数控机床控制技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:中南大学

作者:邓健平 编

出品人:

页数:191

译者:

出版时间:2007-8

价格:24.00元

装帧:

isbn号码:9787811055870

丛书系列:

图书标签:

• 数控机床
• CNC
• 控制技术
• 机械制造
• 工业自动化
• 数控编程
• 机床
• 加工技术
• 生产制造
• 现代制造

好的，这是一份关于一本名为《现代机械制造技术与实践》的图书简介，该书内容与您提到的《数控机床控制技术》完全不同： --- 《现代机械制造技术与实践：面向智能制造时代的工艺革新与集成应用》 图书概述：跨越传统，拥抱智能制造的制造工艺前沿 本书《现代机械制造技术与实践》是一本全面系统阐述当代先进制造技术、工艺集成、质量控制以及面向工业4.0环境下的智能制造实践的专业参考书。它深刻分析了从材料选择到最终产品成型的全流程优化策略，重点聚焦于先进材料加工、增材制造（3D打印）、精密测量、自动化装配以及制造过程的数字化转型。本书旨在为机械工程、材料科学、工业工程以及相关领域的研究人员、工程师和高级技术人员提供一个深入理解和掌握现代制造核心技术的平台。 本书摒弃了对传统机床控制系统的深入探讨，而是将视角聚焦于“制造什么”和“如何高效、智能地制造”这一宏大命题，强调工艺路线的选择、新材料的有效利用、以及如何通过信息物理系统（CPS）实现车间的柔性化与智能化管理。 核心章节结构与内容详解 本书共分为八个主要部分，涵盖了现代机械制造的广阔领域： 第一部分：先进制造基础与材料科学的交叉 本部分首先奠定了现代制造对材料性能的严格要求。重点介绍了新型工程材料，如高性能复合材料、陶瓷基材料以及特种合金在航空航天和高端装备中的应用挑战。 先进材料的微观结构与宏观性能关联： 探讨了材料晶体结构、缺陷对后续加工性能的影响，以及如何通过热处理和表面改性技术来优化材料性能。 面向特种加工的材料选择准则： 详细分析了不同材料在切削、磨削、电火花加工（EDM）及激光加工中的材料去除机理与工艺窗口。 第二部分：增材制造（Additive Manufacturing）的工艺与应用 本部分是全书的亮点之一，详尽阐述了当前主流增材制造技术的物理原理、工艺参数控制及后处理技术。 粉末床熔融技术（PBF）： 深入剖析了选择性激光熔化（SLM）和电子束熔化（EBM）中的熔池动力学、残余应力控制，以及如何通过优化扫描策略来提升零件的密度与力学性能。 定向能量沉积（DED）与粘结剂喷射（Binder Jetting）： 针对修复、大型结构制造及复杂几何形状的批量化生产，对比了DED与粘结剂喷射技术的优缺点及适用场景。 增材制造的质量保证： 涵盖了无损检测技术（如超声波、X射线CT）在增材制造件中的应用，以及如何建立从设计到成品的数字质量链。 