的优化实例，强调如何通过合理选择循环参数来提高加工质量并缩短空运行时间。同时，我们对坐标系变换指令（G54-G59、G92）进行了细致入微的讲解，确保读者能够准确处理复杂曲面和多工位加工任务。 M代码部分，侧重于对机床辅助功能的控制，例如主轴启停与调速（M03/M04/M05）、冷却液控制（M07/M08/M09）、刀库管理（M06）等。特别之处在于，本书提供了针对不同品牌和型号机床的特定M代码扩展的查阅方法论，指导工程师应对非标辅助功能的需求。 第三部分：高级数控编程技术与工艺优化 本部分将理论提升至工程实践的深度，聚焦于如何利用高级编程特性来解决实际生产中的难题。 我们详细阐述了宏程序（Macro Programming）的原理与应用，包括变量的定义、算术运算、条件判断（IF/THEN/ELSE）和程序跳转（GOTO）。通过多个经典的宏程序案例（如自适应刀具长度补偿程序、多孔位自动阵列加工程序），展示了其在实现柔性制造和减少人工干预方面的巨大潜力。 在刀具路径优化方面，本书引入了“先进制造技术”（Advanced Manufacturing Technologies）中的概念，如高速切削（HSC）和高效率加工（HEM）的G代码实现策略。我们探讨了如何通过小步长插补、加速度/减速度控制参数（如“S-Curve”运动控制）的调整，来优化刀具的受力状态、减少颤振，从而显著提高表面粗糙度并延长刀具寿命。 第四部分：五轴联动数控加工的原理与应用 随着航空航天、模具制造等领域对复杂曲面加工需求的增加，五轴联动技术已成为高端制造的标配。本书系统地介绍了五轴机床的运动学模型，包括A/B/C轴的布局形式（如并联式、串联式、混合式）及其对加工区域和可达性的影响。 重点解析了五轴加工中的坐标系转换与旋转中心点（RCP）的设定，这是确保曲面精度控制的关键步骤。我们详细讲解了五轴编程中的两种核心策略：工具轴倾斜（Tool Axis Interpolation）和工件倾斜（Workpiece Tilting），并结合实例说明了在叶片、叶轮等复杂零件加工中如何选择最优的倾斜角度以避免干涉并优化切削条件。 第五部分：数控机床的调试、操作与故障诊断 除了编程，对机床的实际操作和维护同样至关重要。本部分提供了详尽的机床启动、对刀、对零点设定的标准化流程。内容涵盖了手动数据输入（MDI）、程序运行（MEM/EDIT）以及程序原点的建立等操作流程。 在故障诊断方面，本书提供了一个实用的错误代码查询与处理指南，针对常见的伺服系统报警、行程超限、程序逻辑错误等问题，提供了快速定位和恢复的步骤。同时，强调了机床的周期性维护在确保长期精度和可靠性方面的作用。 本书特色： 1. 理论与实践紧密结合： 大量采用真实工业案例，所有代码示例均经过验证。 2. 面向现代机床： 侧重于当前主流的CNC系统特性及高速/五轴功能。 3. 深入工艺思维： 不仅教“如何编程”，更教“如何利用编程优化制造工艺”。 本书是所有致力于掌握现代精密制造技术的工程师和技术人员不可或缺的案头工具书。

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我用了整整一周的时间来阅读这本书的导论部分，它对整个学科发展史的梳理，简直称得上是一次精彩的学术漫步。作者没有采用那种枯燥的流水账式叙述，而是巧妙地穿插了若干重要的历史转折点和关键人物的生平轶事，使得那些原本冷硬的理论和工具的演变过程，瞬间变得鲜活起来。尤其是在探讨早期机械制图规范形成的关键时期，作者对不同国家和行业标准的碰撞与融合的分析，深入而富有洞察力，让人理解了“标准”背后所蕴含的巨大社会协作成本。读完这部分，我不仅掌握了基础知识，更对这项技术在人类文明进程中扮演的角色有了更为宏大和立体的认知，不再是孤立地看待那些线条和尺寸，而是将其置于工业革命乃至信息时代的宏大背景之下进行审视，这对于建立扎实的理论根基至关重要。

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这本书的语言风格呈现出一种令人惊喜的平衡感——它既有学术的严谨性，保证了术语的精确无误，同时又兼具了面向实践者的那种清晰和直接。例如，在讲解某一特定视图投影原理时，作者会先用非常精炼的数学语言定义其几何基础，紧接着会立刻转换视角，用几组生动的比喻和实际工程案例来解释“为什么”要这样画，以及在实际操作中“如何”避免常见的错误。这种“理论先行，应用跟上”的叙事节奏，极大地降低了初学者的理解门槛，避免了陷入纯粹的公式推导而迷失方向。我发现，即便是那些我过去认为晦涩难懂的概念，经过作者的重新组织和阐述后，也变得条理分明，仿佛拨开了层层迷雾，真正领悟了其背后的设计逻辑，而不是停留在表面的操作层面。

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这本书的章节组织逻辑，展现出一种由浅入深、螺旋上升的教学智慧。它并没有将所有基础知识堆砌在最前面，而是采取了一种“即学即用”的模块化设计。当你刚刚掌握了基础的二维线条绘制规范后，下一章立刻会引导你进入一个小型零件的初步建模练习，让你在实践中巩固所学。这种设计极大地提高了阅读的内在驱动力，因为读者总能立刻看到自己所学知识的实际产出效果。更妙的是，它巧妙地预留了知识的“接口”——在介绍完某一工具的应用后，总会有一个小小的提示，引导读者去思考这一工具在更高级的三维环境或特定行业标准（如建筑或机械制造）中可能存在的延伸和变体，这使得阅读过程充满了主动探索的乐趣，而不是被动接受知识的灌输，让人忍不住想立刻去尝试书中所介绍的每一个操作步骤。

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从排版布局的角度来看，这本书在信息密度和视觉引导方面做得非常出色，可以说是教科书设计的典范。每一页的边距、图注的位置，乃至公式块的缩进，都经过了深思熟虑的考量。那些复杂的原理图和剖面示意图，无一不是使用高分辨率的矢量图形呈现，线条锐利，层次分明，即便是放大细节观察，信息也毫无失真。特别值得称赞的是，作者对“常见错误分析”这一板块的处理，它不是简单地罗列错误，而是用对比图的形式，将“正确做法”和“错误做法”并置展示，这种直观的视觉冲击力，比任何冗长的文字警告都来得更为深刻和有效，让人过目不忘，自然而然地在未来的绘图工作中规避这些陷阱。这种对细节的执着，体现了作者对读者学习体验的终极关怀。

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这本书的装帧和印刷质量实在令人称道，纸张的厚度适中，手感温润，即便是长时间翻阅也不会让人感到疲惫。内页的文字排版疏密有致，字体选择也非常考究，既保持了足够的清晰度，又带有一种古典的韵味，与书名所暗示的专业领域形成了一种奇妙的和谐感。我特别欣赏扉页上那幅精细的工程图样，它不仅仅是一个装饰，更像是一个引人入胜的序曲，瞬间将读者的思绪拉入了精密设计与严谨绘图的世界。封面的设计简约而不失力量，深沉的底色映衬着抽象的几何线条，仿佛在低语着现代工程学的核心精神。初次捧读时，那种油墨散发出的淡淡的清香，也为阅读体验增添了一份仪式感，让人愿意沉下心来，细细品味每一个章节。整本书的制作水准，无疑体现了出版方对于知识载体本身的尊重，这对于一本技术类的书籍来说，是极为难得的品质。

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