数控加工实训

数控加工实训 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:电子工业出版社
作者:周志强
出品人:
页数:139
译者:
出版时间:2006-6
价格:14.00元
装帧:简裝本
isbn号码:9787121025785
丛书系列:
图书标签:
  • 数控加工
  • 实训
  • 机械制造
  • 数控技术
  • 加工工艺
  • 实操
  • 技能培训
  • 职业教育
  • 工业技术
  • 模具加工
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具体描述

本书是教育部职业教育与成人教育司推荐教材,中等职业学校模具设计与制造专业教学用书。本书融入作者长期应用CAD/CAM软件和各种数控机床进行加工编程及教学的经验,根据数控技术的特点,采用项目式教学的方式,逐步引导学生熟悉并掌握各种零件图的生成及编程加工方法,可使学生以轻松的方式达到良好的学习效果。适用于中等职业学校的工业造型、数控(CAD/CAM)、模具设计与制造、机电等专业学生的数控课程的学习(90~150学时)。

  本教材介绍各种数控机床的编程和加工原理,通过八个典型的实训项目,详细阐述各种数控机床的手工编程的工艺分析、程序的编制和自动编程的工艺分析、程序的编制方法。每章后面都附有练习题。

  本教材共分为八章。第1章简要介绍数控技术发展的历史、数控机床的基本组成、数控机床的发展趋势及数控机床的分类。第2章介绍手工编程的基本方法及常用的程序编制指令。第3章重点介绍Mastercam的工作界面、常用命令和编程方法。第4和5章都是先以项目的方式介绍一个典型的实例的手工编程的工艺分析、程序的编制、上机操作及实际加工,而后对同一个实例介绍自动编程方式。第6章是本书重点,介绍数控铣床、加工中心的组成部分、主要参数、工作原理、特点及应用,并详细介绍数控铣床、加工中心各类参考点及坐标的定义,并通过三个典型的实例详细描述数控铣床和加工中心的各种编程方法。