第三部分：超精密加工与表面工程 本部分关注于达到微米乃至纳米级精度的制造技术，这是高端光学、医疗器械和电子设备制造的关键。 超精密磨削与抛光技术： 探讨了金刚石修锐技术、磁流变抛光（CMP）的机理，以及如何通过振动抑制和热误差补偿实现极低表面粗糙度。 先进表面改性技术： 重点介绍等离子体表面改性、PVD/CVD涂层技术，以及如何通过这些技术赋予零件耐磨、耐腐蚀或特定的光学特性。 第四部分：复杂零件的柔性制造系统（FMS） 本部分超越了单机操作，转向了生产线的集成与调度。 制造单元的柔性化设计： 探讨了模块化工装夹具、快速换刀与自动换模系统在提高生产线适应性方面的作用。 生产调度与资源优化： 基于先进的运筹学模型和启发式算法，讲解如何对多个加工单元、物料搬运系统和检测设备进行最优调度，以最小化在制品（WIP）和交货周期。 第五部分：工业物联网（IIoT）驱动的制造过程监控 本部分的核心在于如何利用现代信息技术对制造过程进行实时感知和反馈控制。 制造过程数据的采集与融合： 介绍如何从传感器、执行器和制造设备中实时提取加工力、温度、振动等关键过程参数，并进行多源异构数据融合。 边缘计算在制造中的应用： 探讨利用边缘设备对高频数据进行初步分析和快速响应（如刀具磨损预警），以减少对云端网络的依赖。 第六部分：先进质量保证与过程控制 本书强调了质量必须内嵌于制造过程，而非仅仅依赖最终检验。 在役测量（In-Process Metrology）： 详细介绍激光跟踪仪、在线视觉检测系统在加工过程中的应用，以及如何将测量数据实时反馈到工艺参数调整中（闭环反馈）。 统计过程控制（SPC）的现代化升级： 讨论如何将传统的SPC方法与大数据分析相结合，建立更具预测性的质量模型。 第七部分：数字化孪生（Digital Twin）在制造中的构建与应用 本部分深入探讨了如何为物理制造实体创建高保真度的虚拟模型，并实现虚拟与现实的实时交互。 模型构建层次： 从几何模型、物理模型（如有限元分析模型）到行为模型（基于历史数据的预测模型）的构建方法。 仿真驱动的工艺验证： 展示如何利用数字孪生模型在虚拟环境中对新工艺、新参数进行安全、快速的验证和优化，从而缩短产品开发周期。 第八部分：可持续制造与绿色工艺 面对日益严格的环保要求，本部分探讨了如何实现资源高效利用和环境影响最小化。 低能耗加工策略： 介绍干式切削、微量润滑（MQL）技术以及节能型机床结构设计。 制造过程的生命周期评估（LCA）： 提供量化评估不同制造路线对能源消耗和碳排放影响的方法论。 本书的特色 《现代机械制造技术与实践》的独特之处在于其实践导向性和前瞻性。它不仅介绍了当前行业内成熟的技术，更深入分析了增材制造与减材制造的集成、过程数据驱动的质量控制等新兴交叉领域。书中包含了大量来自行业一线的工程案例分析，配有详细的工艺参数曲线、结构设计图示以及系统集成框图，确保读者能够将理论知识直接应用于解决实际的工程难题。本书的目标是培养读者构建“智能制造生态系统”的系统思维能力。 ---

