数控铣削编程与加工(第2版) pdf epub mobi txt 电子书 下载 在线阅读 2026

内容介绍
基本信息

书名：	数控铣削编程与加工(D2版)
作者：	张宁菊	开本：
YJ：	34	页数：
现价：	见1；CY=CY部	出版时间	2016-07
书号：	9787111538882	印刷时间：
出版社：	机械工业出版社	版次：
商品类型：	正版图书	印次：

内容提要 作者简介 精彩导读 目录 前言项目一数控铣床/加工中心的基本操作1项目目标1相关知识1一、数控铣床/加工中心认知1二、数控铣床/加工中心的常用附件3三、刀具、刀柄及辅具5四、数控铣床/加工中心的坐标系8五、工件常见装夹方式10项目实施11一、铣削类工件的装夹11二、选用和安装常用铣刀12项目实践12一、FANUC 0i系统数控铣床/加工中心的基本操作12二、SINUMERIK 802D系统数控铣床/加工中心的基本操作19三、 数控铣床/加工中心的安全生产规则29四、数控铣床/加工中心的日常维护保养30拓展知识数控铣削加工工艺30项目自测题35项目二槽类零件的加工38项目目标38项目任务一直槽的加工38相关知识39一、 槽加工的工艺39二、工件坐标系的设定39三、基本编程指令40项目实施41一、制订零件的加工工艺41二、编制数控加工程序41三、零件的数控加工（FANUC 0i M）42项目任务二圆弧槽的加工43相关知识44一、子程序44二、缩放镜像指令45三、旋转指令47项目实施48一、制订零件的加工工艺48二、编制数控加工程序49三、零件的数控加工（FANUC 0i M）50拓展知识51一、SINUMERIK 802D M系统的基本编程(一)51二、零件的数控加工（SINUMERIK802D M）58项目实践腔槽加工及精度检测60一、实践内容60二、实践步骤61项目自测题62项目三轮廓类零件的加工65项目目标65项目任务一凸模板的加工65相关知识66一、外轮廓加工的工艺66二、刀具半径补偿指令68项目实施71一、制订零件的加工工艺71二、编制数控加工程序72三、零件的数控加工（FANUC 0i M）74项目任务二十字型腔的加工75相关知识76一、内轮廓加工的工艺76二、刀具长度补偿指令78项目实施81一、制订零件的加工工艺81二、编制数控加工程序82三、零件的数控加工（FANUC 0i M）83ⅦⅥ拓展知识SINUMERIK 802D M系统的基本编程（二）84项目实践内外轮廓加工及精度检测87一、实践内容87二、实践步骤87项目自测题89项目四孔系零件的加工92项目目标92项目任务一通孔的加工92相关知识93一、通孔加工的工艺93二、换刀程序96三、加工中心刀具长度补偿的设定96四、固定循环指令96项目实施99一、制订零件的加工工艺99二、编制数控加工程序99三、零件的数控加工（FANUC 0i M）102项目任务二螺孔的加工103相关知识103一、螺孔加工的工艺103二、固定循环指令105*三、螺纹铣削106项目实施107一、制订零件的加工工艺107二、编制数控加工程序108三、零件的数控加工（FANUC 0i M）110拓展知识SINUMERIK 802D M系统的基本编程（三）111项目实践复合孔系加工及精度检测118一、实践内容118二、实践步骤118项目自测题120项目五综合零件的加工123项目目标123项目任务一底台的加工123项目实施123一、制订零件的加工工艺123二、编制数控加工程序129三、用加工中心加工132相关知识134一、FANUC 0i系统的宏程序134二、 SINUMERIK 802D系统的宏程序141项目任务二双面模具的加工144项目实施146一、制订零件的加工工艺146二、编制数控加工程序149三、用加工中心加工149项目实践一154一、实践内容154二、实践步骤155项目实践二157一、实践内容157二、实践步骤157项目自测题159项目六配合零件的加工163项目目标163项目任务163项目实施164一、制订零件的加工工艺164二、编制数控加工程序171三、用数控铣床加工177四、几何精度和配合精度的分析179项目实践180一、实践内容180二、实践步骤182项目七曲面零件CAM自动编程加工184项目目标184项目任务184项目实施184一、CAD造型184二、制订零件的加工工艺189三、CAM自动编程191四、后处理输出数控程序209五、用加工中心加工210项目实践211一、实践内容211二、实践步骤213附录214附录AG、M代码214附录B铣削常用切削用量表217附录C数控铣工国家职业技能标准219附录D中、GJ数控铣工/加工中心操作工考证样题230附录E铣削类零件常见精度检测工具及检测方法243参考文献246
