二维轮廓铣削

二维轮廓铣削 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:
作者:王公安 编
出品人:
页数:320
译者:
出版时间:2009-8
价格:35.00元
装帧:
isbn号码:9787504576958
丛书系列:
图书标签:
  • 铣削
  • 二维图形
  • 轮廓加工
  • 数控加工
  • 机械加工
  • 制造工程
  • CAD/CAM
  • 工艺技术
  • 模具设计
  • 精密制造
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具体描述

《二维轮廓铣削》内容简介:为了满足上海市职业教育改革,适应市场对新型技术技能人才的需要,我们根据《上海市中等职业学校数控技术应用专业课程标准》(以下简称《课程标准》)开发了本套教材。在本套教材的开发过程中,我们始终以科学发展观为指导,以服务为宗旨,以就业为导向,以能力为本位,以岗位需要和职业标准为依据,体现职业和职业教育发展趋势,满足学生职业生涯发展和适应社会经济发展的需要。

本套教材的体系构建打破了传统的教材体系,根据实际需要,将专业基础理论内容与工作岗位技能有机整合,进而形成新的专业课教材体系。可以明显地看出,传统的《机械制图》《机械基础》《金属材料与热处理》等学科式教材已经整合到诸如《轴类零件车削》《螺纹车削》《孔系加工》等体现岗位技能的教材之中。

这一全新的专业课教材体系具有以下鲜明的职业特色:

一是以工作岗位为依据,构建教材体系。教材体系的构建与学生将来就业的相关工作岗位相匹配,不同的工作岗位对应相应的教材,较好地实现了专业教材和工作岗位的有机对接,变学科式学习环境为岗位式学习环境,从而提高了学生的岗位适应能力。

二是以工作任务为线索,组织教材内容。本套教材以一个个工作任务为线索,整合相应的知识、技能,实现理论与实践的统一,使学生在一个个贴近企业的具体职业情境中学习,既符合职业教育的基本规律,又有利于培养学生在工作过程中分析问题和解决问题的综合职业能力。

三是以典型产品为载体,反映行业的发展。本套教材引入了大量的典型产品的生产过程,力求更真实地反映行业发展的现状,反映四新技术在数控加工领域的具体应用,使教材内容具有较强的时代感,努力为学生塑造较为前沿的工业环境。

四是以多种教材形式,提供优良的教学服务。为方便教师教学,每种教材均开发有相应的立体化教学资源,包括配套的电子教案、知识点的动画演示、操作视频等。教学资源可通过中国劳动社会保障出版社网站(http://www.class.com.cn)下载。

