具体描述
《数控编程与操作》从数控加工的实用角度出发，在介绍数控加工工艺理论和数控加工程序编制相关知识的基础上，详细介绍数控车床、数控铣床和数控电火花机床常见数控系统的加工程序指令功能与加工操作功能，并精选大量的典型实例，阐述零件从图纸到合格产品的整个数控加工过程。
《数控编程与操作》可作为高职高专院校数控、机电一体化以及相关专业的教材，也可作为数控机床编程和操作技术人员的培训教材，还可作为相关教师和工程技术人员的参考书。
《现代机械制造技术与实践》 图书简介 本书旨在为读者提供一个全面、深入的现代机械制造领域知识体系，重点聚焦于当前工业界广泛应用的前沿技术与实际操作技能。我们力求将理论基础与工程实践紧密结合，确保内容既具有严谨的学术深度，又贴合实际生产环境的需求。全书结构清晰，逻辑严谨，旨在培养读者解决复杂制造问题的能力，并为向更高级的制造技术（如增材制造、智能制造）过渡打下坚实基础。 第一篇：机械制造基础与材料科学 本篇是理解后续高级制造技术的前提。我们首先回顾了机械工程的核心原理，包括静力学、动力学在设计与制造中的应用。重点解析了机械零件的几何精度、表面完整性及其对产品性能的影响。 材料性能与选择： 详细阐述了金属材料（钢铁、铝合金、钛合金）、高分子材料以及复合材料的微观结构、力学性能（强度、韧性、疲劳寿命）和热处理工艺。特别引入了新型工程材料的性能评估标准，指导工程师如何在特定工况下进行最优材料选型。例如，针对航空航天领域对轻量化和耐高温性能的要求，深入分析了镍基高温合金的晶界强化机制。 公差、配合与测量基础： 遵循最新的国际标准（ISO体系），系统讲解了尺寸链的计算、几何尺寸和形位公差（GD&T）的规范标注与解读。测量技术部分涵盖了从传统的三坐标测量机（CMM）到非接触式测量技术（如激光扫描、机器视觉）的原理、误差分析与实际应用案例，强调了数字化质量控制的重要性。 第二篇：先进切削加工理论与工艺 本篇深入探讨了传统切削加工的优化与升级，重点在于提高加工效率、降低刀具磨损和改善加工表面质量。 切削机理与优化： 详细分析了切削过程中的应力、温度场分布及其对刀具寿命和工件精度的影响。引入了高速切削（HSC）和超高速切削（UHSC）的理论模型，探讨了在极端切削速度下，材料的流变行为和刀具材料的适用性。 刀具材料与涂层技术： 全面介绍了硬质合金、陶瓷、立方氮化硼（CBN）和聚晶金刚石（PCD）等先进刀具材料的性能特性。重点阐述了PVD和CVD等先进涂层技术（如AlCrN、TiSiN）如何通过界面工程显著提高刀具的耐磨性和热稳定性。通过实例分析，说明了涂层选择如何直接影响特定难加工材料（如Inconel 718）的加工效率。 特种加工技术： 摒弃了基础的钻、镗、铣、车等内容，聚焦于非传统的高效加工方法。详细介绍了电火花加工（EDM）的放电机制、参数优化，特别是对于模具型腔的精细加工；水刀切割（AWJ）在复合材料和厚板加工中的优势及水射流的动力学模型；以及激光加工（切割、熔覆）在材料去除和表面改性中的应用，包括光束质量、焦点控制和热影响区的管理。 第三篇：现代成形技术与模具设计 本篇关注材料塑性变形过程的控制与模具系统的集成化设计。 塑性加工基础与优化： 深入解析了冷/热冲压、轧制、锻造和挤压的本构关系和流动规律。特别关注了复杂曲面零件（如汽车外覆盖件）的深度拉伸成形过程中的回弹预测与补偿技术，包括有限元分析（FEA）在模拟成形过程中的应用及网格划分策略。 模具设计与制造： 强调了模具设计的标准化、模块化和智能化趋势。详细讲解了注塑模具（特别是多腔、热流道系统）的设计要点、强度校核和冷却系统的优化。对于冲压模具，重点分析了级进模和复合模的设计，并讨论了模具钢的选择和热处理对模具寿命的影响。本部分引入了基于知识的系统（KBS）辅助模具设计的概念。 