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出版者:北京大学出版社

作者:陆劲昆

出品人:

页数:254

译者:

出版时间:2002-4-1

价格:28.00元

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787301055380

丛书系列:

图书标签:

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探寻数字制造的奥秘：《数控编程与现代加工技术》 本书导言：迈向精密制造的基石 在当今快速迭代的工业制造领域，对精度的不懈追求和对复杂几何形状的精确控制，已成为衡量一个国家或企业核心竞争力的关键指标。传统的机械加工方法在应对高复杂度零件、新材料应用以及柔性化生产需求时，正面临前所未有的挑战。本书《数控编程与现代加工技术》正是应运而生，它并非聚焦于某一特定软件平台的具体操作流程，而是致力于构建一个全面、系统且深入的理论与实践框架，旨在培养新一代具备系统思维和创新能力的数控技术人才。 本书的编写立足于工业4.0和智能制造的大背景，深度剖析了从零件设计意图转化为可执行的机床指令的全过程，强调数控技术作为连接数字化设计与物理制造的桥梁作用。它旨在超越基础的G代码和M代码教学，深入探讨背后的制造哲学、工艺优化原理以及先进的加工策略。 第一篇：数控技术基础与理论框架 (Foundation and Theoretical Framework of CNC Technology) 本篇是理解和掌握现代数控加工的理论基石。我们首先回顾了数控机床的发展历程、核心结构组成（包括驱动系统、伺服控制、位置反馈机制）以及不同类型数控机床的适用范围与特性，如立式加工中心、卧式加工中心、五轴联动设备的工作原理差异。 随后，我们将重点放在坐标系、刀具几何与测量的系统阐述上。这部分内容详尽解析了世界坐标系、工件坐标系以及机床坐标系之间的转换关系，这是编程准确性的前提。刀具的径向、轴向刀位补偿原理被深入剖析，包括如何根据刀具磨损和装夹变化，精确计算刀具中心轨迹与实际切削点之间的关系。我们还探讨了先进的在线及离线刀具和工件测量技术，如激光对刀、探针测量在提高首次加工成功率中的关键作用。 在数控程序结构与代码语言方面，本书摒弃了碎片化的指令罗列，而是系统梳理了ISO标准代码（G代码与M代码）的逻辑结构、语法规范以及不同控制系统间的兼容性差异。特别针对循环编程（固定循环和宏程序）进行了详细推导与实战应用讲解，强调如何利用参数化编程实现生产线的快速切换与柔性化。 第二篇：先进加工工艺与优化策略 (Advanced Machining Processes and Optimization Strategies) 现代制造不再是简单的“照着图纸切削”，而是涉及复杂的材料去除过程控制。本篇聚焦于如何选择最优的加工工艺参数以达到效率、精度和表面质量的完美平衡。 切削参数的动态优化是核心内容之一。我们不再停留在教科书式的经验公式，而是引入了切削力模型、热影响区（HAZ）分析以及刀具寿命预测模型。通过对主轴转速（$N$）、进给速度（$F$）与背吃刀量（$a_p, a_e$）之间复杂关系的深入分析，指导读者掌握在高转速、小走刀量下的颤振（Chater）抑制技术，以及重载切削下的残余应力控制。 典型零件的数控化加工策略被细致分解。对于曲面零件，如叶轮、涡轮叶片、模具型腔，我们详细介绍了等高线铣削、螺旋插补、径向轮廓铣削等不同路径生成算法的优缺点及其在不同材料（如钛合金、高温合金、硬质合金）上的适用性。对于深孔加工、薄壁加工等难加工情况，本书提供了针对性的减振、排屑和冷却液管理的专业指导。 第三篇：数控仿真、检测与质量保证 (CNC Simulation, Inspection, and Quality Assurance) 数字化验证和最终质量控制是保障高精度制造的最后防线。 数控仿真技术部分，本书重点介绍了刀具路径的干涉检查、运动学碰撞分析以及切削力预测仿真。我们讲解了如何利用仿真结果来优化加工顺序、调整刀具路径以避免材料残留或过切，从而显著减少试切次数和机床停机时间。 在工件检测与误差补偿方面，我们系统介绍了三坐标测量机（CMM）的原理、测量流程及与数控程序的联动。重点探讨了机床误差识别与补偿技术，包括几何误差（如导轨的直线度、平行度、回转轴的同轴度）和运动误差（如反向间隙、螺距误差）的现场标定方法，以及如何将这些补偿值输入到数控系统参数中，实现对最终零件尺寸和形位公差的系统性修正。 第四篇：面向未来的制造系统集成 (System Integration for Future Manufacturing) 本篇将目光投向更广阔的智能制造场景。我们探讨了计算机辅助制造（CAM）系统的设计理念，着重分析现代CAM软件中特征识别、工艺数据库管理以及后处理（Post-processing）的定制化。后处理作为连接CAM与特定机床的“翻译官”，其灵活定制能力是实现异构机床联网的关键。 此外，本书还对车铣复合加工的同步控制原理、自动化上下料系统（机械手、托盘系统）的集成逻辑以及MTConnect等工业通信标准在数控机床数据采集与远程监控中的应用进行了前瞻性介绍。 结语 《数控编程与现代加工技术》是一本面向实践、注重原理、兼顾前沿的综合性教材与参考手册。它旨在培养读者将理论知识转化为解决复杂制造问题的能力，使读者能够熟练驾驭从图纸到成品的全流程，真正成为现代制造业中不可或缺的技术核心。掌握本书内容，即是掌握了通往高效、精密、智能制造的钥匙。

