进阶三轴铣削数控加工及实习(附光碟) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

图书标签:

• 数控铣削
• 三轴铣削
• 加工技术
• 实习
• 数控编程
• 机械加工
• 工业制造
• 进阶
• 数控机床
• 光碟教材

本书透过编程实例来直接导引三轴高速加工的应用概念，操作案例以Autodesk公司推出的PowerMILL®软体做编写，它是目前全世界广泛应用于2～5轴数控铣削加工自动编程系统。该软体具有易学易用、人员培训快、程式制作时间缩短、机台加工时间缩短、加工表面品质提升、机台/刀具寿命延长与二次开发容易、方便经验传承等优势特点。不仅可成为台湾推动生产力4.0在数位制造上的利器，也让学子们能够更深一层的了解实务上的加工应用。

精准制造的基石：现代数控加工技术深度解析 本书旨在系统阐述现代机械加工领域中，特别是三轴铣削加工的理论基础、先进工艺、编程技巧及实际操作规范。内容侧重于从基础概念到复杂曲面加工的应用拓展，力求为读者提供一个全面、深入且具有实践指导意义的学习资源。 第一部分：数控加工基础理论与设备认知 本部分将建立读者对数控（NC）加工体系的宏观认识。首先，详细介绍数控加工的发展历程、核心优势及其在现代制造业中的地位。接着，深入剖析数控系统的基本架构，包括硬件组成（如控制器、驱动装置、伺服系统）和软件功能，重点讲解主流数控系统（如FANUC、西门子等）的界面操作逻辑和参数设置原理。 在机床结构方面，本书将对立式加工中心（VMC）和卧式加工中心（HMC）的结构特点、运动学原理进行对比分析。特别强调三轴铣削系统中的坐标系定义（机床坐标系、工件坐标系、程序坐标系）及其相互转换的数学模型，这是确保加工精度的前提。同时，阐述刀具与夹具系统的选择与管理，涵盖刀具的几何角度、材料特性、涂层技术，以及刀柄系统的精度要求与预调校流程。 第二部分：数控编程——从手工到自动化的桥梁 编程是实现数控加工的核心技能。本部分将循序渐进地介绍数控铣削编程的语言体系。 2.1 G代码与M代码详解： 详尽解析ISO标准编程指令集，重点讲解与三轴铣削直接相关的几何插补指令（G00, G01, G02, G03）、坐标系设定指令（G54-G59）、刀具补偿指令（G40-G44）以及机床辅助功能指令（M03, M05, M06, M08, M09等）。通过大量的实例，演示如何精确控制刀具的移动轨迹和机床的状态。 2.2 坐标系与固定循环的应用： 深入探讨如何根据工件装夹方式设定和切换工件坐标系。重点讲解固定循环（Canned Cycles）在钻孔、镗孔、攻丝等典型操作中的高效应用，以及如何利用子程序（Subprograms）和宏程序（Macros）实现编程的模块化和智能化。 2.3 CAM软件与后处理技术： 鉴于现代加工对复杂形状的需求，本书将辟出专章介绍计算机辅助制造（CAM）软件的基本流程。内容涵盖从CAD模型的导入、特征识别、生成切削二维和三维路径的策略选择，如平面铣削、轮廓铣削、型腔铣削等。关键在于讲解CAM软件生成NC代码后，如何使用后处理器（Post Processor）将其转化为特定数控机床能够识别和执行的准确代码，并强调后处理过程中的参数校验和代码优化。 第三部分：三轴铣削的工艺优化与实践控制 本部分聚焦于如何将理论转化为高效、可靠的实际加工过程。 3.1 切削参数的科学确定： 详细分析主轴转速（n）、进给速度（f）与切深（Ap）、背吃刀量（Ae）之间的相互关系。阐述如何根据刀具材料、被加工材料的硬度、机床刚性以及加工区域的曲率，综合计算出最佳切削参数组合，以平衡生产效率、刀具寿命和表面质量。书中将提供多种常见难加工材料（如不锈钢、钛合金、高强度铝合金）的参考切削参数表。 3.2 刀具路径规划策略： 深入探讨不同加工阶段的路径策略。在粗加工阶段，强调材料去除率最大化和避免过载的策略，如偏置算法和高效型腔算法。在半精加工和精加工阶段，侧重于如何保证表面粗糙度（Ra值）和几何精度（公差），包括等高线跟随、投影铣削和螺旋插补等复杂曲面铣削技术的应用要点。 3.3 误差补偿与精度保障： 制造误差是客观存在的。本部分将讲解机床误差的来源（如几何误差、热误差、刀具磨损误差），以及如何利用数控系统内置的补偿功能进行修正，包括螺距补偿、刀具长度和半径补偿、以及三轴几何误差补偿表的建立与应用。讨论在加工过程中如何利用激光干涉仪和球棒仪等精密测量设备对机床精度进行周期性检验和调校。 第四部分：安全操作、装夹技术与质量控制 4.1 安全操作规程与机床保护： 强调数控车间的安全文化。详细列出开机、对刀、装夹、程序运行、应急停止等环节的标准操作流程（SOP）。重点讲解如何正确使用急停装置，如何防止切屑缠绕和刀具崩裂对人员和设备造成的伤害。 4.2 高效可靠的工件装夹技术： 装夹是保证加工稳定性的基础。系统介绍虎钳、垫块、真空吸附、专用夹具等多种装夹方式的适用场景和安装技巧。讨论如何通过有限元分析（FEA）初步评估装夹方案的刚性和受力情况，确保在高速切削力作用下工件的定位精度不发生漂移。 4.3 加工后检验与过程监控： 介绍现代制造中对质量的严格要求。讲解如何利用三坐标测量机（CMM）和在线检测设备（如激光跟踪仪、刀具预调仪）对加工完成的零件进行尺寸、形位公差和表面质量的最终验证。同时，介绍在加工过程中利用声发射、振动监测等技术对手持刀具磨损状态进行实时监控的方法。 本书内容全面覆盖了从理论认知、编程实践到工艺优化的完整链条，旨在培养具备独立设计、编程和操作三轴铣削加工中心能力的专业技术人才。书中的案例分析均来源于实际生产环境中的典型问题解决过程，确保知识的实用性和前瞻性。

