数控车床编程与操作实训 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:国防工业

作者:沈建峰

出品人:

页数:285

译者:

出版时间:2008-1

价格:30.00元

装帧:

isbn号码:9787118054668

丛书系列:

图书标签:

• 数控车床
• CNC编程
• 数控操作
• 实训
• 机械加工
• 工业制造
• 车削加工
• 编程实训
• 操作技能
• 技工培训

精密制造的基石：现代机械加工工艺与设备管理 【图书简介】 在当今以高精度、高效率为核心的现代制造业体系中，先进的机械加工技术与设备管理能力是企业核心竞争力的重要组成部分。本书并非聚焦于单一的数控编程语言或特定机床的操作，而是致力于构建一个全面、系统、深入的现代机械制造技术知识框架，旨在培养具备系统思维、工艺规划能力和设备综合管理素养的高端技术人才。 本书内容涵盖了从基础材料科学到复杂多轴加工策略的广阔领域，深入探讨了数字化、智能化制造对传统加工理念的颠覆与重塑。我们相信，理解“为什么”比仅仅掌握“怎么做”更为关键，因此，本书的叙事逻辑是基于严谨的工程原理和实际生产需求展开的。 --- 第一部分：现代制造的基石——材料科学与切削理论的深化 本部分着重于理解工件与刀具之间的相互作用，这是所有切削加工效率和质量的根本所在。我们摒弃了对基础概念的简单罗列，转而深入探讨先进材料在极端加工条件下的行为特性。 1.1 先进工程材料的微观结构与宏观力学性能： 详细分析了高性能合金钢、镍基高温合金（如Inconel系列）、钛合金以及先进复合材料（CMC）的晶体结构、强化机制及热处理对切削性能的影响。重点讲解了如何根据材料的塑性、韧性、导热性差异，选择合适的预热或后处理工艺，以避免加工硬化、残余应力和微裂纹的产生。特别探讨了增材制造（AM）金属部件的各向异性问题，以及如何在后续的切削加工中补偿这些固有的材料特性偏差。 1.2 切削过程的物理与热力学模型： 本书深入剖析了切削力、摩擦、磨损和热量产生的机理。我们引入了先进的有限元分析（FEA）方法论，展示如何通过软件模拟来预测前刀面、后刀面和已加工表面的应力分布和温度场。内容包括：高速切削（HSC）中气动效应和积屑瘤（BUE）的控制，低速高扭矩加工（LFHT）中残余应力的释放与变形规律，以及如何利用声发射（AE）技术实时监测刀具状态和材料去除过程中的微观不连续性。 1.3 刀具技术与涂层工程的革新： 聚焦于超硬材料（CBN、PCD）的应用边界拓展和新型硬质合金的研发方向。详细阐述了物理气相沉积（PVD）和化学气相沉积（CVD）涂层在提高耐磨性、降低摩擦系数方面的差异化优势。特别关注了可重构刀具系统的概念，即通过模块化集成和智能传感技术，使刀具系统能够根据实时加工数据动态调整其几何角度或切削参数，实现“自适应切削”。 --- 第二部分：复杂曲面与精密装配的工艺规划 本部分超越了传统的三轴加工范畴，重点讲解了如何利用复杂机床进行高效、高精度的复杂零件制造，并将制造过程与后端的测量和装配环节进行无缝集成。 2.1 五轴联动加工的运动学与误差补偿： 系统分析了五轴机床的各种结构布局（如平移-旋转、双摆等）的运动学模型和奇异点问题。本书详尽讲解了后处理（Post-Processing）的原理，强调了如何针对特定机床运动学链，优化刀具轴向和径向的矢量控制，以实现更平滑的进给轨迹。内容包括：工具中心点（TCP）校准的动态测量方法，以及曲面残余材料的Gouging/Dovetailing风险规避策略。 2.2 超精密加工技术（钻削、研磨与抛光）： 针对航空航天和医疗器械对表面质量的苛刻要求，本书详细介绍了微小孔加工（Micro-Drilling）的颤振抑制技术，以及磁流变抛光（MRF）和离子束抛光等非接触式精加工手段。重点阐述了如何通过分析表面粗糙度（Ra, Rq）与疲劳寿命之间的关系，制定合理的“前道粗加工-后道精加工”的工艺链。 2.3 增材制造（AM）零件的后处理与增效： 鉴于增材制造在复杂结构件中的广泛应用，本章节探讨了如何对选择性激光熔化（SLM）或电子束熔化（EBM）形成的金属零件进行后续的机械加工。这包括：去除支撑结构的技术选择、消除内应力（去应力退火）参数的确定、以及利用数控铣削/车削来精确控制关键特征尺寸（Critical Dimensions）和改善表面光洁度。 --- 第三部分：制造系统的数字化与设备集成管理 本部分将视角提升至工厂层面，探讨如何通过信息化手段优化设备的全生命周期管理和生产流程的协同效率。 3.1 制造执行系统（MES）与数据驱动的决策： 深入解析了MES在车间层面的核心功能，包括：生产调度优化、物料追溯、质量数据采集与分析。本书强调了OEE（设备综合效率）的实时监控与分解，并指导读者如何从OEE的下降趋势中识别出是设备效率、质量损失还是可用性损失导致的问题。内容涵盖了如何建立数据库结构以存储和分析海量的传感器数据。 3.2 设备预防性维护与预测性维护（PdM）： 区别于传统的定期维护，本书重点介绍如何利用传感器（如振动、温度、电流）采集的在线数据，通过信号处理和机器学习算法来预测关键部件（如主轴轴承、滚珠丝杠）的剩余使用寿命（RUL）。详细介绍了状态监测（Condition Monitoring）的实施步骤，以及如何根据预测结果，制定最优的停机维护计划，最大化设备运行时间。 3.3 自动化与柔性制造单元（FMS）的集成： 探讨了自动化上下料系统、机器人集成和自动换刀系统的工程化应用。重点分析了人机协作的安全性设计规范，以及如何通过统一的通讯协议（如 OPC UA）实现机床、机器人与上位控制系统之间的数据互操作性。讨论了如何设计可快速重构的柔性单元，以适应小批量、多品种的生产需求变化。 --- 本书的独特价值： 本书避免了对特定软件操作界面的依赖性描述，转而专注于培养读者工艺思想的深度和工程解决问题的系统能力。它面向的读者是那些需要理解从材料科学基础到智能制造集成的高级工程师、工艺规划师以及设备维护与管理人员。通过对理论的深入挖掘、对前沿技术的剖析以及对实际工程挑战的模拟，本书力求成为一座连接基础工程知识与未来智能工厂实践的坚实桥梁。

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