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精密制造的基石：揭秘现代数控加工 在波澜壮阔的工业发展长河中，精密制造始终扮演着举足轻重的角色。而现代精密制造的核心利器，非数控（CNC）技术莫属。它以其卓越的精度、高效的生产能力和高度的自动化水平，彻底改变了从航空航天到医疗器械，从汽车制造到消费电子等几乎所有工业领域的产品生产方式。本文将为您深入浅出地剖析数控加工的奥秘，带您领略这项技术如何将设计图纸转化为触手可及的精密零件，并展望其在未来工业制造中的广阔前景。 一、数控加工的缘起与演进：从手工到智能的飞跃 数控技术的出现并非一蹴而就，它是人类在机械加工领域不断探索和进步的必然结果。在数控技术问世之前，零件的加工主要依靠操作工人凭借经验和技艺，通过手动操作车床、铣床、磨床等传统机床来完成。这种方式在精度、效率和一致性方面都存在显著的局限性，尤其是在加工复杂曲面或高精度要求的零件时，更是显得力不从心。 20世纪中期，随着计算机技术的萌芽和发展，人们开始尝试将电子计算机引入机械加工的控制领域。最初的数控系统，被称为“硬线路数控”，其控制逻辑是通过大量的继电器和电子元件组合实现的，系统庞大、成本高昂且不易修改。然而，这标志着数控技术迈出了历史性的第一步。 到了20世纪70年代，微处理器的出现极大地推动了数控技术的发展，软线路数控系统应运而生。通过编制和存储在计算机内存中的程序，机床能够自动执行一系列指令，实现对加工过程的精确控制。这不仅大大提高了加工效率和精度，还为实现加工过程的自动化奠定了基础。 进入21世纪，随着信息技术的飞速发展，数控技术朝着集成化、智能化、网络化的方向不断迈进。现代数控系统不仅能够实现高精度的加工，还集成了 CAD/CAM（计算机辅助设计/计算机辅助制造）软件，使得从产品设计到加工指令的生成实现了无缝对接。智能制造、工业4.0等概念的兴起，更是将数控技术推向了前所未有的高度，例如，基于人工智能的加工路径优化、自适应控制、远程监控和诊断等技术的应用，正在重塑着制造业的未来。 二、数控加工的核心原理：指令驱动的精密运动 数控加工的核心在于“数控”，即数字化控制。其基本原理是将设计好的零件形状、尺寸、加工轨迹、进给速度、主轴转速以及刀具的启停等加工信息，通过数控程序（G代码和M代码）进行编码，然后由数控系统进行解码和处理，最终转化为对机床各轴（如X、Y、Z轴）的精确运动指令，驱动刀具或工件进行相对运动，从而实现对材料的去除和零件的成型。 以数控铣削为例，其基本流程可以概括为： 1. 三维模型设计（CAD）: 首先，工程师使用CAD软件创建零件的三维数字模型，精确定义零件的几何形状、尺寸公差、表面粗糙度等要求。 2. 加工路径生成（CAM）: 接着，CAM软件将CAD模型导入，并根据零件的加工要求、所选用的刀具、机床的性能等因素，规划出刀具在零件表面的运动轨迹，生成一系列加工指令。这个过程包括选择合适的刀具、确定切削策略（如粗加工、精加工）、设置切削参数（如切削深度、步长、进给速度、主轴转速）等。 3. 数控程序编制: CAM软件最终输出的是一系列G代码和M代码，这些代码构成了一个完整的数控程序。G代码主要控制机床的运动（如直线插补、圆弧插补、刀具补偿），M代码则用于控制机床的辅助功能（如主轴启动/停止、冷却液开关、刀具更换）。 4. 数控系统执行: 数控系统（通常集成在机床的操作面板上）负责读取和解析数控程序。它将程序中的运动指令转化为电信号，驱动伺服电机或步进电机，精确控制机床工作台、刀具等的移动，实现预定的加工轨迹。 5. 加工过程监控: 在加工过程中，数控系统还可以接收来自各种传感器（如编码器、位移传感器）的反馈信息，实时监测机床的运行状态，确保加工的精度和质量。必要时，还可以通过操作面板进行手动干预或微调。 三、数控机床的类型与特点：满足多样化的加工需求 数控技术已经渗透到各种类型的金属切削机床上，形成了琳琅满目的数控机床家族，它们在结构、功能和应用领域上各有侧重。 数控铣床: 这是最常见的数控机床之一，能够通过旋转的刀具对工件进行铣削加工，适用于加工平面、沟槽、台阶、曲面等。根据轴的数量和配置，有立式数控铣床、卧式数控铣床、龙门式数控铣床、五轴联动数控铣床等。五轴联动数控铣床能够实现刀具或工件在五个独立轴上的同步运动，极大地拓展了加工的自由度和复杂性，是加工航空航天、模具等领域复杂零件的关键设备。 数控车床: 主要用于加工回转体零件，通过刀具对旋转的工件进行车削。数控车床的精度和效率远高于普通车床，能够加工外圆、内孔、螺纹、锥面等。 数控磨床: 用于对工件表面进行磨削加工，以获得更高的精度和更低的表面粗糙度。