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出版者:清华大学出版社

作者:卫兵工作室

出品人:

页数:377

译者:

出版时间:2006-6

价格:38.00元

装帧:

isbn号码:9787302127109

丛书系列:

图书标签:

• UG NX
• 数控加工
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UG NX数控加工实例教程 简介 UG NX，作为工业界广泛应用的集成化CAD/CAM/CAE软件，在现代制造业中扮演着至关重要的角色。本书，《UG NX数控加工实例教程》，旨在为读者提供一套系统、实用的UG NX数控加工操作指南。它并非一本理论堆砌的教材，而是以大量贴近实际生产的加工实例为载体，带领读者深入理解UG NX在数控加工领域的强大功能与应用流程。 本书最大的特点在于其“实例驱动”的学习模式。我们深知，对于数控加工而言，理论知识固然重要，但更关键的是动手实践和解决实际问题的能力。因此，我们精选了一系列具有代表性的机械零件，涵盖了从简单到复杂的不同加工需求，并以此为基础，详细讲解了UG NX数控加工的每一个关键步骤。通过跟随这些实例，读者不仅能够掌握UG NX软件的基本操作，更能学习到如何根据零件特征、加工要求、刀具选择、工艺规划等因素，制定出高效、可靠的数控加工方案。 本书内容将涵盖以下核心部分： 一、 UG NX数控加工基础概念与流程解析 在正式进入具体实例之前，本书将首先为读者构建UG NX数控加工的整体框架。我们将详细介绍数控加工的基本概念，包括数控机床的类型、加工指令（G代码、M代码）的含义，以及CAM（计算机辅助制造）在现代生产中的地位和作用。 随后，我们将深入剖析UG NX数控加工的工作流程： 1. 零件模型的准备与检查： 强调一个高质量、满足加工要求的CAD模型是成功CAM编程的基础。我们将讲解如何利用UG NX的建模工具对零件模型进行修复、检查，并根据加工需求进行必要的调整。例如，如何识别和处理模型中的缝隙、重叠面、非流形体等问题，以及如何为模型添加必要的工艺特征，如倒角、拔模斜度等。 2. 工程分析与工艺规划： 在UG NX中，合理的工艺规划是实现高效加工的关键。我们将演示如何利用UG NX提供的分析工具，对零件进行加工区域的划分，识别出需要加工的特征（如平面、孔、槽、曲面等），并结合零件的材料、精度要求、生产批量等因素，初步规划加工顺序和所使用的刀具类型。 3. 刀具与刀库管理： 刀具是数控加工的灵魂。本书将详细介绍UG NX中如何创建、编辑和管理刀具库，包括各种类型刀具（铣刀、钻头、镗刀、车刀等）的参数设置，如直径、刃长、刀尖半径、刀柄尺寸等。还会讲解如何为特定加工任务选择合适的刀具，并考虑刀具的磨损和寿命。 4. 加工策略与路径生成： 这是UG NX数控加工的核心环节。我们将分门别类地讲解UG NX中各种主要的加工策略： 面铣（Face Milling）： 用于加工平面，讲解轮廓铣、Z层铣等不同策略的选择和参数设置。 型腔铣（Cavity Milling）： 用于加工型腔，重点介绍行切、螺旋、区域轮廓等不同的型腔铣策略，以及如何处理底角、侧壁等复杂区域。 大切削（Boundary Control / Adaptive Milling）： 讲解如何利用边界进行切削，以及UG NX创新的自适应切削技术，如何在保证效率的同时最大程度地减少刀具损耗。 