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出版者:清华大学出版社

作者:黄爱华

出品人:

页数:258

译者:

出版时间:2004-9-1

价格:22.00元

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787302093527

丛书系列:

图书标签:

• 学习
• Mastercam
• 数控编程
• CNC
• 加工
• 教程
• 基础
• 机械制造
• 模具设计
• 软件操作
• 实训
• 入门

《数控编程与CAM系统应用实践》 内容简介： 本书旨在全面、系统地介绍现代制造业中数控（NC）编程的核心原理、操作流程以及主流计算机辅助制造（CAM）系统的实际应用技术。内容覆盖从零件图纸的理解、几何模型的创建与修复，到刀具路径的规划、后处理生成数控代码，以及在实际机床上进行验证和优化的全过程。本书特别注重理论与实践的结合，强调工程思维的培养，为读者构建一个扎实的数控加工知识体系。 第一章：现代数控技术与制造系统基础 本章将系统阐述数控技术在现代工业中的地位和发展趋势，深入解析数控机床的结构组成、工作原理及关键技术指标。内容涵盖数控系统的分类（如CNC、DNC）、坐标系定义（工件坐标系、机床坐标系、程序坐标系）的建立与转换逻辑。同时，详细介绍数控编程的基本要素，包括G代码和M代码的结构、功能及其在不同加工环节的应用，为后续的CAM操作打下坚实的理论基础。本章还将探讨数字化制造的理念，介绍CAD/CAM/CAPP/MES等信息集成技术在车间层面的协同工作模式。 第二章：三维模型创建与数据准备 在CAM系统中进行有效加工的前提是拥有准确、可靠的数字模型。本章聚焦于工程图纸到数字模型的转化过程。我们将详细讲解如何使用主流三维CAD软件（如SolidWorks、CATIA或Inventor等）进行复杂曲面和实体建模。重点内容包括： 1. 几何特征识别与提取： 如何从二维图纸中准确提取关键尺寸、公差和表面粗糙度要求。 2. 曲面建模技术： 针对模具、航空航天等复杂零件，深入探讨NURBS曲面、边界表示法（B-rep）等高级建模技术。 3. 模型修复与优化： 学习处理因设计或转化过程中产生的缝隙、重叠边等“缺陷”几何体，确保模型拓扑结构的完整性，这对于后续刀路生成至关重要。 4. 数据交换标准： 介绍IGES、STEP等中性文件格式的导入与导出规范，以及如何验证导入模型的几何精度。 第三章：CAM系统集成与项目管理 本章将引入现代CAM软件的工作环境和流程管理。读者将了解到不同CAM软件的架构差异，并学习如何根据零件的几何特征、材料属性和机床性能选择合适的加工策略。 1. CAM环境设置： 包括单位设置、机床配置、系统参数的个性化调整。 2. 工件与夹具定义： 详细介绍如何精确定义工件的原始毛坯形状、定位基准以及各种复杂夹具（如真空吸附、定制虎钳）的建模与装配，确保加工过程的安全性和定位精度。 3. 加工策略选择： 探讨基于特征的加工（Feature-Based Machining, FBM）与手工路径规划的优劣比较，以及如何建立标准化的加工模板以提高效率。 第四章：平面与曲面铣削编程深度解析 本章是CAM应用的核心部分，详细讲解二维及二维半（2.5D）加工，以及三维曲面铣削的编程方法。 1. 平面加工策略： 涵盖型腔铣、平面铣、轮廓铣、钻孔循环（固定循环与复合循环）的编程技巧。特别关注残余材料的识别和高效的“清根”策略。 2. 三维曲面加工（3D Machining）： 深入剖析等高线加工、投影加工、光栅扫描加工、螺旋插补加工等不同刀路类型的适用场景。讨论进给率的动态控制（如恒线速度控制V/C）在保证表面质量中的作用。 3. 刀具库管理与选择： 讲解不同类型刀具（球头铣刀、圆鼻铣刀、倒角刀、T型刀）的参数（长度、直径、涂层）对加工效率和刀具寿命的影响，并教授如何根据材料硬度合理匹配切削参数（主轴转速$N$和进给速度$F$）。 第五章：车削、车铣复合与多轴加工技术 针对现代复杂零件的加工需求，本章扩展到车削和更高级的多轴加工领域。 1. 车削与车铣编程： 介绍车削加工中的G71、G76等固定循环的应用，以及车铣复合加工中同步控制、Y轴/B轴联动补偿的技术要点。 2. 四轴/五轴联动编程： 详细讲解A、B、C轴的运动学模型、绕轴运动（如G68.2/G69）、倾斜平面加工（Tilting Plane Machining）的原理。重点在于如何通过CAM系统实现刀具轴向的自动倾斜，避免干涉，并提高复杂曲面的加工质量。 3. 刀具干涉检测与路径优化： 学习如何在CAM环境中进行严格的刀具与工件、刀具与夹具之间的动态碰撞检测，并利用路径优化工具（如避免抬刀、平滑过渡）来减少非切削时间。 第六章：后处理、代码生成与虚拟仿真验证 成功的CAM流程依赖于精确的后处理和可靠的虚拟验证。 1. 后处理器的定制与应用： 解释后处理器（Post Processor）在转换CAM内部几何数据为特定机床可识别的G代码中的关键作用。讨论如何理解和修改后处理文件，以适应特定机床控制系统的语法要求（如FANUC、Siemens Sinumerik或Heidenhain）。 2. G代码的审查与修正： 教授如何阅读生成的NC程序，识别潜在的错误代码（如轴向超程、错误的坐标系切换）并进行人工修正。 3. 虚拟加工与仿真： 强调使用内置的或第三方仿真软件（如Vericut）进行“零碰撞”验证的重要性。学习如何设置机床模型、监测刀具路径、分析加工余量和切削力模拟，确保代码在实际机床上的安全运行。 第七章：加工工艺优化与成本控制 本章侧重于将理论转化为经济效益。探讨如何通过优化加工参数、缩短循环时间、延长刀具寿命来降低制造成本。内容包括：切削参数的动态调整方法、加工区域的划分与策略切换、以及基于加工经验的参数微调技巧。 读者对象： 本书适合机械设计、制造工程、数控技术等相关专业的本科生、研究生，以及希望系统学习和提升CAM应用技能的在职工程师、数控程序员和工艺技术人员。掌握本书内容，读者将能够独立完成从零件设计到成品的全套数控加工解决方案的规划与实施。

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