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这本书的语言风格非常严谨而富有逻辑性，它给人的感觉是作者对该领域有着近乎偏执的追求，不允许任何含糊不清的描述存在。我尤其欣赏作者在阐述CNC系统硬件架构时的清晰度。它没有将PLC、伺服驱动器和主控单元视为孤立的模块，而是将其置于一个高速数据总线的背景下进行考察，详细剖析了现场总线（如EtherCAT或Powerlink）在多轴同步控制中如何解决数据延迟和抖动问题。书中对于驱动器电流环、速度环、位置环的闭环控制策略，给出了极其精妙的解释，特别是关于高频注入法在辨识伺服系统动态特性时的应用步骤，描述得如同一个标准化的操作流程，极具可操作性。此外，书中对CNC系统安全性的探讨，也展现了作者的前瞻性视野。它不只是提到了紧急停止功能，而是深入讨论了功能安全标准（如ISO 13849）在数控机床设计中的具体映射，例如如何设计安全监控层的逻辑以防止“走刀”错误。这种对细节的极致关注，让这本书的价值远远超出了单纯的技术参考书的范畴。

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这部书，坦率地说，给我留下了极为深刻的印象，远超我预期的那种技术手册的刻板印象。它仿佛不是在向你灌输枯燥的指令集，而是在为你徐徐展开一幅精密制造的宏伟蓝图。从第一章开始，作者就展现出一种将复杂概念化繁为简的魔力。比如，对于伺服系统的分析，书中没有仅仅停留在教科书式的方框图和传递函数上，而是结合了大量实际生产线上的案例，深入剖析了不同负载特性下，如何通过优化PID参数实现纳米级的定位精度。我特别欣赏作者在讨论插补算法时所采用的叙事方式，它将原本拗口的数学公式融入到刀具路径规划的逻辑推理之中，让你在不知不觉中理解了G代码背后的精髓。更值得称道的是，书中对高动态性能机床的动态误差补偿技术进行了非常详尽的论述，这部分内容对于我这种需要处理超精密加工任务的工程师来说，简直是宝典。它不仅仅停留在理论推导，还穿插了大量实际的系统标定和误差源分析流程，手把手地教你如何从源头上控制和修正误差。阅读此书的过程，就像是跟着一位经验丰富的大师在车间里进行深度实践指导，每一个细节都充满了智慧的结晶。

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这本书的结构编排极具匠心，它完美地平衡了理论的深度和工程实践的广度，这一点对于我这个偏爱动手实践的读者来说，简直是天籁之音。我通常对那种只有公式堆砌的书籍敬而远之，但这本书却不是如此。比如，在介绍数控系统的实时操作系统（RTOS）内核调度机制时，作者并没有陷入过于底层的代码细节，而是巧妙地通过对比不同厂商的内核策略（比如VxWorks与嵌入式Linux在实时性保证上的差异），侧重讲解了如何从宏观层面保障运动控制任务的最高优先级和确定性。书中对于复杂曲线插补的算法对比分析，尤其令人称道。它不仅讲解了常用的三次样条插补，还详细对比了云梯算法和数字微分器（DDA）在算力受限环境下的优劣，并给出了工程上如何权衡计算精度与实时性的决策框架。我发现，书中关于机床结构误差的辨识与补偿章节，信息量密度极大，它将几何误差、热误差和装夹误差进行了系统的分类，并引用了大量的国际标准和行业规范来支撑其论述。这使得读者在学习时，不仅获得了技术知识，同时也建立起了符合行业规范的知识体系。读完这部分，我感觉自己对一台高性能机床的“黑箱”内部运作原理，有了透明化的认知。

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从内容的前沿性和对未来趋势的把握来看，这本书展现了作者深厚的行业洞察力。它并非简单地复述现有的数控技术，而是将视野投向了工业4.0和智能制造的交汇点。书中关于机床联网和数据采集的部分，介绍了很多现代数控系统如何通过OPC UA等协议实现与MES系统的无缝对接，以及如何利用收集到的运行数据进行预防性维护的初级模型构建。我发现，作者在讨论刀具磨损在线监测时，引入了基于机器学习的振动信号特征提取方法，这无疑是当前数控领域最热门的研究方向之一。书中对此的介绍，虽然没有达到专业论文的深度，但为工程技术人员提供了一个非常好的入门和启发视角，明确指出了未来数控技术发展的几个关键突破口。这本书的价值在于，它不仅教会你如何操作今天的机床，更重要的是，它在潜移默化中为你描绘了明天智能工厂的蓝图，使得读者能够站在更高的维度去理解和应用现有的控制技术，避免了知识的滞后性。

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这本书的视觉呈现和信息组织方式也值得一提。它大量的图表和流程图，有效地缓解了纯文字带来的阅读疲劳感，并且极大地增强了信息的直观性。例如，在讲解复杂后处理器的逻辑结构时，作者用了一个层级分明的流程图，清晰地展示了从NC代码解析、几何模型转换到最终代码生成的每一个关键步骤，这比纯文本描述要高效得多。我特别喜欢其中关于刀具路径优化策略的部分，它通过对比不同的优化算法（如基于遗传算法的路径重排和基于圆弧拟合的G代码压缩），直观地展示了在不同加工场景下对“加工时间效率”和“表面质量”的权衡。书中对五轴联动加工中万向节死区（Gimbal Lock）的规避策略，也提供了不同坐标系转换下的详细几何分析，配图的清晰度极高，让复杂的空间几何关系一目了然。整体来看，这本书的排版和图文结合的度把握得非常好，确保了读者在学习高密度技术信息时，能够保持专注而不至于迷失方向。

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