机械加工领域的深度探索:精密成形与材料交互 第一部分:现代制造的基石——数控加工技术概览 本书深入探讨了现代机械加工技术,特别是以计算机数控(CNC)为核心的精密制造方法。我们首先将目光投向数控机床的发展历程,分析从早期的程序控制到当前基于CAD/CAM集成系统的演变,明确其在提高生产效率、保证零件精度和实现复杂结构制造中的关键作用。 1.1 数控系统与结构动力学 详细阐述了当前主流数控系统(如Fanuc、Siemens等)的架构、插补算法及其在高速高精度加工中的优化策略。重点剖析了机床结构动态特性对加工质量的影响,包括主轴刚度、进给系统的响应速度和热变形补偿技术。我们将通过实例解析,说明如何通过有限元分析(FEA)优化机床结构布局,以满足苛刻的加工要求。 1.2 刀具材料与涂层技术 刀具是实现材料切削的直接载体。本章系统梳理了硬质合金、陶瓷、聚晶金刚石(PCD)以及立方氮化硼(CBN)等先进刀具材料的性能特点、适用范围和失效模式。更侧重于现代刀具涂层技术的研究,如PVD、CVD、ALD等工艺,分析不同涂层(如TiAlN、AlCrN)在提高耐磨性、降低摩擦系数和延长刀具寿命方面的工程应用价值。 第二部分:高效切削的物理与化学机制 本卷聚焦于切削过程中的核心物理现象、热力学行为以及材料本构关系。理解这些底层机制是实现稳定、高效加工的前提。 2.1 切削过程中的塑性变形与应力分析 深入探讨切屑的形成机制,分析剪切区内极高的应变率和温度下的材料塑性流动行为。运用了Johnson-Cook等材料本构模型,结合Slip-Line Field理论,对切削区域内的应力分布和塑性变形区大小进行精确建模与预测。探讨了积屑瘤(BUE)的形成机理及其对表面完整性的负面影响,并提出了抑制策略。 2.2 极端条件下的热效应与热损伤评估 切削热是影响刀具寿命和加工表面质量的首要因素。本书详细分析了热源的分布、传热路径以及温度场的动态演变过程。讨论了不同冷却润滑方式(如常规冷却、高压冷却、干式切削)在控制温度升高方面的差异和适用场景。引入了基于热电偶测量和红外热像仪检测的先进诊断技术,用于实时评估工件表面的热影响区(HAZ)和微观组织变化。 2.3 表面完整性与残余应力控制 加工过程中产生的微观形貌(如粗糙度)和残余应力直接决定了零件的疲劳强度和使用寿命。本章对表面残余应力的产生机理进行了深入分析,区分了拉应力和压应力对零件性能的影响。探讨了通过优化切削参数(如进给量、切深)和采用后处理技术(如滚光、喷丸)来精确调控表面状态的工程方法。 第三部分:复杂零件的编程与工艺优化 本部分将理论知识转化为实际操作能力,专注于复杂零件的数控编程逻辑、工艺路线规划以及误差补偿技术。 3.1 高级数控编程技术(APT与后处理) 系统介绍了G代码和M代码的结构化编程,并重点讲解了以APT语言为基础的高级编程思想。详细阐述了CAD模型到机床代码转换过程中的“后处理程序”的关键作用,特别是针对五轴联动和复杂曲面加工中运动学模型的转换和工具路径的优化。 3.2 五轴联动加工的运动学与路径规划 深入解析了五轴机床的常见结构(如C-C、A-C等)及其运动学方程的建立。重点分析了在曲面切削中避免刀具干涉、保证法向接触的路径规划算法,包括矢量控制法和球面中心点法。通过具体算例,展示了如何有效布局工具姿态(Tool Posture)以实现最优的切削接触角和最低的刀具磨损。 3.3 加工误差的系统识别与补偿 现代精密加工要求亚微米级的精度。本书构建了一个全面的机床误差模型,涵盖了几何误差(如导轨的导向误差、主轴的回转误差)、热误差和刀具误差。详细介绍了补偿技术的实现,包括开环补偿(基于离线测量数据)和闭环补偿(结合激光干涉仪或在线探针反馈)的应用,旨在系统性地消除或减小系统性误差源。 第四部分:先进制造工艺的交叉融合 本卷展望了传统加工技术与新兴技术的结合趋势,探讨了如何应对高强度、难加工材料带来的挑战。 4.1 难加工材料的高效切削策略 针对镍基高温合金、钛合金、高强度钢等材料,分析了其高屈服强度、高加工硬化倾向带来的切削难题。提出了针对性的工艺策略,包括采用大前角、小切深、高转速的“软切削”理念,以及利用等温切削理论指导工艺参数选择。 4.2 增材制造(AM)零件的后处理加工 随着增材制造技术的成熟,如何对打印出的金属零件进行必要的后处理加工,以恢复或提高其表面性能成为关键。本章探讨了针对选择性激光熔化(SLM)零件的残余应力释放、孔隙填充和表面精加工技术,对比了铣削、磨削和电化学加工(ECM)在去除增材制造层结构方面的优劣。 4.3 智能制造与过程监控 展望未来制造的发展方向,重点介绍了基于传感器的智能加工过程监控系统。讨论了如何利用声发射(AE)、振动信号和扭矩信号的实时采集与分析,构建预测性维护(PdM)模型,实现对刀具磨损的在线识别和加工状态的自适应调整,迈向真正的“无人工干预”的智能制造单元。

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读后感

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用户评价

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我通常对技术书籍的阅读速度比较快,但这本《二维轮廓铣削》我却读得非常慢,不是因为它难懂,而是因为它太“耐嚼”了。每读一页,我都得停下来,拿出笔在边上写写画画,甚至需要在电脑上打开CAD软件进行验证。书中对于非等步进加工策略(如螺旋插补和斜线进给)的对比分析,简直是教科书级别的演示。作者不仅仅是展示了不同插补方式的几何轨迹,更重要的是,他们对不同插补方式在实际加工中产生的切削力波动进行了频谱分析,直观地展示了为什么某些进给方式能有效降低表面波纹。我个人对“自适应进给率控制”那几章印象最为深刻,它将闭环控制理论巧妙地嫁接到了传统数控编程上,使得铣削过程不再是单向的指令输出,而变成了一种实时的“对话”。这种前瞻性的技术探讨,让这本书的生命力远远超出了当前的某些通用标准。它更像是一本面向未来五到十年先进制造技术发展的预研报告,对我的工作思路产生了深远的影响。