钻孔与攻丝（Drilling and Tapping）： 详细介绍钻孔、扩孔、镗孔、攻丝等操作的编程方法，包括孔位的定义、刀具路径的生成以及安全距离的设置。 槽加工（Slot Milling）： 讲解如何高效地加工各种形状的槽，包括单边进刀、双边进刀、补偿模式等。 曲面加工（Surface Machining）： 涵盖了多种曲面加工策略，如平行铣、等高线铣、投影铣、驱动铣等，重点讲解如何处理复杂曲面的平滑过渡和表面质量。 车削加工（Turning）： 介绍UG NX在车削加工中的应用，包括外圆车削、内圆车削、端面车削、螺纹车削等。 5. 刀位轨迹的验证与可视化： 保证刀位轨迹的准确性和安全性是数控加工成功的关键。本书将详细演示如何利用UG NX强大的验证工具： 刀路模拟（Toolpath Simulation）： 通过三维动画模拟刀具的运动轨迹，直观地查看切削过程，及时发现碰撞、越程、干涉等问题。 剩余材料分析（Material Removal Simulation）： 模拟切削过程后，直观地显示零件被切削掉的材料，与原始模型对比，检查是否完全按照设计要求进行加工。 碰撞检测（Collision Detection）： 详细设置和启用碰撞检测功能，确保刀具、刀柄、夹具与工件、机床之间的安全。 6. 后处理器（Post Processor）与G代码生成： 讲解UG NX如何通过后处理器将生成的刀位轨迹转换为特定数控机床可以识别的G代码。我们将介绍不同后处理器的作用，以及如何根据实际机床的要求选择和配置后处理器。 7. 加工报告与文档输出： 演示如何生成详细的加工报告，包括刀具列表、加工参数、工序说明等，以及如何将模型、刀路、设置等信息输出为便于沟通和存档的文档。 二、 精选加工实例详解 本书的精髓在于其丰富的加工实例。每一个实例都将围绕一个具体的零件模型，详细阐述从建模准备到G代码生成的全过程。实例的选择将遵循由浅入深、循序渐进的原则，旨在帮助读者逐步建立自信并掌握解决实际问题的能力。 部分重点实例类型（不限于）： 基础零件加工： 阶梯轴类零件： 涉及外圆车削、端面车削、槽加工、钻孔等基本操作，帮助读者熟悉车削加工流程。 方形/矩形实体零件： 涉及面铣、型腔铣、槽加工、孔加工等，为学习铣削加工打下基础。 模具零件加工： 简单的模具零件（如推杆孔、冷却孔）： 涉及钻孔、镗孔、螺纹加工等，强调孔的精度和位置要求。 模具型腔（Cavity）： 讲解如何高效地加工复杂型腔，包括区域铣、边界控制铣、曲面加工策略的应用，以及如何保证型腔的光滑度和尺寸精度。 复杂曲面零件加工： 航空航天零件/汽车零部件： 涉及大量复杂曲面的加工，重点演示曲面加工策略（如平行铣、等高线铣、驱动铣、投影铣）的应用，以及如何通过刀具路径的优化来提高表面质量和加工效率。 叶轮/涡轮叶片： 演示如何处理具有复杂自由曲面的零件，强调刀具路径的连续性和平滑性。 组合加工实例： 一体化加工（Mill-Turn）零件： 针对具备车削和铣削特征的零件，演示如何在UG NX中进行一体化编程，实现高效的组合加工。 考虑特殊工艺的实例： 深腔加工： 讲解如何选择长刀具、优化切削参数，并进行分层切削以避免刀具碰撞和提高加工稳定性。 薄壁零件加工： 演示如何采用合理的切削策略和参数，避免薄壁零件在加工过程中发生变形。 倒角与圆角加工： 讲解如何利用UG NX专门的倒角和圆角加工指令，快速高效地完成这些特征的加工。 在每个实例中，我们将遵循严谨的讲解结构： 1. 零件模型展示与加工要求说明： 清晰地展示待加工零件的三维模型，并详细说明其材料、尺寸、精度要求、表面粗糙度要求，以及主要的加工特征。 2. 