增材制造（Additive Manufacturing, AM）工艺导论： 作为未来制造的关键技术，本章对选区激光熔化（SLM）、电子束熔化（EBM）等金属增材制造的工艺流程、致密度控制、残余应力分析进行了详尽介绍。重点讨论了增材制造零件的后处理（热等静压HIP、机械加工集成）以满足最终使用要求。 第四篇：自动化、集成化与智能制造系统 本篇是连接传统制造与工业4.0的核心桥梁，探讨了如何构建高效、柔性的制造单元和工厂。 柔性制造系统（FMS）与自动化单元： 阐述了FMS的组成要素、调度策略和系统集成。详细分析了机器人技术在自动化装配、焊接和检测中的应用，包括多关节机器人的运动学/动力学建模、轨迹规划与碰撞检测算法。 工业网络与数据采集： 介绍了工业现场总线技术（如EtherCAT, PROFINET）和物联网（IIoT）在采集设备状态、工艺参数和质量数据中的作用。重点解析了OPC UA等标准协议在跨平台数据通信中的应用，以及如何构建实时数据监控平台。 制造过程的数字化孪生（Digital Twin）： 深入探讨了如何通过高保真仿真模型，实时映射物理制造过程，实现预测性维护（PdM）和工艺参数的在线优化。结合案例说明了数字孪生如何用于虚拟调试和生产流程的瓶颈分析。 第五篇：先进装配、连接与表面工程 本篇关注产品的最终实现环节，确保连接的可靠性和产品的功能性。 现代连接技术： 区别于传统的螺栓连接，本书详细介绍了搅拌摩擦焊（FSW）、激光焊接、真空钎焊等高可靠性连接工艺。对于异种材料连接，重点分析了扩散连接和基于粘接的复合连接技术。 表面功能化技术： 超越了简单的涂覆，本章讨论了通过热喷涂（HVOF）、电镀、化学气相沉积（CVD）等技术，赋予零件耐磨、耐腐蚀、减摩或导电等特定功能。结合实际应用，分析了如何通过精确控制沉积速率和基材预处理，确保涂层与基体的结合强度。 可靠性工程与质量保证： 引入了基于物理场模型（如加速寿命试验ALT）的可靠性评估方法，以及全生命周期质量管理（PLM）的理念。强调了从设计源头预防失效的工程思维。 本书的特色在于贯穿始终的“实践导向”和“前沿追踪”。每一章节后都配有深入的工程案例分析和思考题，旨在促使读者将所学知识应用于解决实际生产中遇到的精度、效率和可靠性难题。它不仅是工程技术人员的案头参考书，也是相关专业学生深入学习现代制造体系的必备教材。
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目录信息
第1章 数控技术概论 1.1 数控机床概述 1.1.1 数控机床的概念 1.1.2 数控机床的原理及组成 1.1.3 数控机床的分类 1.1.4 数控机床的发展及常用数控系统 1.2 数控机床的特点及应用 1.2.1 数控机床的特点 1.2.2 数控机床的应用 思考与训练第2章 数控编程基础 2.1 数控编程方法与步骤 2.1.1 数控编程的方法 2.1.2 程序编制步骤 2.2 数控机床的坐标系 2.2.1 数控机床坐标系的确定 2.2.2 机床原点和机床参考点 2.2.3 工件坐标系和工件原点 2.2.4 工件坐标系和机床坐标系的关系 2.3 数控编程中的数学处理 2.3.1 数值计算的内容 2.3.2 基点坐标的计算 2.3.3 节点坐标的计算 2.3.4 列表曲线的数学处理 2.4 数控加工程序的结构与格式 2.4.1 程序格式 2.4.2 程序段格式 2.4.3 准备功能与辅助功能 2.4.4 主程序与子程序 思考与训练第3章 数控加工的工艺设计 3.1 数控加工工艺内容及分析 3.1.1 数控加工工艺内容的选择 3.1.2 数控加工工艺性分析 3.2 数控加工工艺路线的设计 3.2.1 最短的空行程路线 3.2.2 最短的切削进给路线 3.3 数控加工工序的设计 3.3.1 工序和工步的划分 3.3.2 加工余量的选择 3.4 编制数控加工技术文件 思考与训练第4章 数控车床程序编制 4.1 数控车床编程概述 4.2 数控车削编程的工艺准备 