  本教材适用于中等职业学校的工业造型、数控(CAD,cAM)、模具设计与制造、机电等专业学生的数控课程学习(90~150学时)。

  本书还配有电子教学参考资料包(包括教学指南、电子教案、习题答案),详见前言。

《现代制造技术探索》 一、 穿越时间的维度:从蒸汽时代到数字未来 工业革命的巨轮一旦启动,便以不可阻挡之势席卷全球,深刻地改变了人类社会的生产方式和生活面貌。从瓦特蒸汽机的轰鸣,到福特流水线的精准,再到信息技术的浪潮,每一次技术的飞跃都意味着人类对物质世界的驾驭能力达到新的高度。《现代制造技术探索》将带领读者踏上一段穿越时空的旅程,回溯制造业演进的壮丽史诗。 我们首先将目光投向工业革命的源头。蒸汽机的发明并非一蹴而就,而是无数先驱者智慧与汗水的结晶。这本书将细致描绘詹姆斯·瓦特如何改进了纽科门蒸汽机,使其效率大幅提升,从而成为工厂机械和交通运输的强大动力。接着,我们将见证标准化零件和可互换零件的出现,这是亨利·福特将流水线生产推向极致的关键。流水线不仅极大地提高了生产效率,降低了产品成本,更重要的是,它将复杂的手工技艺分解为简单、重复的工序,使大规模生产成为可能,深刻地影响了社会经济结构和消费模式。 随着电气时代的到来,工厂的面貌再次发生变化。电力的广泛应用带来了更灵活的机械驱动,使得生产流程的设计更加多样化。我们还将触及早期的自动化尝试,尽管这些尝试与今天的智能制造相去甚远,但它们无疑是未来自动化发展的萌芽。 进入20世纪,电子技术的兴起为制造业注入了新的活力。 transistor(晶体管)的发明,以及集成电路的发展,为信息处理和控制系统奠定了基础。这为后来计算机的诞生和普及铺平了道路,也预示着制造业将进入一个全新的数字化时代。 《现代制造技术探索》的真正核心,在于深入剖析20世纪末至今,信息技术如何与传统制造业深度融合,催生出“智能制造”的革命。我们不会止步于简单的技术罗列,而是试图揭示技术背后的逻辑和发展脉络。从计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)的出现,如何改变了产品的设计和生产方式;到机器人技术的广泛应用,如何从简单的自动化搬运发展到高精度的装配和焊接;再到嵌入式系统和传感器网络的部署,如何让机器“感知”和“思考”。 本书将特别关注“工业4.0”的概念,它不仅仅是一个技术标签,更是一种全新的制造理念。我们将解析其核心要素,如信息物理系统(CPS),它将物理世界中的设备、流程与虚拟世界中的数据、模型无缝连接,实现了生产过程的实时监控、优化和远程控制。我们还将探讨大数据分析在制造领域的应用,如何从海量的生产数据中挖掘出有价值的信息,用于预测性维护、质量改进和生产效率提升。 此外,物联网(IoT)技术在智能制造中的作用也将是本书着重阐述的。通过设备之间的互联互通,实现信息的实时共享和协同工作,从而构建起高度灵活、自适应的生产系统。我们还将深入探讨人工智能(AI)在制造领域的角色,从机器视觉的精准判断,到智能排程的优化决策,再到人机协作的新模式,AI正以前所未有的方式赋能现代制造业。 二、 工业的脉搏:材料科学的革新与应用 在现代制造业的宏伟画卷中,材料无疑是最为基础和关键的组成部分。离开了性能卓越、功能多样的材料,再先进的制造技术也只能是空中楼阁。《现代制造技术探索》将以丰富的案例和深入的分析,展现材料科学的革新如何持续推动工业的进步。 我们首先将回顾传统材料的发展历程。钢铁,作为工业革命的基石,其冶炼和加工技术的进步,为蒸汽机、桥梁、建筑提供了坚实的支撑。这本书将简要回顾不同时期钢铁性能的提升,以及合金钢的发明如何拓展了其应用领域。 然而,进入20世纪,对更轻、更强、更耐用的材料的需求日益迫切,这催生了高分子材料(塑料)和复合材料的崛起。我们将探讨不同种类塑料的特性,以及它们如何在汽车、航空航天、电子产品等领域取代传统材料,带来产品设计的自由度和性能的飞跃。 复合材料,尤其是碳纤维复合材料,将是本书浓墨重彩介绍的对象。这种由高性能纤维(如碳纤维、玻璃纤维)与基体树脂结合而成的材料,具有极高的强度重量比、优异的耐腐蚀性和疲劳性能。我们将分析碳纤维复合材料在航空航天领域的革命性应用,例如在飞机结构中的大量使用,显著降低了飞机的重量,提高了燃油效率;以及在汽车、体育用品等领域的广泛渗透。 本书还将关注先进陶瓷材料和智能材料的最新进展。先进陶瓷材料,如氧化铝、碳化硅等,以其卓越的耐高温、耐磨损、绝缘等特性,在航空发动机、电子封装、切削工具等领域发挥着不可替代的作用。智能材料,如形状记忆合金、压电陶瓷等,则能够对外界刺激(温度、电场、磁场等)产生特定的响应,为开发新型传感器、驱动器和自修复结构提供了可能。 