具体描述
《机械加工技术与实训》是贯彻《中共中央国务院关于深化教育改革全面推进素质教育的决定》精神，根据教育部组织的第四次全国专业目录研讨会上提出的“职业教育要培养毕业生实现两种能力、两类证书、五个对接”的要求编写而成的。《机械加工技术与实训》以就业为导向，从职业院校学生的基础能力出发，共编排6部分内容，包括机械加工概述、金属切削的基础知识、机械加工的工艺装备知识、机械加工工艺规程、车削加工和铣削加工等。
《机械加工技术与实训》可作为中等职业院校机械类专业的教学用书，也可作为相关技术人员的参考用书。
工业制造的精髓：现代模具设计与高级数控编程实践 图书简介 本书深入剖析了现代工业制造领域两大核心支柱——精密模具设计与复杂数控（NC）编程与加工的理论基础、先进技术及工程实践。我们旨在为读者构建一个从图纸理解到复杂零件批量生产的完整知识体系，特别侧重于面向高精度、高效率制造的系统化解决方案。 第一部分：现代精密模具设计与制造原理 本部分全面覆盖了当前工业界对模具设计提出的更高要求，重点阐述了如何将数字化设计与先进制造工艺有效结合。 第一章：模具工程基础与数字化设计流程 本章首先确立了模具在产品生命周期中的战略地位，区分了冲压模、注塑模、压铸模等主要类型的功能与结构差异。随后，详细介绍了基于CAD/CAE/CAM一体化的现代模具设计流程。重点讨论了DFA (面向装配的设计) 和 DFM (面向制造的设计) 原则如何融入初始概念设计阶段，以确保模具的可制造性与装配效率。我们引入了先进的结构参数化建模技术，使设计修改更加灵活和快速响应工程变更。 第二章：注塑模具的深度剖析与优化 注塑模具是塑料制品批量生产的核心。本章聚焦于高性能注塑模具的设计要素： 流道系统设计与平衡： 深入分析了热流道与冷流道技术的适用性，采用有限元分析 (FEA) 模拟熔体流动，预测并消除缩痕、包风、翘曲等缺陷。详细介绍了浇口位置的优化准则，确保型腔内压力均匀分布。 冷却系统的高效化： 探讨了不等壁厚件的冷却策略，引入了增材制造（3D打印）冷却水路技术，实现复杂、等温线冷却布局，显著缩短成型周期。 顶出与脱模机构： 详述了斜导柱、倒扣机构、自动脱料板等复杂机构的设计与计算，确保在高速生产周期内产品完整取出。 第三章：冲压模具的结构设计与寿命管理 冲压工艺对材料的塑性变形控制要求极高。本章侧重于复杂冲压件的工艺路线规划与模具结构设计： 展开与排样优化： 讲解了复杂曲线零件的精确展开方法，并运用自动化排样算法，最大限度地提高材料利用率，降低边角料浪费。 级进模与复合模结构： 详细分析了级进模的导向、冲裁、折弯工序的顺序设计，以及如何通过模块化设计实现模具结构的标准化与快速更换。强调了凸凹模的材料选择（如高强度工具钢与硬质合金镶块的组合）和刃口几何形状对冲裁质量和模具寿命的影响。 压力机选型与吨位计算： 提供了一套严谨的冲压力、扭矩计算方法，指导读者正确匹配压力机参数，避免超载损伤。 第四章：模具钢材选择、热处理与表面工程 模具的可靠性严重依赖于材料性能。本章深入探讨了工程材料的选择标准： 高性能工具钢选型： 比较了 P20、H13、S136 等主流模具钢在不同应用场景下的力学性能、耐磨性与抗龟裂性。 精密热处理工艺控制： 详细阐述了淬火、回火过程中的相变控制，如真空热处理与深冷处理对提高模具硬度和残余应力释放的作用。 表面强化技术： 重点介绍了PVD（物理气相沉积） 和 DLC（类金刚石碳涂层） 技术在提高模具表面硬度、降低摩擦系数方面的应用，显著延长模具在高负荷下的服役时间。 第二部分：高级数控编程与五轴及以上加工技术 本部分聚焦于现代高精度加工的核心——数控编程、刀具路径生成与机床操作的集成化管理。 第五章：CNC编程语言基础与G/M代码精讲 本章为系统学习高级编程打下坚实基础。它不仅复习了标准的ISO 6983（G/M代码） 语法结构，更侧重于工业现场中复杂功能代码的应用： 坐标系与工件偏置： 详细解释了绝对坐标系、增量坐标系、机床坐标系以及如何通过`G54`到`G59`实现多工件系统化管理。 高级循环与宏程序编程： 深入讲解了`G71/G73`（粗车循环）、`G81-G89`（固定循环）的应用，并重点教授如何编写参数化宏程序，实现刀具路径的自动生成和误差补偿，极大提高编程效率。 刀具补偿与几何补偿： 阐述了长度补偿（`G43`）与直径补偿（`G41/G42`）在复杂轮廓加工中的精确应用与调试方法。 第六章：复杂曲面加工与刀具路径策略 现代零件往往包含复杂的自由曲面，本章是实现高精度加工的关键。 曲面拟合与刀具轴向控制： 讲解了如何从三维模型中提取曲面信息，并分析了曲面方程与NURBS表达形式。重点讨论了刀具轴向的优化倾斜（Tilt Milling） 技术，确保刀具与复杂曲面的接触角度最优。 高效的等高与等轴线切削： 比较了等高线加工（Contour Milling） 和 等轴线加工（Helical Milling） 在不同材料和形状上的适用性。特别引入了三维动态刀轴控制 (3D Dynamic Tool Control) 算法，以保持恒定的材料去除率（MRR）和最小化的切削力波动。 精加工的残余材料控制 (ERC)： 介绍如何通过软件算法分析粗加工后留下的“残余材料”，并生成最优的精加工刀路，避免重复切削，从而缩短总加工时间。 第七章：五轴联动加工技术与误差修正 五轴加工是实现复杂模具型腔、叶片等零件一次装夹成型的关键技术。 五轴机床结构分类与运动学： 分析了桥式、龙门式、C/A轴和B/C轴等不同结构的工作原理，并建立其运动学模型，理解轴向耦合关系。 倾斜加工 (Swivel Axis Machining)： 详细介绍如何利用倾斜轴将刀具引导至传统三轴无法触及的区域，实现深腔的侧壁高效加工。 刀具长度与干涉避让： 重点讲解了在五轴编程中如何进行刀具轴向的实时碰撞检测与自动干涉避让（Collision Avoidance），确保加工安全。同时，详细阐述了后处理与误差补偿在确保最终尺寸精度中的作用。 第八章：加工过程的仿真、验证与现场调试 从虚拟到现实的转化是保障生产质量的最后一道防线。 CAM软件集成与验证： 讲解了主流CAM软件（如Mastercam, Siemens NX, PowerMill）中，如何设置正确的机床模型、切削参数和后处理器。 虚拟加工仿真： 利用仿真软件对生成的NC代码进行完整的运动轨迹验证，提前发现潜在的过切、欠切、刀具断裂风险以及机床运动极限问题。 机床调试与参数优化： 提供了实际工厂环境中试切与参数调整的系统方法，包括如何利用激光干涉仪和球杆仪对机床几何误差进行补偿，以及根据材料特性优化切削速度、进给量和切深，实现最佳的表面粗糙度和刀具寿命平衡点。 本书内容结构严谨，理论阐述深入浅出，辅以大量的工程案例和数控代码示例，是从事模具设计、高级数控编程、机械制造工艺规划的工程师、技术人员及相关专业高年级学生的理想参考手册。
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