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出版者:Industrial Pr

作者:Smid, Peter

出品人:

页数:311

译者:

出版时间:2004-1

价格:$ 62.09

装帧:HRD

isbn号码:9780831131579

丛书系列:

图书标签:

• Fanuc
• CNC
• Macro
• G代码
• 编程
• 数控
• 自动化
• 工业机器人
• 自定义
• 技术
• 教程

《数控机床操作与编程精解：基于主流品牌的实践指南》 书籍简介 本书旨在为数控机床操作、编程及维护人员提供一本全面、深入且高度实用的参考手册。它聚焦于当前制造业中应用最广泛的几大主流数控系统，如西门子（Siemens）、海德汉（Heidenhain）以及三菱（Mitsubishi）等，构建了一个从基础理论到高级应用的全方位知识体系。本书摒弃了对单一品牌宏编程的侧重，转而强调跨平台、通用的数控思维、G代码/M代码的规范应用，以及解决实际生产问题的能力。 第一部分：数控基础理论与机床结构认知 本部分首先建立坚实的理论基础，是理解任何先进数控技术的前提。 第一章：数控技术发展脉络与现代机床结构解析 本章追溯了数控技术从早期的磁带控制到现代基于PC和嵌入式系统的演变历程。重点阐述了数控系统（NC）、伺服驱动系统、主轴驱动以及反馈系统的核心构成与相互关系。详细分析了不同类型机床（如加工中心、车削中心、磨床）的运动学结构，包括笛卡尔坐标系、绝对坐标系与增量坐标系的概念，以及机床坐标系、工件坐标系和程序坐标系之间的转换逻辑。深入探讨了机床刚性、精度等级对最终加工质量的影响。 第二章：G代码与M代码的系统化学习 本章构建了一个详尽的G代码与M代码字典。它不仅仅是简单的指令罗列，而是侧重于对关键代码块的深度剖析： 几何指令（G00, G01, G02/G03）： 详细讲解了直线插补与圆弧插补的数学原理，特别是如何处理切入点、切出点以及不同圆心编程方式（IJK与R）的优缺点及适用场景。 坐标系与补偿指令（G54-G59, G40-G49）： 深入分析了工件坐标系的灵活切换在复杂零件加工中的应用。特别针对刀具长度补偿（G43/G44）和刀具半径补偿（G41/G42）的“进给侧”与“退刀侧”逻辑，提供了大量图示解释，强调在不同进给方向上设置补偿的正确性。 运动控制指令（G60系列）： 探讨了钻孔循环（G81-G89）的适用性差异，以及如何利用这些固定循环实现高效的批量加工，并重点讲解了“退刀点”和“休息时间”参数的精确控制。 主轴与冷却液控制（M03-M08）： 涉及主轴转速的恒线速度控制（G96/G97）与恒定转速控制的切换时机，以及冷却液的多种模式（M07, M08, M09）在不同加工阶段的应用。 第二部分：主流数控系统的编程实践与差异化分析 本部分是本书的核心，通过对比分析，帮助读者掌握跨系统的编程能力。 第三章：西门子840D/828D系统编程深度剖析 本章聚焦于西门子系统在复杂曲面加工中的优势。 ShopMill/ShopTurn模块应用： 详细介绍了西门子图形化编程界面（ShopMill）如何快速生成标准加工路径，以及如何结合手工G代码进行优化。 循环与子程序调用： 讲解了西门子的特定局部循环（如CYCLE800系列），以及子程序（Subprogram）的调用与返回机制，强调“安全返回点”的设定。 高阶功能： 探讨了刀具管理系统（Tool Management System）的集成，以及如何利用其内置的补偿功能进行精密调整。 第四章：海德汉TNC系列编程与ISO标准遵循 本章侧重于海德汉系统对ISO标准的高度遵从性及其在模具和高精度零件加工中的应用。 LNC（线性导航）与程序结构： 详细解析了海德汉程序中“块（Block）”的概念，以及其独特的程序块结束符。 数据设置与计算（CYCLE 800/900系列）： 深入讲解了海德汉强大的内置数学功能，如何利用`Q参数`进行变量的赋值、运算和逻辑判断，这是其在复杂路径计算中的核心能力。 刀具和参考点管理： 阐述了海德汉如何通过“刀具表”和“工件偏移表”进行集中管理，以及如何利用“轮廓补偿”实现高效的二维和三维轮廓加工。 第五章：三菱M700/E70系列编程与高级特性 本章重点介绍三菱系统在高速加工（HSC）和多轴联动方面的特点。 程序逻辑控制： 讲解三菱系统的`IF/ELSE`结构、跳转指令以及对外部输入/输出（I/O）的实时监控与响应能力。 高速高精度控制（APC/HSCC）： 探讨系统如何处理小圆弧插补误差，以及如何通过调整系统参数来优化进给率，以应对复杂曲面中的光顺性要求。 复合坐标系的应用： 针对车铣复合机床，详细分析三菱系统如何管理多个刀塔和不同旋转轴之间的协作与同步。 第三部分：数控程序的优化、调试与故障排除 本部分面向经验积累，旨在提升程序的运行效率和可靠性。 第六章：程序调试与误差分析的系统方法 本章提供了一套结构化的调试流程，帮助操作员和程序员快速定位问题。 单步运行与程序回放： 强调了“走空刀”（Dry Run）的重要性，如何利用图形模拟器（如不存在物理模拟器时，利用手动示教）进行轨迹验证。 坐标系冲突与补偿错误： 详细分析了因坐标系切换错误或补偿未关闭导致的“撞刀”事故，以及如何通过检查系统状态变量（如`1000`系列）来判断当前补偿状态。 报警代码的解读与应急处理： 归纳了不同品牌常见报警类型的含义（如伺服过载、限位开关触发、程序结构错误），并提供了非关机状态下的临时规避措施。 第七章：提高加工效率的编程技巧 本章侧重于性能提升，这是现代制造业的核心竞争力。 进给率的动态调整： 探讨如何根据材料去除率（MRR）和切削深度，在程序中动态调整进给速度，而非单一恒定值。 刀具路径的平滑化处理： 讲解如何通过微小的角度调整或利用系统内置的平滑算法来消除因G代码指令切换带来的微小停顿，从而提高表面光洁度并延长刀具寿命。 机床性能参数的合理设置： 讨论了加速度、减速度（Jerk）等系统参数对加工速度和机床动态性能的平衡作用，强调不应盲目追求最高值，而应根据机床状态和加工任务进行匹配。 第八章：面向制造的程序文档化与标准化 本章强调软件工程在数控编程中的应用。 程序注释规范： 建立一套清晰、一致的注释体系，确保程序在不同班次、不同操作员之间能够无缝交接。 标准化模板的建立： 教授如何为常用工件类型建立标准化的起始块和结束块，以减少重复劳动和人为错误。 程序版本控制的必要性： 介绍简单的文件命名和备份策略，以应对生产变更和追溯需求。 通过对这三大核心部分的深入阐述，本书为读者提供了一个广阔的视野，使其不仅能熟练使用某一种系统的宏功能（如果需要），更能理解不同数控系统背后的设计哲学，从而成为一名全能的数控技术专家。

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