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这本书给我的感觉更像是一本“反向工程”的教科书，而不是传统的入门指南。它的行文逻辑非常跳跃，似乎是围绕着一系列实际工程挑战来组织内容的，而不是严格按照软件菜单的顺序来编排。比如，它可能在讨论完“参数化驱动”的概念后，立刻跳转到“复杂运动仿真”的设置，中间省略了大量基础操作的重复介绍。这对我这种有一定基础，但希望提升解决复杂关联性问题能力的人来说，是极佳的速效药。书中对“特征树”的管理和优化有着独到的见解，它强调了在V18.0这个版本中，如何通过合理的命名规范和特征组的划分，来确保模型在后续修改中不会轻易“崩塌”。我尝试书中介绍的一个“自适应重构”流程，用于修改一个已经深度嵌套了数百个特征的复杂零件，效果出奇地好，极大地节省了我在排查错误上浪费的时间。总而言之，这本书的风格是高度实战化和经验驱动的，它不关心你是否喜欢UG，只关心你是否能用UG解决你眼前的工程难题，对于追求效率和深度工程应用的人来说，它绝对是案头必备的参考资料，但对于初学者，可能需要配合其他更基础的资料辅助学习。

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老实说，我购买这本书的初衷并非是为了系统学习如何从零开始操作UG，而是为了深入理解它在特定行业应用中的一些高级技巧。我主要关注的是其在钣金设计模块的讲解部分。市面上很多教程往往只是简单地展示了“拉伸”、“旋转”等基本命令，但这本书在阐述复杂展开和材料补偿时，展现出了极高的专业水准。它深入剖析了UG V18.0版本中那个经典的“折弯系数”计算模型，并对比了不同行业标准（比如ASME和DIN）在该软件内部是如何映射和调整的，这种层次的讲解我很少在其他教材中见到。书中有一个章节专门讨论了如何处理大R角倒角在展开后的净尺寸偏差，作者通过一个实际的航空部件案例，详细演示了如何利用“拔模检查”功能反向优化草图曲线，以确保最终下料精度。这种从“画图”到“制造可行性”的思维转换，是这本书最大的价值所在。虽然现在的新版本功能强大到令人眼花缭乱，但能把一个经典版本的功能用得如此透彻，让人不得不佩服作者的功底，它更像是一本资深工程师的“经验备忘录”，而不是一本枯燥的软件说明书。

