具体描述
《数控铣削加工技术一体化教程》是根据高职高专数控专业(机电专业)的教学大纲，参考了国家职业标准《数控铣工》与《加工中心操作工》的理论知识要求和技能要求编写而成。《数控铣削加工技术一体化教程》以突出高职教育为特色，以培养职业岗位群的综合能力为目标，以能力培养为主线，调整和重构教学内容。
《数控铣削加工技术一体化教程》共分FANLIC系统、SIEMENS系统、MasterCAM MILL软件应用三大篇。其中：FANUC系统和SIEMENS系统包括数控机床与操作基础、平面的加工、轮廓的加工铣削、空间零件的加工、孔系的加工、箱体与异形件的加工和配合件的加工等十一个模块；MasterCAM软件应用包括图形绘制和MILL加工两个模块。全书在每个模块的讲解过程中，均采用“任务驱动教学法”。在任务描述一任务分析一理论与工艺知识讲授一任务实施一任务评价一任务拓展的过程中，把相关知识点潜移默化地传授给学生，并能使学生做到举一反三、触类旁通。
本教材适用于高等职业院校、高等专科学校、成人教育高校及本科院校的二级职业技术学院、技术(技师)学院、高级技工学校、继续教育学院和民办高校的机电专业、数控专业，也可作为其他高职类专业及本科相关专业的师生用书，还可以作为企业中数控机床操作与编程人员的参考书。
精密制造的基石：现代金属成型工艺 本书旨在为读者提供一个关于现代金属成型工艺的全面视角，深入探讨那些支撑起现代工业生产、从微观结构到宏观部件成型的关键技术。我们跳出单一的加工方法，着眼于金属材料在热加工、冷加工以及新兴成型技术中的行为规律、工艺选择与优化，以及与之配套的质量控制手段，为理解和应用先进制造技术奠定坚实基础。 第一篇：金属材料的流变与塑性变形 在任何成型过程中，材料本身的性质是决定最终产品形态和性能的首要因素。本篇将深入解析金属材料在不同温度和应力条件下的流变行为。我们将从原子尺度出发，理解位错滑移、孪晶等塑性变形机制，并考察这些微观过程如何累积并影响宏观的变形抗力。 金属的本构关系： 详细介绍胡克定律、屈服准则（如冯·米塞斯准则、特雷斯卡准则）及其在塑性成型分析中的应用。探讨应变硬化、应变率敏感性以及温度效应如何影响金属的本构行为，并介绍常用的材料本构模型（如Johnson-Cook模型、Arrhenius模型）。 热加工变形： 重点分析高温下金属的再结晶、晶粒长大、蠕变等现象。阐述热轧、锻造、挤压、轧制等传统热加工工艺中，温度、变形速度和变形量对材料组织结构演变和力学性能的影响。例如，在热轧过程中，如何通过精确控制轧制温度和道次间隙，获得细小均匀的晶粒，从而提升钢材的综合性能。 冷加工变形： 深入研究室温或接近室温下金属的塑性变形。分析冷轧、冷镦、拉丝、旋压等工艺中，应变硬化对材料性能的显著提升作用。讨论冷加工过程中出现的加工硬化、应力松弛、残余应力等问题，以及退火等后续处理如何消除不利影响。 材料的微观结构与性能关系： 探讨不同晶体结构（如面心立方、体心立方、密排六方）金属的塑性变形特性差异。分析合金元素、热处理工艺（如固溶、时效、淬火、回火）对金属强度、韧性、塑性、疲劳寿命等宏观性能的影响。通过金相显微镜、扫描电镜等观察手段，将微观组织变化与宏观力学性能变化建立联系。 第二篇：经典金属成型工艺详解 本篇将聚焦于一系列成熟且应用广泛的金属成型技术，从工艺原理、设备特点、适用范围、优缺点等方面进行深入剖析。 铸造工艺： 砂型铸造： 详细介绍砂型的制备过程（粘结剂、水分、强度控制）、浇注系统设计、冒口设置原则。分析铸件冷却收缩、缩孔、缩松、气孔、夹砂等常见缺陷的产生原因及预防措施。 金属型铸造（永久模铸造）： 涵盖重力铸造、低压铸造、压铸等。重点分析金属型材料的选择、模具设计（拔模斜度、排气、冷却）、充型过程控制。讨论压铸件表面光洁度高、尺寸精度好但可能存在气孔问题的特点。 熔模铸造（失蜡法）： 详细介绍蜡模制备、陶瓷壳模制造、脱蜡、焙烧、浇注等步骤。强调其在复杂形状、高精度零件制造上的优势，如航空发动机叶片、医疗器械。 压力加工工艺： 锻造： 区分自由锻、模锻、连续模锻。深入讲解模具设计（拔模角、圆角半径、排气槽）、胎具设计、锻造顺序。分析金属纤维流动的控制对提高零件强度的作用，以及锻造过程中可能出现的折叠、裂纹等缺陷。 轧制： 详细阐述板材、型材、管材的轧制原理。分析轧辊形状、轧制速度、轧制力、温度控制等关键工艺参数。