数控磨床可以精确控制砂轮的进给和轨迹，适用于各种精密零件的磨削。 数控钻铣中心: 集钻孔、铣削、攻丝等多种功能于一体的数控机床，能够高效地完成零件的多种加工工序，提高生产效率。 电火花加工机床（EDM）: 利用电脉冲放电蚀除金属材料，特别适用于加工硬质合金、淬火钢等难以用机械方法加工的材料，以及加工复杂的型腔和细小特征。 激光切割机/等离子切割机: 利用激光束或等离子弧对金属板材进行精确切割，速度快、精度高，广泛应用于钣金加工。 这些数控机床的共同特点是：高精度、高效率、高自动化程度、良好的互换性（可加工多种零件）和易于实现柔性生产。 四、数控加工的优势与挑战：革新与发展并存 数控加工的普及和发展，为现代制造业带来了巨大的变革，其优势显而易见： 精度高、质量稳定: 数控程序精确控制刀具轨迹和运动，消除了人为误差，保证了零件加工精度的一致性，能够满足严苛的公差要求。 生产效率高: 自动化程度高，减少了人工干预，优化了刀具路径，使得加工速度更快，单位时间内的产量更高。 加工复杂零件能力强: 能够轻松加工传统机床难以实现的复杂曲面、微小特征和精密结构，极大地拓展了产品的设计自由度。 易于实现柔性生产: 通过更换数控程序，同一台数控机床可以快速切换加工不同形状的零件，适应小批量、多品种的生产需求。 降低生产成本: 尽管数控设备初期投入较大，但其高效率、高良品率、节省材料以及减少返工等优势，长期来看能够显著降低单位产品的生产成本。 安全环保: 自动化操作减少了工人直接接触机床的风险，同时现代数控机床也更加注重节能和环保设计。 然而，数控加工也面临着一些挑战： 技术门槛高: 操作数控机床需要具备一定的专业知识和技能，包括数控编程、刀具选择、工艺规划等。 设备投资大: 高性能的数控设备价格昂贵，对于一些中小型企业而言，一次性投资可能是一个不小的负担。 维护要求高: 数控系统和机床部件精密度高，需要定期维护和保养，以保证其正常运行和延长使用寿命。 对原材料要求高: 为了保证数控加工的精度和效率，对原材料的质量和性能也有一定的要求。 工艺优化复杂: 对于一些极其复杂的零件，加工路径的优化和切削参数的设定需要丰富的经验和深入的分析。 五、数控加工的应用领域：无处不在的精密身影 数控加工技术已经深入到国民经济的各个角落，成为现代工业不可或缺的组成部分： 航空航天: 飞机、火箭、卫星等关键部件的制造，对材料性能和零件精度要求极高，数控加工是实现这些要求的根本保障。如发动机叶片、机身结构件、起落架零件等。 汽车制造: 汽车发动机、变速箱、底盘等关键部件的生产，高度依赖数控加工的精度和效率，以确保整车的性能和安全性。 模具制造: 塑料模具、金属压铸模具、冲压模具等，其精度直接决定了最终产品的质量，数控加工在模具制造中发挥着核心作用。 医疗器械: 人工关节、植入物、手术器械等精密医疗器械的生产，对材料的生物相容性和零件的微小特征加工提出了极高要求，数控技术是实现这一切的关键。 电子信息: 手机、电脑、半导体设备等精密元器件的加工，以及高性能电子产品外壳的精密制造。 能源领域: 发电机的涡轮叶片、石油钻探设备的零部件等，都需要高精度、高可靠性的数控加工。 通用机械: 各种工业设备的轴类零件、齿轮、箱体等，数控加工的应用极为广泛。 六、展望未来：智能化与绿色化驱动数控技术的新纪元 面向未来，数控加工技术的发展将呈现出以下几个主要趋势： 智能化与自主化: 借助于人工智能、机器学习和大数据分析，数控机床将具备更强的自主决策和自我优化能力，实现智能化的刀具路径规划、切削参数自适应调整、故障预测与诊断。 网络化与协同化: 工业互联网的发展将推动数控机床之间的互联互通，实现生产过程的实时监控、远程调度和协同制造，构建柔性化、智能化的生产网络。 绿色化与可持续发展: 更加注重节能降耗，开发更高效的切削工艺和刀具，减少切削液的使用或开发环保型切削液，实现绿色、可持续的制造。 高端化与集成化: 发展更高精度、更高速度、更强功能的五轴甚至多轴联动数控技术，以及将CAD/CAM/CAE/MES（制造执行系统）等软件功能进一步集成到数控系统中，形成高度集成的智能制造单元。 新材料与新工艺的应用: 随着新材料（如高性能合金、复合材料）的不断涌现，数控加工技术将需要不断创新，以适应新材料的加工特性。同时，微纳加工、增材制造（3D打印）与减材制造（数控加工）的融合也将是重要的发展方向。 总而言之，数控加工技术作为现代精密制造的基石，其发展历程就是一部技术革新与应用拓展的历史。从最初的自动化指令到如今的智能化、网络化，数控技术始终走在工业制造的最前沿。理解和掌握数控加工的原理、技术和应用，对于投身制造业的从业者而言，无疑是把握未来工业发展脉搏的关键。随着技术的不断演进，数控加工必将继续为人类创造更美好的物质世界贡献力量。