工艺分析与刀具选择： 分析零件的加工难点，提出初步的加工方案，包括加工顺序、加工区域划分，并详细介绍所选择的刀具类型、规格、参数（如直径、刃长、刀尖半径、主偏角、后角等）。 3. UG NX操作步骤详解： 创建加工环境： 如何建立工程图、定义工件坐标系、设置毛坯尺寸和形状。 刀具库管理： 如何在UG NX中创建或调用相应的刀具。 加工策略选择与参数设置： 详细讲解每一步加工策略（如面铣、型腔铣、钻孔等）在UG NX中的具体操作界面、关键参数的含义和设置方法。例如，对于面铣，会讲解切削区域、切削边界、刀具路径、切削层数、步进量、切深等参数的设置；对于型腔铣，会讲解切削模式、区域切削、进退刀方式、平顺选项等。 刀具路径生成与优化： 演示如何生成刀具轨迹，并根据实际情况进行优化，如调整进退刀方式、修改切削方向、设置修剪边界等，以提高加工效率和零件质量。 4. 刀具轨迹验证与分析： 使用UG NX的仿真和碰撞检测功能，对生成的刀具轨迹进行全面验证，找出潜在问题并进行修正。 5. 后处理器与G代码生成： 选择合适的后处理器，生成适用于目标数控机床的G代码。 6. 总结与技巧分享： 对该实例的加工过程进行总结，提炼关键的操作技巧和注意事项，并提供一些常见的故障排除方法。 三、 UG NX数控加工的高级应用与技巧 除了基础的操作和实例讲解，本书还将触及UG NX数控加工的一些高级应用和技巧，帮助读者提升整体技能水平： 多轴加工基础（视情况）： 如果篇幅允许，将简要介绍UG NX在三轴、四轴、五轴联动加工中的应用，例如如何设置多轴加工环境，选择多轴加工策略，以及曲面零件的多轴加工方法。 刀具补偿（Compensation）的应用： 详细讲解刀具半径补偿、刀具长度补偿的原理和在UG NX中的设置方法，以及它们在保证加工精度中的重要作用。 考虑装夹与夹具的加工： 探讨在CAM编程中如何考虑工件的装夹方式和夹具的干涉问题，确保加工过程的安全性和可行性。 宏程序（Macro）编程的初步认识： 简要介绍UG NX宏程序在实现自动化编程和复杂工艺中的作用。 参数化编程与模板的应用： 探讨如何利用UG NX的参数化设计能力，结合CAM模板，快速生成重复性零件的加工程序。 与其他模块的集成应用： 简要说明UG NX在CAE（工程分析）与CAM（数控加工）之间的协同工作流程，例如通过结构分析结果指导加工策略。 本书的目标读者 本书适用于： 在校学生： 机械设计制造及其自动化、数控技术等相关专业的学生，希望系统学习UG NX数控加工技术的。 数控编程人员： 已经掌握一定数控编程基础，希望提升UG NX软件应用能力，掌握更高级加工策略和方法的从业人员。 模具设计与制造工程师： 希望将UG NX的强大CAM功能应用于模具制造，提高生产效率和产品质量的工程师。 产品研发与制造工程师： 希望通过UG NX实现产品从设计到加工的无缝对接，缩短产品开发周期的研发人员。 对UG NX数控加工感兴趣的自学者： 希望通过实例学习，快速掌握UG NX数控加工实用技能的个人。 学习本书，您将能够： 熟练掌握UG NX数控加工模块的各项功能。 理解数控加工的原理和流程，并能将其应用于实际生产。 独立完成各种典型零件的数控加工程序编写。 学会如何根据零件特征、加工要求选择合适的加工策略和刀具。 掌握刀具轨迹的验证与优化技巧，提高加工效率和产品质量。 培养解决实际数控加工问题的能力。 《UG NX数控加工实例教程》 将是您踏入UG NX数控加工领域，从入门到精通，乃至在实际生产中解决复杂加工难题的得力助手。我们致力于通过清晰的讲解、丰富的实例和实用的技巧，帮助您在竞争激烈的制造业中脱颖而出。

