编辑推荐
适读人群 :从事数控加工的技术人员、编程人员、工程师和管理人员,高等院校、职业技术学院数控专业师生。 赵战峰、战祥乐著的《数控编程高级应用教程(基于德国标准)》一书具有以下特点。 1、德国数控标准采用的是DIN66025,是整个欧盟国家普遍所采用的数控标准。本书是作者受广东省教育厅委托,对这一标准作了深入研究后编写的。 2、本书以图解和项目的形式全面讲解了德国标准DIN66025的内涵,引进了德国近年来在数控技术职业教育方面的成功经验,结合目前职业院校比较普遍使用的FANUC数控系统,以编程对比的形式进行了详细的阐述。 3、本书以图解配以项目的形式全面讲解数控车铣复合编程、数控铣3+2轴编程。同时,将PAL数控编程与SINUMERIK、FANUC数控编程进行对比,方便读者掌握与过渡。 4、本书是我国首套全面讲解德国数控编程标准的专业书籍。
内容简介
德国标准DIN66025是国际上先进的数控标准之一。数控PAL是德国工商会应用数控标准DIN66025进行数控编程教学及考核的简称。 本书以图解配以项目的形式全面讲解数控车铣复合编程、数控铣3+2轴编程。同时,将PAL数控编程与SINUMERIK、FANUC数控编程进行对比,方便读者掌握与过渡。 本书所有项目通过德国KELLER软件的验证,所有编程项目通过机床实际加工验证。
作者简介
战祥乐,广东轻工职业技术学院,副教授,本人从1999年开始每学期能完成约200节的主要数控专业理论课及约100节的数控实操课的教学任务。所讲授的主要课程有:数控机床操作与编程、计算机辅助模具设计、Pro/Engineer、UG、MasterCAM、计算机辅助加工。所培养的学生在参加多项省级、的比赛中,获得了较好的成绩。 作为学院数控专业的带头人,积极参与数控专业教学的各项工作,编写了主要专业课程的教学计划、教学大纲等教学文件。 积极参与数控实训室的建设,拟定了数控设备的选型、场地布置及配套设施的方案,使得数控实训室能够满足数控、模具专业及培训考证的教学需要。 总结出了CAD、CAM软件实训及数控机床操作与编程实训的具体实施方法,编写了实训教学大纲及指导书。积极指导新专业教师,使他们能很快适应理论与实训教学的要求。 为多间企业设计加工了注塑模具、冲压模具、不等深螺杆、不距深螺杆、多级凸轮及空间凸轮等较难加工的零件。结合所加工的特殊零件,首创了多种数控加工编程方法。
内页插图
目录
第一章数控车铣复合编程项目
第一节车铣复合编程基础1
例一数控车铣复合编程 (一)3
例二数控车铣复合编程 (二)6
第二节车铣复合编程项目9
项目一轴向孔加工11
项目二轴向沟槽加工 (一)18
项目三轴向沟槽加工 (二)25
项目四轴向钻孔及铣方台32
项目五轴向钻孔及铣六方39
项目六圆柱面钻孔46
项目七圆柱面上沟槽加工 (一)52
项目八圆柱面上沟槽加工 (二)59
项目九综合加工 (一)66
项目十综合加工 (二)72
项目十一综合加工 (三)80
第三节车铣复合编程练习题83
第二章多轴加工(3+2轴)编程项目
第一节图解PAL数控系统多轴(3+2轴)指令91
第二节SINUMERIK840D数控系统多轴(3+2轴)指令93
第三节FANUC 31i�睞数控系统多轴(3+2轴)指令93
第四节多轴加工数控编程项目94
项目一定位加工 (一)95
项目二定位加工 (二)105
项目三定位加工 (三)117
项目四综合加工143
第五节多轴铣削编程练习题160
参考文献165
前言/序言
