具体描述
本书以实例为主线，内容由浅入深，通俗易懂，循序渐进地介绍UG NX6的基础知识、草图创建、曲线设计、实体建模、曲面造型、工程图的创建、装配建模、数控铣削加工、注塑模设计等内容。 本书图文并茂，理论联系实践，注重实用，所提供的实例都有详细的操作步骤，有助于读者轻松自如地学习和掌握UGNX6。 本书可作为高职高专院校机电、数控、模具及工业设计等专业的“计算机辅助设计与制造”课程的教材或参考书，也可以作为机械设计与制造工程技术人员的自学用书。
机械设计与制造领域的经典技术图谱 《现代数控编程与加工实践指南》 面向对象： 本书主要面向高等院校机械、模具、材料、自动化等相关专业的本科生、研究生，以及在制造业一线从事数控编程、操作、工艺规划和质量控制的工程师和技术人员。特别适合希望系统学习和深入掌握主流CAM软件（如Mastercam、Siemens NX、GibbsCAM等）集成应用，并致力于提升复杂零件精密加工能力的技术人员。 内容概述： 本教程是一本集理论基础、软件实战与工程应用为一体的综合性技术手册。它摒弃了传统教材中过于冗长和脱离实际的描述，聚焦于提升读者在现代数字化制造环境下的核心竞争力。全书结构紧凑，逻辑清晰，旨在搭建一座从二维设计数据到三维复杂曲面精确制造之间的桥梁。 全书共分为五大部分，共二十章，内容深度适中，既保证了基础概念的扎实，又充分覆盖了前沿的加工技术。 第一部分：数控技术基础与数据准备（理论基石与CAD/CAM集成） 本部分首先回顾了数控机床的基本结构、运动学原理以及G代码/M代码的系统规范，强调了ISO标准在跨平台编程中的重要性。随后，重点深入讲解了从工程图纸到CAM系统的数字主线构建。内容包括： 1. 数字化模型的建立与优化： 讲解了如何处理和修复从主流CAD软件（如SolidWorks、Creo、CATIA等）导出的STL、IGES、STEP等格式数据。重点分析了实体模型（B-rep）与多面体模型在后续刀具路径生成中的差异和处理技巧。强调了特征识别技术（Feature Recognition）在提高编程效率中的应用。 2. 坐标系与基准的确定： 详细阐述了工件坐标系（WCS）、机床坐标系（MCS）与程序坐标系（PCS）之间的关系，并针对复杂曲面和多面加工任务，系统介绍了二级、三级乃至多重坐标系在一次装夹中的高效管理方法。 3. 切削参数的理论基础： 涵盖了材料切削性能数据库的建立、切削力与振动的初步估算方法，以及如何根据机床刚性、刀具几何和主轴功率，合理设定主轴转速（S）、进给速率（F）的工程化计算公式，而非仅仅依赖软件默认值。 第二部分：主流CAM软件实战精讲（Mastercam与NX环境下的编程流程对比） 本部分是本书的核心，通过大量的实际案例，对比和剖析了两套主流CAM系统在处理相同加工任务时的编程逻辑和效率差异。 1. Mastercam 2D/2.5D 高效加工策略： 侧重于标准零件（如键槽、方孔阵列、平面铣削）的批处理编程。深入讲解了区域铣削（Area Roughing）、轮廓铣削（Contour）以及复合循环指令的应用，尤其关注了刀具路径的自动优化与后处理器的配置。 2. Siemens NX 3D曲面与多轴加工环境： 详细介绍了NX CAM模块中面向对象的高级曲面加工模块。重点剖析了“面向驱动的曲面铣削”（Flow Cut、Tube Cut等）与“基于特征的加工”（FBM）的集成应用。对于高光曲面，系统演示了如何使用“光顺性分析”工具来控制刀具路径的轨迹连续性（G1/G2/G3过渡）。 第三部分：先进刀具路径生成与优化技术（精度与效率的平衡点） 本部分专注于现代高精度加工的难点，即如何利用先进的算法生成既能保证零件精度，又能最大化刀具寿命的路径。 1. 粗加工策略的革新： 深入探讨了等材料去除率（CIM/Chip Load）控制算法在粗加工中的应用，包括螺旋进刀、步长自适应调整等技术，旨在减少换刀频率和加工负荷波动。 2. 精加工的“高效率”路径构建： 详细对比了传统的恒定步长路径与新型的“残余材料识别”（Remaining Material Recognition, RMR）路径的效率差异。重点讲解了如何针对型腔壁面和尖角区域，自动切换到微小步距的优化算法，以减少加工余量和后续抛光工作量。 3. 五轴联动加工的基础与应用： 阐述了倾斜轴（Tilt Axis）和旋转轴（Rotary Axis）的运动学约束。通过叶轮、涡轮叶片等典型零件，演示了“工作平面法”（Work Plane Approach）和“刀具轴控制法”（Tool Axis Control）的实际应用，并讨论了在Gouging（割边）和Avoidance（避让）设置中的安全边界控制。 第四部分：后处理、仿真与误差补偿（从代码到物理制造的闭环） 编程的最终目的是生成可靠的机床代码，本部分确保了代码的有效性和安全性。 1. 后处理器的定制与调试： 讲解了后处理器（Post Processor）的工作原理（如使用Vericut或CIMco Edit环境），以及如何根据特定机床（如5轴Gussling机床、高速加工中心等）的控制系统特性（Fanuc, Siemens 840D, Heidenhain等）进行必要的定制化修改，特别是针对进给倍率、G代码注释和换刀逻辑的调整。 2. 机外仿真与碰撞检测： 详细介绍了利用专业仿真软件（如Vericut或NX内置仿真）进行刀具路径验证的流程。内容包括：导入机床模型、设置夹具与刀具模型、运行验证、识别潜在的干涉与切削振动风险点，并将仿真结果反馈至编程环节进行修正。 3. 机床级误差补偿技术： 介绍了如何利用热补偿、螺距误差补偿、Backlash（反向间隙）补偿等高级机床功能，在CAM层面上进行预补偿或在NC程序中调用补偿参数，以确保加工件的最终尺寸精度。 第五部分：典型复杂零件的工程案例分析（集成应用与解决实际问题） 本部分通过三个综合性案例，将前述所有技术点进行有机整合： 1. 航空发动机叶片（复杂曲面铣削）： 涵盖从点云数据清理、三轴/五轴粗加工、残余材料精加工到光顺性验证的全过程。 2. 精密模具型腔（深腔加工与底部处理）： 重点解决深窄型腔的刀具选择、排屑管理以及底部角落的刀痕控制。 3. 异形结构件（多面体加工一体化）： 演示如何通过高效设置多个工件坐标系，在一次装夹内完成零件的六个面加工，最大化机床利用率。 本书特色： 强调“为什么”而非仅“怎么做”： 对每种加工策略背后的切削力学原理和几何拓扑原理进行解释。 跨平台对比视角： 不局限于单一软件，提供不同主流CAM工具的思维模式对比，增强读者的适应性。 工程化思维培养： 大量引入来自一线工厂的实际加工限制和优化经验，旨在培养能独立解决复杂制造难题的工程师。 本书是读者从“会用软件”跨越到“精通制造”的必备参考书。
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