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这本书的封面设计给我的第一印象是那种九十年代末、千禧年初的CAD软件手册风格，厚重、严肃，透着一股“专业”的劲儿。拿到手里沉甸甸的，感觉内容肯定很扎实。我当时是在为一个老项目做遗留系统的维护工作，需要快速上手那个年代的主流建模环境。翻开目录，首先注意到的是对基础几何操作讲解得非常细致，从最基础的点线面到复杂的曲面构建，都有详细的步骤图和截图，这一点对于像我这样需要快速查阅特定功能的用户来说非常友好。例如，在讲解如何使用“边界混合”工具时，它不仅罗列了参数选项，还特别给出了在不同曲率过渡情况下如何调整“相切条件”的具体案例，这避免了初学者在实际操作中经常遇到的“扭曲”和“破面”问题。更让我感到惊喜的是，书中穿插了许多“疑难解答”的小贴士，这些通常是官方文档不会详细说明的“软知识”，比如在高配置工作站上运行老版本软件时可能遇到的内存溢出问题及对应的注册表修改方法。虽然这本书的排版略显陈旧，但其内容深度和面向实际工程问题的解决导向，使得它在我那段紧锣密鼓的工作周期中，真正扮演了“救火队长”的角色。我尤其欣赏它没有过多地去渲染新功能，而是专注于把V18.0这个经典版本吃透，这点对于维护老旧但仍在服役的设备模型，价值无可替代。

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坦白讲，这本书的阅读体验是充满挑战的，但这种挑战感恰恰证明了其内容的含金量。我第一次翻阅时，立刻被大量的技术术语和略显晦涩的流程图所震撼。它完全没有迎合“小白”读者的意愿，直接将读者置于一个需要一定机械设计基础的环境中去学习。举个例子，书中关于自由曲面造型的章节，它没有从简单的曲面修剪开始，而是直接切入到了“曲线网络映射”的高级应用，并且假设读者已经熟悉了G0、G1、G2连续性的概念。我花费了大量时间在对比书中给出的“曲率分析图”和自己电脑屏幕上的实时分析结果，试图找出两者之间的细微差别。这种“亦步亦趋”的学习过程虽然缓慢，但一旦掌握了书中一个高级技巧，比如如何用“扫掠”命令配合“引导线”和“轮廓线”来构建复杂的叶轮型面，那种成就感是无与伦比的。这本书的价值不在于让你学会打开软件，而在于让你学会用这款工具去解决那些曾经让你抓耳挠腮的复杂工程问题。它需要你付出专注力和时间，但回报也是非常实在的——对核心建模逻辑的深刻理解。

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作为一名长期与模具设计打交道的技术人员，我最关注的是软件在处理复杂拔模和分型面设计上的能力。这本书对于UG V18.0中“装配与工程图”模块的讲解，在我看来是超乎预期的。它并没有把工程图模块当作一个简单的“出图”工具来介绍，而是将其视为“设计意图”最终落地的关键环节。我特别欣赏书中对“变截面拔模斜度”的处理方法。作者通过一个复杂的注塑件外壳案例，详细演示了如何利用“基准面集”和“拔模特征”的组合，精确控制不同区域的拔模角度，这比后期在模具设计阶段再进行修改要高效得多。此外，在涉及到公差配合的表达上，书中清晰地解释了V18.0如何遵循特定标准来自动生成几何公差符号和基准标注，这对于需要与制造部门无缝对接的设计师来说，是至关重要的规范性指导。这本书的排版虽然朴实无华，但每一个步骤的截图都清晰地标记了所选的工具图标和参数输入框，这种极简主义的呈现方式，反而让我在实际操作时能更快地将书本知识映射到软件界面上。

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