聚焦前沿,赋能未来:数控编程的深度探索与实践指南 在这个日新月异的工业4.0时代,精密制造已成为衡量一个国家工业水平的重要标志。而数控技术,作为现代制造的核心驱动力,其重要性不言而喻。掌握先进的数控编程技巧,不仅是操作人员的必备技能,更是工程师、技术管理者乃至企业决策者在激烈的市场竞争中脱颖而出的关键。本书并非一本单纯的入门教程,它旨在为那些已经具备一定数控基础,渴望在数控编程领域实现“质”的飞跃的专业人士提供一份深度探索的指南。我们将超越基础概念,直击复杂工艺、高精度加工、智能集成应用等前沿领域,引领读者进入数控编程的宏观视野。 一、 宏观视角下的数控编程:从工艺到策略的升华 传统的数控编程往往聚焦于单个零件的 G 代码生成。然而,在当今复杂多变的制造环境中,成功的数控编程需要一种宏观的视角,将零件设计、材料特性、加工工艺、刀具选择、设备能力以及最终的生产效率紧密结合。本书将从这一宏观维度出发,引导读者思考: 工艺决策的影响力: 探讨如何根据零件的几何形状、材料的切削性能、公差要求以及生产批量,选择最适合的加工策略。例如,对于具有复杂曲面特征的零件,是选择等距铣削、光顺铣削还是流线型铣削?对于易变形的材料,又该如何规划刀具路径以减少切削力?我们将深入分析不同工艺路线对加工时间、表面质量、刀具寿命以及设备损耗的影响。 刀具路径的优化与进化: 超越简单的直线、圆弧插补,本书将聚焦于高级刀具路径的生成技术。这包括但不限于: 高动态切削(High Dynamic Cutting - HDC)/高效切削(High Efficiency Machining - HEM)策略: 深入解析这类策略的核心理念,如微小步距、恒定容屑空间、优化切削速度等,以及如何在 CAM 软件中实现这些高级功能。我们将讨论其对减少切削力、提高材料去除率、延长刀具寿命的显著优势。 曲面加工的精益求精: 针对复杂曲面零件,我们将详细介绍不同曲面加工方法的适用性,如等参数线加工、垂直于曲面加工、投影加工等,并探讨如何通过调整参数以获得最优的表面光洁度和尺寸精度。 沉头孔、槽加工的智能路径: 探讨如何利用智能化刀具路径规划,实现高效、高精度地加工沉头孔、不等深槽等特征,避免不必要的空行程和刀具磨损。 从 2D 到 5 轴的跨越: 详细阐述多轴加工(3+2 轴、联动 5 轴)的编程理念和应用场景。我们将分析多轴加工如何突破传统三轴加工的局限,实现一次装夹完成复杂零件的加工,大幅提高生产效率和零件精度。编程时,将重点讲解轴线的补偿、旋转轴的运动轨迹控制、刀尖点半径补偿等关键技术。 二、 高精度加工的秘诀:细节决定成败 在许多高端制造领域,零件的精度要求极高,微小的误差都可能导致整个产品的失效。本书将深入剖析实现高精度加工的数控编程要点: 刀具补偿的精细化应用: 除了基础的刀尖半径补偿(G41/G42),我们将探讨刀尖点补偿(G43.5/G43.4),以及在多轴加工中刀具长度补偿与刀尖点补偿的协同作用。理解这些补偿机制如何确保刀具路径与实际加工路径的一致性,是保证高精度的前提。 误差补偿策略: 介绍机床热变形补偿、刀具磨损补偿、测量补偿等先进的误差补偿手段。我们将探讨如何在数控程序中调用和集成这些补偿指令,以实现更高的加工稳定性。 表面质量的极致追求: 深入研究如何通过优化切削参数(进给率、主轴转速、切削深度)、选择合适的刀具、合理规划刀具路径(如微小步进、精加工专用路径)来获得卓越的表面光洁度。我们将讨论镜面加工、纹理加工等特殊表面处理的编程技巧。 微观加工与精密零件的挑战: 针对微小特征、薄壁结构、精密螺纹等加工难点,我们将提供专门的编程解决方案,包括微小刀具的选择与编程、变切削速度编程、避免振动的编程策略等。 三、 智能制造背景下的数控编程:集成与协同 工业 4.0 的核心是智能化和互联化。数控编程不再是孤立的环节,而是整个智能制造体系中的重要组成部分。本书将引导读者思考数控编程如何与智能化生产流程深度融合: CAM 软件的深度应用与定制: 详细介绍主流 CAM 软件的高级功能,并提供实用技巧,帮助用户更高效地利用软件解决复杂问题。例如,如何通过后处理器(Post Processor)的定制,使 CAM 输出的代码完美适配特定的数控系统,实现更精细的控制。 