除了材料本身的性能,材料的加工与成型技术同样至关重要。《现代制造技术探索》将探讨先进的材料加工方法,例如粉末冶金技术,如何实现复杂形状金属零件的精密制造;以及增材制造(3D打印)技术,它如何从根本上改变了零件的制造方式,实现了以前无法想象的设计自由度,并为小批量、定制化生产提供了强大的支持。 最后,本书还将讨论材料的可持续性问题。随着全球对环保和资源节约的关注度不断提高,可再生材料、可回收材料以及生物基材料的研发和应用,正成为材料科学和制造业共同面临的重要课题。 三、 智慧的编织:信息技术与制造流程的深度融合 信息技术是现代制造业的灵魂,它渗透到生产流程的每一个环节,将分散的生产要素整合成一个高效、智能的整体。《现代制造技术探索》将深入剖析信息技术如何与制造业的各个方面发生“化学反应”,创造出前所未有的价值。 我们首先将从数字化设计与仿真出发。计算机辅助设计(CAD)软件的出现,彻底改变了产品从概念到蓝图的转化过程,工程师可以在虚拟环境中进行精密的建模、尺寸标注和装配。更进一步,计算机辅助工程(CAE)软件,如有限元分析(FEA)和计算流体动力学(CFD),使得工程师能够在产品投入实际制造之前,对其进行全面的性能仿真和优化,极大地缩短了研发周期,降低了试错成本。 接着,我们将深入探讨计算机辅助制造(CAM)技术。CAM软件能够将CAD模型转化为数控机床可以直接识别的指令(G代码),实现自动化、高精度的零件加工。本书将详细介绍CAM技术如何与各种先进加工设备相结合,例如多轴联动加工中心,以实现复杂曲面和精密零件的生产。 机器人技术是信息技术与制造流程融合的另一个重要体现。从早期工业机器人的简单重复作业,到如今的协作机器人(cobots)与人类并肩工作,机器人正在承担越来越重要的角色。我们将分析不同类型机器人的应用场景,包括自动化生产线上的装配、焊接、喷涂,以及在物流仓储中的自主导航和搬运。本书还将探讨机器视觉技术在机器人应用中的关键作用,如何通过图像识别和处理,使机器人能够“看懂”世界,并做出准确的判断和操作。 数据,是现代制造的血液。《现代制造技术探索》将重点阐述数据采集、存储、分析和应用的全过程。从传感器网络遍布的生产线,到工业物联网(IIoT)平台的构建,我们能够实时采集设备的运行状态、生产参数、环境信息等海量数据。这些数据经过清洗、整合和分析,可以为生产决策提供科学依据。我们将介绍大数据分析在以下方面的应用: 预测性维护: 通过分析设备运行数据,预测潜在的故障,提前进行维护,避免非计划停机,提高设备利用率。 质量控制: 实时监测生产过程中的各项参数,与质量标准进行对比,及时发现和纠正偏差,确保产品质量。 生产优化: 分析生产流程中的瓶颈,找出效率低下的环节,通过数据驱动的决策,优化生产计划和资源配置。 工艺改进: 基于历史数据和仿真结果,不断改进和优化生产工艺,提高生产效率和产品性能。 此外,本书还将触及更前沿的信息技术在制造领域的应用,例如数字孪生(Digital Twin)。数字孪生是指为物理实体创建一个虚拟的、实时的副本,通过传感器和数据连接,实现物理实体与虚拟实体之间的双向信息流动。它能够用于产品设计、生产过程模拟、运行状态监控和故障诊断,提供一种全新的管理和优化制造系统的方式。 最后,本书将强调网络安全在现代制造中的重要性。随着制造系统的互联互通程度不断提高,网络攻击的风险也随之增加。保护生产数据和关键生产系统免受未经授权的访问和破坏,是确保制造流程稳定运行的基石。 四、 跨越边界:供应链的优化与全球化挑战 现代制造业早已不是孤立的生产活动,而是庞大而复杂的全球供应链中的一个环节。《现代制造技术探索》将审视制造业如何在全球化浪潮中重塑其供应链,以及信息技术如何赋能供应链的优化与协同。 本书将首先解析传统供应链的运作模式,包括原材料采购、零部件制造、产品组装、物流配送等各个环节。我们将探讨各个环节之间的相互依赖关系,以及信息不对称和流程割裂可能带来的效率低下和成本增加。 随着全球化进程的加速,制造业的供应链变得日益复杂和分散。跨越不同国家和地区,涉及众多的供应商、制造商、分销商和客户。这种全球化的供应链带来了降低成本、获取专业技术和进入新市场的机会,但也伴随着更高的风险,例如地缘政治波动、汇率变动、贸易壁垒以及突发事件(如疫情)对供应链的冲击。 《现代制造技术探索》将重点分析信息技术如何成为优化全球供应链的关键驱动力。我们将探讨: 供应链管理软件(SCM): 这些软件系统能够集成供应链的各个环节,实现信息的实时共享和流程的协同管理。从需求预测、库存管理,到订单跟踪、物流调度,SCM软件为供应链的透明化和智能化提供了基础。 