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出版者:

作者:李攀峰 编

出品人:

页数:300

译者:

出版时间:2010-6

价格:32.00元

装帧:

isbn号码:9787302225270

丛书系列:

图书标签:

• Mastercam
• X4
• 数控编程
• CNC
• 加工
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• 实训
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• CAD/CAM

机械制造与数控技术前沿探索 一本全面解析现代制造业核心技术的深度指南 本书旨在为机械设计、制造工程、数控技术专业人士及相关领域的研究人员，提供一个深入理解和掌握当前主流制造技术及其未来发展方向的权威参考。本书的视角超越了单一软件的操作层面，聚焦于集成化制造系统、高级材料加工策略、以及数字化车间管理的宏观蓝图。 第一部分：现代制造系统的集成化与智能化 本部分深入剖析了从产品设计到最终交付的整个制造流程中，信息流与物流的无缝集成。 第一章：工业4.0背景下的智能制造架构 详细阐述了工业互联网（IIoT）在提高生产柔性和效率中的作用。内容涵盖了传感器技术、边缘计算在数控机床层面的应用，以及数据采集和分析在预测性维护中的实践。我们将探讨如何构建一个自感知、自决策的数字化车间模型，重点分析了数字孪生技术如何应用于复杂工序的实时仿真和优化。这不是简单的概念介绍，而是提供了构建小型智能工作站的具体技术路线图。 第二章：增材制造（3D打印）与减材制造的深度融合 探讨增材制造（如金属激光熔融沉积、电子束熔炼）与传统CNC加工的协同工作模式，即“混合制造”。内容包括：如何利用增材制造构建复杂几何体后，使用高精度五轴加工进行表面精加工和几何校正；不同增材工艺对后续机加工刀具寿命和表面完整性的影响分析；以及如何设计适合混合制造的零件结构，实现材料和成本的最优化。 第三章：先进制造中的材料科学挑战 聚焦于难以加工材料（如高温合金Inconel、钛合金、新型陶瓷基复合材料）的切削理论与实践。本书详细介绍了这些材料在切削过程中的特殊物理化学行为，例如积屑瘤的形成机制、热软化层的控制、以及超硬刀具材料（如聚晶金刚石PCD、PDC）的选择和涂层技术对加工性能的提升。提供了大量的实验数据和实际案例，指导读者如何选择合适的冷却液配方和主轴转速/进给量组合，以应对极端加工条件。 第二部分：高级数控编程与复杂曲面精加工 本部分侧重于复杂零件的数学模型处理、刀具路径的优化算法，以及如何实现微米级的加工精度。 第四章：基于拓扑优化设计的逆向工程与反求 讲解了如何利用扫描数据进行点云处理、曲面重建，以及将设计意图转化为可加工的几何模型。核心内容是讨论拓扑优化结果（轻量化结构）如何通过逆向工程转化为适合CNC加工的实体模型，并特别关注如何消除优化过程中产生的非标准特征，确保刀具可达性。 第五章：多轴联动与复杂曲面的误差补偿 深入探讨五轴/多轴联动加工中的运动学误差源分析，包括机床结构误差、热漂移误差和安装误差。提供了使用激光跟踪仪等精密测量设备进行误差标定和系统补偿的详细流程。重点阐述了如何利用先进的数控系统功能，对复杂的非均匀曲面（如航空叶片、涡轮盘）进行局部高光精加工的路径规划，减少颤振和刀痕。 第六章：超精密加工与表面完整性控制 覆盖了镜面加工、超精铣削和电火花加工（EDM）的最新发展。在EDM部分，本书不局限于传统参数选择，而是深入到脉冲能量、通电时间与休止时间比率对电极侵蚀率和表面粗糙度/残余应力的影响模型。对于超精铣削，讨论了振动抑制技术和磨损补偿策略，确保达到光学级表面要求。 第三部分：制造过程的质量保证与数字化验证 本部分关注如何通过精确测量和仿真预测，将质量控制前置到制造过程的早期阶段。 第七章：在机测量（In-Process Metrology）与反馈控制 详细介绍了集成在数控机床内部的高速探针系统和激光测量系统的应用场景。内容包括：如何设置自动对刀和工件找正程序，如何利用探针数据实时修正刀具磨损补偿值；以及如何将测量的点云数据与初始CAD模型进行偏差分析，并自动生成修正刀具路径的指令。 第八章：切削过程的仿真与验证（Beyond Toolpath Verification） 本书提供的仿真方法远超简单的干涉检查。我们探讨了基于有限元方法（FEM）的切削仿真，该方法能预测切削力、温度分布、刀具磨损速度，以及对工件残余应力的影响。这使得工程师能够在实际加工前，准确评估不同刀具和工艺参数组合对最终零件性能（如疲劳寿命）的潜在影响。 第九章：面向生产的后处理与系统集成 讨论了如何开发高度定制化的后处理器（Post-Processor）来适配特定品牌和型号的数控系统（如FANUC、Siemens、Heidenhain）。内容包括：处理特殊宏程序调用、G代码优化以提高机床执行效率，以及如何将CAM/CAE系统与企业资源规划（ERP）系统进行数据接口对接，实现制造信息的透明化管理。 本书通过严谨的理论推导、详尽的流程图解和丰富的工业案例分析，旨在提升读者解决实际制造难题的能力，引领读者深入理解和驾驭新一代制造技术的核心要素。

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