与 CAD 数据的无缝对接: 探讨如何利用先进的 CAD/CAM 集成技术,实现从设计到制造的无缝转换。重点分析如何处理复杂 CAD 模型,确保几何数据的准确传递,避免因数据丢失或变形导致的编程错误。 过程仿真与虚拟调试: 强调数控程序在实际加工前进行充分仿真的重要性。本书将介绍如何利用仿真软件进行碰撞检测、干涉分析、运动学仿真,甚至可以模拟切削过程中的力与热,从而在虚拟环境中发现并解决潜在问题,大大降低实际生产风险。 参数化编程与宏指令的应用: 深入讲解参数化编程(如使用变量、表达式)和宏指令(M 宏、子程序)的应用,如何通过灵活的编程方式,实现零件族的大批量生产,提高编程效率和程序的复用性。 与其他生产环节的协同: 探讨数控编程如何与工艺规划、质量检测、设备维护等环节进行有效协同。例如,如何根据检测结果调整加工参数,如何根据设备状态优化加工计划。 四、 实战案例与前沿技术展望 本书将精选一系列具有代表性的复杂零件加工案例,涵盖航空航天、汽车、模具、医疗器械等多个领域。通过对这些案例的深入剖析,读者可以直观地学习到: 复杂曲面零件的完整加工流程: 从模型导入、工艺路线规划,到刀具路径生成、参数优化,再到仿真与后处理,实现全流程的实战演练。 多轴加工在实际生产中的应用: 分析多轴加工如何解决传统三轴加工的瓶颈,以及在复杂零件加工中展现出的独特优势。 智能化编程技术的实践应用: 演示如何利用宏指令、参数化编程等技术,提高编程效率和程序的灵活性。 此外,本书还将对数控编程的未来发展趋势进行展望,例如: 人工智能在数控编程中的应用: 探讨 AI 如何助力刀具路径的自适应优化、工艺参数的智能推荐,以及加工过程的预测性维护。 增材制造(3D 打印)与减材制造(数控加工)的融合: 分析混合制造技术对数控编程带来的新挑战与新机遇。 面向数字孪生的数控编程: 讲解如何构建与物理实体精确对应的数字孪生,实现更高效的模拟、监控与优化。 目标读者: 本书适合已经掌握基础数控编程知识,从事数控编程、工艺规划、机械设计、模具设计、自动化生产线设计等工作的工程师、技术人员、技师,以及希望深入了解数控编程前沿技术的科研人员、高年级本科生和研究生。 通过本书的学习,读者将能够: 建立宏观的数控编程思维: 从全局角度理解数控编程在整个制造流程中的作用。 掌握复杂工艺与高精度加工的核心技术: 能够独立解决各种高难度零件的数控编程难题。 熟练运用高级 CAM 功能与技巧: 提高编程效率,优化加工质量。 理解数控编程在智能制造中的地位与作用: 为未来工业发展做好准备。 本书的目标是,让每一位阅读者都能在数控编程的道路上,从“会用”走向“精通”,从“执行者”迈向“创新者”,真正赋能未来的精密制造。
这本书我拿在手里,厚重感就十足,一看就知道里面干货满满。我一直从事机械加工行业,虽然接触数控编程有些年头了,但总觉得还有很多提升的空间,尤其是在一些精密的加工和复杂的曲面处理上,总感觉有些力不从心。市面上关于数控编程的书籍不少,但很多都停留在基础入门层面,要么就是内容比较零散,难以形成体系。看到这本书的标题,"数控编程高级应用教程",而且强调了"基于德国标准",这立刻引起了我的兴趣。德国在机械制造领域的严谨和高标准是世界闻名的,他们制定的标准往往代表着行业内的顶尖水平。我一直认为,学习和掌握符合国际最高标准的编程技术,对于提升个人技能、甚至开拓职业发展都有着至关重要的作用。这本书的封面设计简洁大气,但足以显露出其专业性,让我对它充满了期待。我迫不及待地想翻开它,看看里面到底有哪些"高级应用",能否真正帮助我突破瓶颈,掌握那些在实际生产中能够解决复杂问题的绝技。尤其是在涉及到一些高精度零件的加工,或者是一些非标件的设计制造,都非常考验编程者的功力。我希望这本书能够提供一些具体的案例和详细的操作步骤,让我能够像学徒一样,一步步地跟随,最终能够融会贯通,触类旁通。