企业资源计划(ERP)系统: ERP系统能够整合企业内部的各项业务流程,包括采购、生产、销售、财务等,从而实现企业内部资源的优化配置,并为供应链的协同打下坚实基础。 电子商务和在线平台: 互联网的普及使得企业能够更便捷地与全球范围内的供应商和客户建立联系,拓展了采购和销售渠道,也催生了新的商业模式。 区块链技术在供应链中的应用: 区块链的去中心化、不可篡改和透明的特性,为解决供应链中的信任问题提供了新的可能。例如,通过区块链记录原材料的来源、产品的生产过程和流转信息,可以提高供应链的透明度和可追溯性,有效防范假冒伪劣产品。 物联网(IoT)与供应链: 物联网设备能够实时追踪货物的位置、状态(如温度、湿度),为物流的精准管理和货物的安全运输提供了保障。 本书还将讨论供应链的敏捷性和韧性。在快速变化的市场环境中,一个敏捷的供应链能够迅速响应客户需求的变化,及时调整生产和配送计划。而一个具有韧性的供应链,则能够在面对外部冲击时,保持相对稳定的运行,并通过多元化的供应商和物流网络,降低风险。 此外,《现代制造技术探索》将审视“近岸外包”(Nearshoring)和“区域化供应链”等新趋势。在经历了全球供应链的脆弱性暴露后,一些企业开始重新评估其全球布局,将生产和供应环节向消费市场更近的地区转移,以降低运输成本、缩短交货时间,并提升供应链的响应速度。 最终,本书将强调,成功的现代制造业离不开一个高效、透明、协同且具有韧性的全球供应链。信息技术的不断进步,为实现这一目标提供了强大的工具和全新的视角。 五、 绿色的未来:可持续制造与循环经济 工业的进步与环境的健康并非必然对立,而是可以通过创新和智慧实现和谐共生。《现代制造技术探索》将聚焦于可持续制造和循环经济的理念,探讨制造业如何在追求经济效益的同时,最大程度地减少对环境的影响,并实现资源的有效循环利用。 我们首先将从“绿色设计”的概念入手。绿色设计强调在产品设计之初,就考虑其整个生命周期的环境影响,包括原材料的选择、生产过程的能耗和排放、产品的可修复性和可回收性等。本书将介绍一些绿色设计原则,例如选择可再生、低毒性的原材料,优化产品结构以减少材料使用,以及设计易于拆卸和维修的产品。 接着,本书将深入探讨“清洁生产”的技术和实践。清洁生产的核心在于从源头上减少污染物的产生,通过工艺改进、技术升级和资源综合利用,降低生产过程中的能源消耗、水资源消耗和废弃物排放。我们将介绍一些具体的清洁生产技术,例如: 节能技术: 例如采用高效节能设备,优化能源管理系统,利用余热回收等。 节水技术: 例如采用节水型生产工艺,对生产废水进行处理和回用。 减排技术: 例如改进燃烧技术以降低大气污染物排放,采用环保型催化剂等。 废弃物减量化与资源化: 通过工艺优化减少废弃物的产生,并将产生的废弃物进行分类、处理和再利用,例如将工业固体废弃物转化为建筑材料或能源。 “循环经济”是可持续制造的另一重要支柱。与传统的“线性经济”(生产-使用-丢弃)不同,循环经济旨在最大限度地延长产品和材料的使用寿命,并通过回收、再制造和翻新,使废弃物重新成为资源,实现物质的闭环流动。本书将重点关注: 产品回收与拆解: 探讨高效的废弃物回收体系,以及先进的拆解技术,以便从中提取有价值的材料。 再制造(Remanufacturing): 这是一种比简单维修更高级的修复方式,通过对报废产品进行分解、清洗、检测、修复和重新组装,使其恢复到接近新产品的性能和质量。本书将通过案例分析,展示再制造在航空发动机、汽车零部件、工业设备等领域的成功应用。 翻新(Refurbishing)与升级(Upgrading): 这些方式虽然不如再制造那样彻底,但同样能够延长产品的生命周期,减少资源消耗。 材料的循环利用: 关注塑料、金属、玻璃等材料的回收再利用技术,以及高性能再生材料的研发。 本书还将讨论“生命周期评估”(Life Cycle Assessment, LCA)在可持续制造中的作用。LCA是一种系统性的方法,用于评估一个产品、过程或服务在其整个生命周期(从原材料的获取到最终的处置)中对环境的影响。通过LCA,企业可以识别环境影响的关键环节,并采取有针对性的改进措施。 最后,《现代制造技术探索》将展望制造业的未来绿色发展趋势。包括:工业物联网在环境监测和资源管理中的应用,人工智能在优化能源使用和减少排放方面的潜力,以及生物基材料和可降解材料的广泛普及。本书希望传达一个理念:可持续制造不仅是企业社会责任的体现,更是面向未来的核心竞争力。通过拥抱绿色技术和循环经济,制造业可以实现经济效益与环境保护的双赢,为构建一个更加美好的地球贡献力量。