4.2.1 典型零件的加工工艺分析 4.2.2 数控车床常用刀具的种类、结构 4.2.3 车削用量的选择 4.3 数控车床的常用编程指令及应用 4.3.1 基本编程指令 4.3.2 刀具补偿功能指令 4.3.3 循环功能指令 4.3.4 螺纹加工指令 4.3.5 综合加工应用实例 4.3.6 宏指令编程 4.4 西门子、FANUC与华中系统对比分析 4.4.1 FANUC指令系统部分指令功能介绍 4.4.2 西门子系统部分指令功能介绍 4.4.3 编程实例(西门子、FANUC分别编程) 思考与训练第5章 数控车床加工操作 5.1 数控车床结构与技术参数 5.1.1 数控车床结构与技术参数 5.1.2 数控车床控制面板 5.2 数控车床操作 5.2.1 启动与回参考点 5.2.2 机床手动操作 5.2.3 机床数据设置 5.2.4 对刀与建立工件坐标系 5.2.5 程序输入运行及管理 5.2.6 简单零件加工举例 5.2.7 综合举例 5.3 数控车床的操作规程 思考与训练第6章 数控铣床程序编制 6.1 数控铣床编程概述 6.2 数控铣削编程的工艺准备 6.2.1 典型零件的加工工艺分析 6.2.2 数控铣床常用刀具的种类、结构 6.2.3 铣削用量的选择 6.3 数控铣床的常用编程指令及应用 6.3.1 基本编程指令 6.3.2 刀具补偿功能指令 6.3.3 简化编程指令 6.3.4 固定循环指令 6.3.5 宏指令编程 6.4 西门子、FANUC与华中系统对比分析 6.4.1 FANUC指令系统部分指令功能介绍 6.4.2 西门子系统部分指令功能介绍 6.4.3 编程实例(西门子SIEMENS、FANUC系统分别编程 思考与训练第7章 数控铣床加工操作 7.1 数控铣床结构 7.2 数控铣床操作 7.2.1 对刀与建立工件坐标系 7.2.2 显示 7.2.3 故障对策 7.2.4 简单零件加工举例 7.2.5 综合举例 7.3 数控铣床的操作规程 思考与训练第8章 加工中心编程 8.1 概述 8.1.1 加工中心简介 8.1.2 加工中心工艺特点及加工对象 8.1.3 加工中心的分类 8.2 加工中心的程序编制 思考与训练第9章 加工中心操作 9.1 加工中心常用辅具 9.1.1 刀具系统 9.1.2 常用工具 9.2 加工中心操作 9.2.1 加工中心的对刀 9.2.2 零件加工举例 9.3 数控机床的基本维护和保养 思考与训练第10章 数控电火花线切割加工编程 10.1 概述 10.1.1 电火花加工原理及加工基本条件 10.1.2 电火花加工的过程 10.2 数控电火花成形加工 10.2.1 电火花成形加工的特点 10.2.2 数控电火花成形加工工艺 10.2.3 数控电火花成形机床加工的一般操作步骤 10.3 电火花线切割加工 10.3.1 电火花线切割加工原理和特点 10.3.2 数控线切割加工过程的工艺分析 10.3.3 数控电火花线切割加工的操作 10.4 数控线切割机床程序编制的步骤与方法 10.4.1 数控线切割机床程序编制的步骤 10.4.2 ISO格式的编程 10.4.3 3B格式的编程 10.4.4 4B格式程序编制的要点 10.4.5 加工实例 10.5 数控电火花加工机床的维护与保养 10.5.1 数控电火花线切割机床的维护与保养 10.5.2 数控电火花成形加工机床的维护与保养 思考与训练第11章 数控技术的发展趋势 11.1 数控系统与数控机床的发展趋势 11.2 计算机辅助数控编程 11.2.1 常用的CAD/CAM软件 11.2.2 自动编程的步骤与方法 思考与训练 附录A JB3208—1983准备功能G代码 附录B JB3208—1983辅助功能M代码 附录C 华中世纪星系统宏变量参考文献
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