作者简介

吴世雄

　　现职
　　达康科技国际股份有限公司技术总监

　　学历
　　台北科技大学（专科二年制）

　　专长简述
　　CAD/CAM产品设计/制造/检测
　　五轴高阶应用
　　逆向工程与创意产品设计

王敬期

　　现职
　　崑山科技大学机械工程系书记、兼任讲师

　　学历
　　崑山科技大学机械与能源工程研究所博士

　　专长简述
　　机械加工实务
　　电脑辅助绘图
　　热传与磨润学

王松浩

　　现职
　　崑山科技大学机械工程系教授

　　学历
　　美国匹茨堡大学机械工程学博士

　　专长简述
　　电脑辅助设计/制造/工程分析
　　逆向工程/快速原型
　　机电整合
　　创意产品设计

推荐序
前言（Preface）

CH1 绪论（Introduction）
1.1 前言 2
1.2 CAD/CAM 软体技术与数控工具机暨高速加工 2
1.3 结语 9
1.4 参考文献（References） 9

CH2 基本加工概念与切削条件（Basic concepts in machining and machining conditions）
2.1 基本加工概念（ Basic concepts） 12
2.2 切削条件（Machining conditions） 30

CH3 PowerMILL® 使用入门（Getting started with PowerMILL®）
3.1 简介（Introduction） 46
3.2 启动PowerMILL® 46
3.3 PowerMILL® 使用入门 50

CH4 2.5D 铣削与钻孔加工（2.5D milling and drilling）
4.1 简介（Introduction） 72
4.2 基本设定（Basic set-up） 72
4.3 2D 平面加工（2D plane machining） 76
4.4 2.5D 粗加工（2.5D rough machining） 78
4.5 2.5D 精加工（2.5D finish machining） 82
4.6 倒斜角加工（Chamfer machining） 85
4.7 钻孔加工（Drilling） 88
4.8 实体模拟加工（View mill simulation） 92

CH5 三轴铣削加工实习：瓶胚模（3 axis milling practice: preform mold）
5.1 简介（Introduction） 96
5.2 基本设定（Basic set-up） 96
5.3 模型粗加工（Model rough machining） 102
5.4 点投影中加工（Projection point semi machining） 104
5.5 点投影精加工（Projection point finish machining） 108
5.6 NC 程式输出（Output NC program） 113

CH6 三轴铣削加工实习：弓形模（3D milling practice: arcuate mold）
6.1 简介（Introduction） 118
6.2 基本设定（Basic set-up） 118
6.3 模型粗加工（Model rough machining） 127
6.4 平面精加工（Plane finish machining） 133
6.5 曲面侧铣中加工（Swarf semi machining） 135
6.6 曲面侧铣精加工（Swarf finish machining） 143
6.7 3D 等距加工（3D offset machining） 148
6.8 钻孔加工（ Drill machining） 155
6.9 实体模拟加工（Simulation） 161

CH7 三轴铣削加工实习：管形模（3D milling practice: tubular mold）
7.1 简介（ Introduction） 164
7.2 基本设定（ Basic set-up） 164
7.3 模型粗加工（Model rough machining） 173
7.4 模型余料加工（ Model rest machining） 178
7.5 最佳化等高中加工（Optimised constant Z semi machining） 183
7.6 最佳化等高精加工（Optimised constant Z finish machining） 187

CH8 三轴铣削加工实习：沖压模（3D milling practice: stamping die）
8.1 简介（Introduction） 194
8.2 基本设定（Basic set-up） 194
8.3 模型粗加工（Model rough machining） 202
8.4 模型余料加工（Model rest machining） 206
8.5 平面精加工（Plane finish machining） 210
8.6 等高中精加工（Constant Z finishing） 214
8.7 曲面法向加工（Surface finishing） 223
8.8 沿面清角加工（Corner finishing） 226
8.9 电极加工应用（Electrode machining） 229