介绍正向轧制、反向轧制、斜轧等不同轧制方式。 挤压： 探讨正挤压、反挤压、组合挤压等工艺。分析挤压筒、模具、挤压杆的设计要求，以及润滑剂的作用。重点介绍其在制造复杂截面型材、管材方面的优势。 冲压： 详细讲解落料、冲孔、弯曲、拉深、胀形、翻边等基本工序。分析模具结构（凸模、凹模、导向装置、卸料装置）、间隙配合、材料的可冲压性。探讨冲压件的精度、表面质量以及残余应力问题。 连接工艺： 焊接： 介绍熔焊（电弧焊、埋弧焊、气体保护焊）、压焊（电阻焊、摩擦焊）、钎焊等。分析焊缝金属的形成过程、冶金反应、热影响区。讨论焊接变形、残余应力、焊缝强度、焊接接头的疲劳性能。 铆接： 阐述冷铆、热铆的工艺流程，以及不同类型的铆钉（实心、空心、击头）的选择。 第三篇：先进金属成型技术与趋势 本篇将目光投向现代制造业前沿，介绍那些正在改变金属成型格局的新兴技术及其发展方向。 增材制造（3D打印）： 金属粉末床熔融（PBF）： 详细介绍激光熔化沉积（SLM/DMLS）和电子束熔化沉积（EBM）的工艺原理，包括粉末预处理、铺粉、扫描策略、热管理。分析其在制造复杂结构、个性化零件、轻量化结构方面的潜力，以及打印过程中可能出现的孔隙、裂纹、变形等问题。 定向能沉积（DED）： 阐述激光/电子束送粉熔化、电弧送粉熔化等方式。重点介绍其在零件修复、功能梯度材料制造、大型结构件打印中的应用。 粘结剂喷射（Binder Jetting）： 介绍利用粘结剂将金属粉末粘结成型，后续进行脱脂烧结的工艺。分析其成型速度快、成本相对较低的特点。 精密塑性成形： 超塑性成形（SPF）： 阐述在高温、低应变率下，某些材料能获得极大的塑性变形能力。分析其在制造复杂形状薄壁件（如航空航天零部件）中的独特优势，以及对材料选择、加热和加压过程的严格要求。 等温锻造： 强调在锻造过程中保持模具和工件温度一致，以减小温降带来的变形抗力增加和氧化。分析其在提高模具寿命、改善零件精度和性能方面的作用。 强力旋压： 介绍利用高压滚轮在旋转状态下使金属板材或筒材变形的工艺。分析其在制造深腔、锥形、异形件方面的效率和精度。 微纳尺度成形： 微注塑/微压铸： 探讨在微观尺度下金属零件的复制成形技术。分析微流道、微模具设计，以及表面张力、黏滞力等在微尺度下对成形过程的影响。 电化学沉积（ECM）： 介绍利用电解液和电解作用去除金属的加工方法。分析其在加工硬质合金、异形孔、复杂内腔等方面的优势。 数字化与智能化成形： 仿真与优化： 介绍有限元分析（FEA）在金属成形过程中的应用，包括流动应力分析、温度场分析、应力应变场分析，以及对工艺参数、模具设计的优化。 过程监控与反馈控制： 探讨利用在线传感器（如力传感器、温度传感器、位移传感器）实时监测成形过程，并根据监测数据进行闭环反馈控制，以提高产品一致性和良品率。 智能工厂与工业物联网： 展望金属成形领域与工业4.0的融合，实现生产过程的智能化、柔性化和自动化。 第四篇：成形过程中的质量控制与检测 无论是传统还是新兴的成形技术，最终产品的质量都至关重要。本篇将系统介绍在成形过程中及成形后的质量控制策略和检测手段。 过程参数控制： 详细阐述温度、压力、速度、时间、润滑等关键工艺参数对最终产品质量的影响，并给出相应的控制范围和方法。 材料性能检测： 介绍拉伸试验、弯曲试验、冲击试验、硬度试验、疲劳试验等力学性能检测方法。 无损检测（NDT）： 重点讲解超声波检测（UT）、射线检测（RT）、磁粉检测（MT）、渗透检测（PT）等方法在检测铸件、焊缝、锻件内部缺陷（如裂纹、气孔、夹杂）中的应用。 表面质量检测： 介绍表面粗糙度测量、显微组织观察、表面缺陷分析等方法。 尺寸精度与形位公差检测： 讲解三坐标测量机（CMM）、光学测量设备在检测零件尺寸和形位公差方面的应用。 质量管理体系： 介绍ISO 9001等质量管理体系在金属成形企业中的应用，强调全流程质量控制的重要性。 本书力求提供一个集理论与实践于一体的学习平台，帮助读者深入理解金属材料的塑性变形规律，掌握各类金属成形工艺的原理与操作要点，并了解行业前沿技术的发展动态。通过学习本书，读者将能够更好地分析和解决金属成形过程中遇到的实际问题，为实现高效、精密、高质量的金属零件制造提供坚实的技术支撑。
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