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这本《二维轮廓铣削》的书,说实话,我一开始是冲着那拗口的专业名字去的,以为里面会有很多高深的理论公式,看完后才发现,它更像是一本实战宝典,而不是枯燥的教科书。这本书的结构安排得非常有条理,从最基础的刀具选择、进给速度的设定,到复杂曲面的路径规划,每一个步骤都讲解得清晰明了。我尤其欣赏作者在讲述“边界条件处理”那一部分时,用了很多实际的案例来佐证理论,比如在处理尖角和内圆弧过渡时,不同的算法对加工质量和刀具寿命的影响。书中对CAM软件中后处理器的定制化内容也进行了深入探讨,这一点非常实用,因为每个工厂的机床参数都不尽相同,能自己动手调整后处理文件,简直是解决实际生产痛点的良方。我周围不少同事都在说,以前面对一些奇形怪状的零件无从下手,现在对照书里的流程一步步操作,效率和精度都有了肉眼可见的提升。它把“理论指导实践”这五个字,彻底贯彻执行到位了,对于我们这些一线工程师来说,这就是一本放在手边随时翻阅的“救火队长”。唯一美中不足的可能是排版上某些示意图的清晰度有待加强,但在内容深度上,绝对是无可挑剔的。

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这本书的叙述风格,说句老实话,非常“硬核”,它不迁就任何基础薄弱的读者,但对于已经有一定数控基础的人来说,简直是打开了一扇新世界的大门。我最欣赏的是作者对“误差补偿”那一块的详尽论述。在精密加工领域,误差是无处不在的,这本书深入分析了热误差、机械误差以及刀具磨损引起的累积误差,并给出了多种量化模型和实时补偿策略。尤其是“在线测量与反馈修正”的部分,让我大开眼界,书中展示了几种先进传感器集成到铣削过程中的具体方案,包括激光跟踪仪的应用案例。这些内容在一般的入门教材中是绝对见不到的。阅读过程中,我感觉自己就像是跟随一位经验丰富的大师,深入到高精度加工车间的核心机密之中。它强迫你去思考每一个参数背后的物理意义,而不是盲目地输入数值。这种对细节的执着和对精度的追求,贯穿了全书,使得这本书的含金量极高。对于追求极致性能和零缺陷率的制造企业而言,这本书的参考价值无可替代。

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从一个侧面来看,这本书的价值在于它成功地将“美学”引入了冰冷的机械加工领域。当然,这里的“美学”不是指外观设计,而是指工艺过程的优雅和高效。作者在描述路径规划时,很多措辞都充满了对效率和精度的敬畏感。例如,书中对“刀具路径的最小化原则”的阐述,不仅涉及了最短路径的计算,更深入探讨了如何通过智能算法来避免不必要的抬刀和空走刀,从而最大化主轴的有效工作时间。我发现,这本书对软件工具的选择和集成性有着非常务实的态度,它没有偏袒任何一家软件巨头,而是客观地分析了不同平台在处理复杂轮廓时的优缺点。这对于我们采购和评估新设备或新软件时,提供了极其公正和深入的参考视角。总的来说,这本书是一份沉甸甸的知识馈赠,它不仅解答了已有的疑问,更重要的是,它在我心里播下了更多尚未被探索的技术领域的种子,让我对“如何把事情做得更好”这件事,有了更深一层的追求。

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坦白讲,我买这本书的时候,对“轮廓铣削”这个概念的理解还停留在非常初级的阶段,无非就是让刀具沿着预设的路径走一圈。然而,读完这本书后,我的认知被完全刷新了。它不仅仅是教你“怎么做”,更重要的是解释了“为什么这么做”。书中对材料去除率和表面粗糙度之间的微妙平衡关系,有着非常深刻的洞察。作者似乎对不同类型铣刀的“切削力学”有着第一手的经验,那种描述力道和反馈的文字,让人仿佛能感受到切削过程中刀具与工件的震颤。特别是关于“颤振抑制”的章节,简直是神来之笔。它没有简单地罗列各种参数调整,而是从振动模态分析的角度切入,引导读者理解问题发生的根源。我记得有一次我们车间遇到一个高深孔加工的振动问题,用了很多传统的经验方法都无效,最后就是从书里提到的“动态刚度匹配”思路入手,才找到了症结所在。这本书的价值在于,它培养了一种系统性的、科学的解决问题的思维模式,而不是简单的“菜谱”式指导。对于希望从操作员晋升到工艺工程师的人来说,这本书提供了坚实的理论基石和实践桥梁。

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