Mecanizacion de piezas con maquinas herramientas especializadas/ Mechanization of Parts With Special pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Costas, Pablo Comesana

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:

价格:35.95

装帧:

isbn号码:9788496153332

丛书系列:

图书标签:

• 机械加工
• 专用机床
• 零件制造
• 自动化
• 数控技术
• 机械工程
• 制造工艺
• 工业技术
• 机械化生产
• 精密加工

现代制造业中的精密加工技术与优化策略 本书旨在全面探讨现代精密制造业中，复杂零件的加工策略、先进刀具技术以及优化生产流程的关键方法。重点关注如何通过集成化的工艺规划和智能化控制系统，实现高精度、高效率和低成本的零件制造。 第一章 复杂零件的几何特征与加工挑战 本章深入剖析当代工业设计对零件几何形状提出的严苛要求，从航空航天、生物医疗到高端模具等领域，现代零件往往呈现出高曲率、深腔体、薄壁结构以及复杂交线等特征。 1.1 复杂曲面的数字化描述与分析： 讨论基于参数化和非参数化模型的复杂曲面表示方法，例如NURBS（非均匀有理B样条）和T-splines在CAD/CAM系统中的应用。重点分析曲面光顺性、可制造性评估（DFM）在设计阶段的重要性，以及如何量化曲面的几何复杂度。 1.2 材料科学对加工过程的影响： 探讨新型高性能材料，如镍基高温合金、钛合金、陶瓷基复合材料（CMC）以及先进高强度钢（AHSS）的切削性能差异。分析这些材料在加工过程中表现出的高硬度、高韧性、加工硬化倾向以及导热性差等特性，如何直接转化为对刀具材料、切削参数和冷却润滑系统的挑战。 1.3 加工误差的来源与累积效应： 系统梳理导致最终零件尺寸和形位公差超差的主要误差源，包括机床热漂移、夹具定位误差、刀具磨损补偿不足、以及切削力引起的弹性变形。引入误差分配与传递模型，强调建立从工件坐标系到机床坐标系的精确误差补偿链条。 第二章 高性能刀具系统与创新切削原理 高效、稳定地切削复杂零件，依赖于革命性的刀具材料和创新的切削几何设计。本章聚焦于提升切削效率和表面完整性的前沿刀具技术。 2.1 先进刀具材料与涂层技术： 详细介绍硬质合金（WC-Co）的发展脉络，重点阐述聚晶金刚石（PCD）、立方氮化硼（CBN）在加工高硬度材料中的独特优势。探讨多层、梯度功能涂层（如TiAlN, AlCrN）的制备工艺及其在提高刀具耐磨性、抗氧化性和降低摩擦系数方面的作用机制。 2.2 创新刀具几何与刃型设计： 分析负前角、正前角刀具在不同加工条件下的适用性。深入研究微小几何特征（如微槽、倒角半径）如何影响切屑的形成、排屑流畅性及切削热的导出。对于深腔加工，探讨长径比大刀具的振动抑制技术。 2.3 非传统加工方法的集成应用： 论述当传统切削受限时，如何采用电火花加工（EDM）、超声波辅助加工（UAM）和激光辅助加工（LAM）来解决超硬材料或超薄壁结构的加工难题。分析这些辅助方法与主流铣削、车削工艺的无缝集成策略。 第三章 数控编程与工艺流程的数字化集成 现代零件的复杂性要求数控（NC）编程和工艺规划必须高度自动化和集成化，以最大限度地发挥多轴联动机床的潜力。 3.1 多轴联动（3+2、5轴）加工的编程策略： 阐述五轴加工中刀具轴（A、B、C轴）与运动轴（X、Y、Z轴）的运动学耦合关系。重点讲解“固定轴心点”和“刀尖跟踪”两种主要的五轴定位补偿模式，以及在复杂曲面轮廓铣削中如何保证恒定的切削速度和最小的刀具干涉。 3.2 高级CAM功能模块的应用： 详细介绍现代CAM软件中针对复杂特征的特定功能，如“等值面切削”（Equidistant Machining）的局限性与改进；“残余材料去除”（Remaining Material Removal）策略在粗加工和精加工间的过渡优化；以及基于拓扑结构的智能路径生成算法。 3.3 切削过程的实时监控与反馈控制： 探讨在高速高精度加工中，如何利用内嵌传感器（力传感器、声发射传感器）获取切削过程的实时数据。介绍基于数字孪生模型的工况预测系统，以及如何利用这些数据对进给率、主轴转速进行闭环自适应调整，以防止颤振和刀具突发失效。 第四章 夹具设计与工件定位的精度保障 夹持系统的刚性和定位精度是保证复杂零件加工质量的物理基础。本章侧重于如何设计适应多变工件和多工序要求的柔性夹具系统。 4.1 模块化与柔性夹具系统的构建： 介绍采用标准化、可快速更换的夹持元件（如球锁系统、快速定位销）来快速适应不同规格工件。讨论液压、气动和真空吸附夹持技术在保证工件刚性与减小操作干预方面的应用。 4.2 高精度定位与基准重定义： 分析在多面加工中，如何通过激光跟踪仪或接触式测头进行在机测量（In-Process Probing）。讨论如何基于测量的实际偏差，动态调整机床坐标系原点或进行误差补偿，确保后续加工基于工件的真实几何位置。 4.3 减少夹持痕迹与表面处理： 针对薄壁或精密光学零件，探讨如何设计接触力最小化的夹具界面。研究夹持压力对零件内部应力的影响，以及如何通过优化夹持点分布来控制加工过程中产生的残余应力。 第五章 表面完整性与后处理工艺优化 最终零件的性能往往取决于其表面以下的微观结构和残余应力状态。本章关注如何通过优化切削参数和后续处理，确保表面质量符合严苛要求。 5.1 切削参数对表面完整性的耦合影响： 分析进给率、主轴转速与表面粗糙度（Ra, Rz）之间的非线性关系。着重探讨在高速切削条件下，由于切削速度过高导致的表面热影响区（HAZ）的形成与晶粒结构变化，以及如何通过优化冷却策略来缓解此类问题。 5.2 残余应力分析与控制： 解释切削过程在工件表面诱导的拉应力和压应力的形成机理。介绍X射线衍射法（XRD）等无损检测手段对表面残余应力的评估方法，并讨论通过热处理或特定精加工工艺（如滚光、抛光）来释放或转化有害拉应力的有效途径。 5.3 过程质量的自动化验证与追溯： 阐述基于机器视觉和接触式测量相结合的自动化质量检测流程。讨论集成质量数据到企业资源规划（ERP）和制造执行系统（MES）中的方法，以实现从原材料到最终产品的全生命周期质量追溯体系。 本书内容涵盖了从设计理念到最终成品检验的全制造链条，侧重于当前制造业对“智造”和“高精尖”的追求，为从事复杂零件加工工艺开发、数控编程及质量控制的工程技术人员提供了深入且实用的参考。

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