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这本书在配套资源的整合上做得非常出色,虽然我手里只有纸质书,但从书中提及的那些在线资源和配套练习文件来看,作者确实构建了一个完整的学习生态系统。特别是书中提到的那些模拟练习环节,它们似乎不仅仅是简单的代码输入输出,而是设计了多场景的虚拟调试流程,这对于减少在真实昂贵设备上的试错成本是极其重要的。我尤其欣赏它在安全规范方面的强调,它不是简单地把安全守则放在书的扉页,而是将安全操作流程融入到每一个具体的加工步骤讲解之中,形成了潜移默化的教育效果。这种将理论学习与安全意识紧密结合的方式,体现了作者对职业素养培养的高度重视。这本书给我的感觉是,它不仅想教我“怎么做”,更想教我“如何成为一个合格的、负责任的专业人士”,这种价值观的传递,远比单纯的技术参数更有价值。

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我花了点时间浏览了这本书的目录结构,发现它在知识体系的搭建上非常有逻辑性。它并没有一开始就陷入那些深奥的算法和高级控制理论中去,而是从最基础的机床结构认知、常用刀具的选择这些“地基”开始讲起。这种循序渐进的方式,对于我这种自学背景的人来说,简直是福音。我记得以前看别的资料,往往是上来就丢一堆复杂的数学模型,还没搞清楚机床的X、Y、Z轴具体是干嘛的,就已经被那些公式吓跑了。这本书的章节过渡非常自然,比如从基础的坐标系建立,到简单的直线插补,再到后来的圆弧插补和复杂曲面加工,每一步都有清晰的知识点衔接。特别是关于误差补偿那一章,我本来以为会是这本书最难啃的部分,但作者竟然用了一个“故障排查”的小案例贯穿始终,把原本枯燥的理论知识和实际操作中的问题紧密结合起来,读起来就感觉像是在解决一个真实世界的难题,而不是单纯地背诵知识点,这种教学方法的创新性值得称赞。

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这部书的装帧设计倒是挺有意思的,封面那种磨砂质感,握在手里感觉挺实在,不像有些教材,薄薄一层纸,翻两下就得担心会不会撕破。我本来对这种技术类的书籍没什么特别的期待,总觉得无非是把一堆复杂的参数和操作流程堆砌在一起,枯燥乏味。然而,这本书的排版着实让人眼前一亮,它巧妙地运用了大量的图示和流程图,把原本抽象的机械原理和复杂的数控指令,用更直观的方式呈现出来。比如,在介绍G代码编程的那一部分,作者没有直接罗列大段的文字说明,而是通过一个实际零件的加工路径来逐步解析每一条指令的作用,这一点真的非常人性化。我感觉作者很清楚读者的痛点,就是那些刚接触这方面知识的新手,他们需要的不是冷冰冰的理论,而是能“看懂”和“跟着做”的指导。书中的字体选择和段落间距也处理得恰到好处,长时间阅读下来,眼睛的疲劳感明显减轻了不少。而且,我注意到书的侧边留白比较宽,这对于我们在学习过程中随时做笔记、画重点非常方便,这细节处理得挺到位,看得出作者在设计这本书的阅读体验上也花了不少心思。

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从内容深度来看,这本书的覆盖面广度令人印象深刻。它似乎不仅仅局限于某一种特定品牌的机床或软件系统,而是尽可能地介绍了行业内几种主流的技术路线和编程规范。我特别关注了其中关于后处理软件接口的部分,很多教材对这块往往一带而过,导致读者在实际工作转换时会遇到障碍。然而,这本书用了相当大的篇幅来解析不同CAM软件生成代码的差异性,以及如何根据目标机床的控制系统进行微调。这对于培养我们形成一个全面的技术视野至关重要,让我们不至于被单一的技术栈所局限。而且,书中对一些前沿技术的引入也做得比较及时,比如对于增材制造与减材制造的结合趋势也有所探讨,虽然篇幅不长,但为读者指明了未来学习的方向。总而言之,这本书提供了一个坚实的基础平台,同时又搭建了通往更广阔技术领域的桥梁,结构严谨,内容平衡得非常好。

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这本书的语言风格可以说是相当务实和接地气,没有太多华而不实的学术腔调。读起来感觉就像是一位经验丰富的老技师在旁边手把手地指导你,用的词汇和表达方式都非常直指核心,直奔解决问题。举个例子,在讨论如何优化切削参数以延长刀具寿命时,它并没有大篇幅地引用复杂的材料力学公式,而是直接给出了不同材料在不同进给速率下的“经验法则”表格,并附带解释为什么这些经验值在大多数情况下是有效的。这对于我们这些需要快速上手实践的人来说,价值高得惊人。书中很多地方都设置了“注意事项”或者“常见陷阱”的栏目,这些都是作者在无数次实训中总结出来的“血泪教训”,提前帮我们规避了许多可能走弯路的时刻。这种不卖弄理论、只讲干货的态度,让这本书的实用性大大增强,让人感觉作者是真正站在一线操作者的角度来编写内容的,充满了对读者的体贴和关怀。

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