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这本书的结构安排简直是艺术品，逻辑链条极其严密。从基础的模型准备到最终的后处理输出，每一步都衔接得天衣无缝，让人在阅读时有种强烈的“完整体验感”。我特别留意了它在“特征识别与批量化处理”这一章节的处理方式。现在制造业对效率的要求越来越高，如何减少重复劳动是关键。这本书没有局限于单个零件的编程，而是系统地介绍了如何利用NX的强大功能，建立标准化的加工模板和库。它用一个贯穿始终的项目案例，将所学的知识点串联起来，从最初的草图绘制，到装夹方案的模拟，再到刀具路径的优化，每一步都是为了最终实现高效的批量生产目标。这种“做中学”的模式，极大地增强了知识的迁移能力。读完这一部分，我立刻回去优化了我手头上的几个系列零件的加工方案，效果立竿见影，效率提升了至少百分之二十，这种直接的经济效益反馈，是对一本书最好的肯定。

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说实话，这本书的深度和广度都超出了我的预期。我原以为它会是那种泛泛而谈的“入门级”读物，但深入阅读后才发现，它对高级模块的讲解丝毫不含糊。特别是关于五轴联动加工策略的剖析，简直是教科书级别的。作者没有采用堆砌专业术语的方式来炫技，而是非常巧妙地将复杂的运动学原理和实际的G代码生成过程结合起来，让读者能够真正理解“机器在想什么”。我尤其欣赏作者在讨论不同加工方式的适用场景时所展现出的那种辩证思维，比如在处理高精度自由曲面时，传统的三轴包络和后来的五轴摆动轴策略各有什么优劣，书中都有详尽的对比和分析，并且给出了具体的参数选择指导。这使得这本书不仅对新手有指导意义，对于寻求突破和优化的资深工程师来说，也提供了很多值得借鉴的思路和方法论。它培养的不是简单的“操作员”，而是能够进行“工艺设计”的思考者。

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这本书的售后服务（如果可以这么说的话）做得也非常到位，它似乎预料到了读者在实际操作中可能遇到的所有“刁钻”问题。在书的最后几章，我发现了很多关于“软件故障排除”和“特殊环境下的定制化设置”的内容。例如，书中详细描述了在大型复杂模具加工中，如何利用“碰撞检查”功能排除潜在的干涉风险，并且给出了几种针对不同机床控制系统的后处理器微调技巧，这部分内容对于那些需要与不同型号机床对接的工程师来说，简直是救命稻草。很多时候，软件本身没问题，但后处理文件输出的格式需要微调才能被特定的机床识别，这本书直接把这些“行业秘辛”毫无保留地公开了。这种全方位的覆盖，从基础操作到高级调试，从理论分析到工程实践，构建了一个完整的知识闭环，让人感觉读完这本书，自己就像完成了一次全流程的项目实训，收获的不仅仅是知识，更是解决复杂工程问题的信心和底气。

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这本书的排版真是让人眼前一亮，那种清爽的设计感，完全不像传统的教材那样死板。我特别喜欢它在讲解复杂概念时所采用的图文并茂的方式，很多关键步骤都配有高清的截图，而且注释得非常到位，让人一眼就能明白操作的逻辑。比如在介绍曲面铣削的路径规划时，作者没有仅仅停留在理论层面，而是通过实际案例，一步步展示了参数设置的影响，这种手把手的教学方法，极大地降低了初学者的学习门槛。而且，这本书的用词非常专业又不失通俗易懂，即便是对UG NX接触不多的读者，也能很快跟上节奏。我记得有一次我被一个复杂的倒角问题卡住了很久，翻到书中相应章节后，才发现原来是我对刀具半径补偿的理解出现了偏差，书中的图示清晰地纠正了我的错误认知。这种注重实践、强调细节的编排思路，真的非常适合需要快速上手并解决实际生产问题的工程师和技术人员。它不仅仅是一本工具书，更像是一位经验丰富的师傅在你身边悉心指导，让人感觉学习的过程充满了乐趣和成就感。

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与其他市面上充斥的快速上手手册不同，这本书在“刀具与材料”的结合应用上，展现了极高的专业素养。它不仅仅是教你怎么在软件里画线，更重要的是让你明白，你画的这条线，最终要用什么刀具、以多高的进给和转速，切削什么材料才能达到最佳效果。书中专门辟出一个章节，详细讨论了不同硬质合金刀具的涂层特性与对应的切削参数范围，这在很多基础教材中是被严重忽略的环节。比如，在钛合金的粗加工中，保持稳定的切削温度和避免积屑瘤的重要性，书中通过模拟结果图清晰地展示了激进的走刀方式可能导致的刀具寿命急剧下降。这种对“物理世界”限制的尊重和考量，使得书中的所有编程指导都建立在实际可行的物理基础之上，而不是空中楼阁般的纯软件操作。对于我们这些深知“软件算出来的不一定能用”的工程师来说，这种严谨的态度极其宝贵。

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