CH9 三轴铣削加工实习：相机模（3D milling practice: camera mold）
9.1 简介（Introduction） 234
9.2 基本设定（Basic set-up） 234
9.3 模型粗加工（Model rough machining） 241
9.4 平面精加工（Plane finish machining） 243
9.5 最佳化等高精加工（Optimised constant Z finishing） 246
9.6 平行投影精加工（Raster finishing） 256
9.7 曲面法向精加工（Surface finishing） 260
9.8 曲面侧铣精加工（Swarf finishing） 265
9.9 等高清角加工（Constant Z finishing） 270

CH10 三轴铣削加工实习：倒勾结构件（3D milling practice: overhanging structure）
10.1 简介（Introduction） 276
10.2 基本设定（Basic set-up） 276
10.3 模型粗加工（Model rough machining） 287
10.4 等高中加工（Constant Z semi machining） 289
10.5 线投影中加工（Projection line semi machining） 293
10.6 线投影细加工（Projection line finish machining） 296

CH11 三轴铣削加工实习：宾士模（3D milling practice: mercedes mold）
11.1 简介（Introduction） 302
11.2 基本设定（Basic set-up） 302
11.3 模型粗加工（Model rough machining） 307
11.4 模型余料加工（Model rest machining） 310
11.5 模型二次余料加工（Model rest machining once more） 316
11.6 平面精加工（Plane finish machining） 322
11.7 陡峭与浅滩中加工（Steep and shallow semi） 327
11.8 最佳化等高精加工（Optimised constant Z finishing） 335
11.9 自动清角加工（Corner finishing） 339
11.10 平行投影精加工（Raster finishing） 342

CH12 三轴铣削加工实习：吹风机模（3D milling practice: mold for hair dryer）
12.1 简介（Introduction） 348
12.2 基本设定（Basic set-up） 348
12.3 模型粗加工（Model rough machining） 352
12.4 平面精加工（Plane finish machining） 355
12.5 模型余料加工（Model rest machining） 358
12.6 模型二次余料加工（Model rest machining once more） 361
12.7 最佳化等高中加工（Optimised constant Z finishing） 365
12.8 曲面法向精加工（Surface finishing） 371
12.9 自动清角加工（Corner finishing） 375
12.10 沿面投影精加工（Projection surface finishing） 377
12.11 曲面侧铣沟槽加工（Swarf finishing） 386

CH13 三轴铣削加工实习：吸尘器模（3D milling practice: mold of vacuum cleaner）
13.1 简介（Introduction） 392
13.2 基本设定（Basic set-up） 392
13.3 模型粗加工（Model rough machining） 393
13.4 平面精加工（Plane finish machining） 395
13.5 模型余料加工（Model rest machining） 397
13.6 模型二次余料加工（Model rest machining once more） 398
13.7 等高中精加工（Constant Z semi/Finish machining） 405
13.8 平行投影中精加工（Raster semi/Finish machining） 408
13.9 最佳化等高中精加工（Optimised constant Z semi/Finishing） 412
13.10 自动清角加工（Corner finishing） 418

CH14 路径安全验证及实体模拟（Tool-path safety confirmation and simulation）
14.1 路径安全验证 422
14.2 操作一 422
14.3 操作二 425
14.4 操作三 432
14.5 操作四 433

CH15 加工基本设定及运行（Basic setup and start machine）
15.1 CNC 铣床机体介绍 438
15.2 操作箱介绍 440
15.3 操作说明 454

附录A G&M 码基本机能简介（Appendix A: introduction for basic G&M code）
附录B 三轴铣削加工认证试题（Appendix B: certification for three-axis machining test）

评分☆☆☆☆☆

拿到这本《进阶三轴铣削数控加工及实习》，我首先就被它厚实的篇幅和严谨的排版所吸引。翻开书页，果然没有让我失望。这本书对于进阶三轴铣削加工的讲解，可以说是非常透彻的。作者在讲解每一个技术点时，都会从最基本的原理出发，然后逐步深入，直至掌握复杂的技巧。我尤其喜欢书中关于“工艺规划”和“刀具路径优化”的章节，这部分内容对于提高加工效率和零件质量至关重要。作者给出了多种不同的策略和方法，并详细分析了各自的优缺点，让我能够根据实际情况做出最佳选择。而且，书中还穿插了大量的实际案例，这些案例都是作者在实际工作中积累的宝贵经验，对于我们解决实际生产中的问题非常有借鉴意义。光盘里的资源也是非常给力，我把里面的视频教程看了很多遍，对于一些复杂的操作步骤，有了更直观的认识。这本书不仅让我学到了新的知识，更重要的是，它让我对CNC加工有了更深层次的理解。

评分☆☆☆☆☆

我是一名刚刚接触CNC加工的新手，之前对这个领域一窍不通。在朋友的推荐下，我购买了这本《进阶三轴铣削数控加工及实习》。说实话，一开始我还有些担心内容会不会太难，但当我真正开始阅读之后，我发现我的担忧是多余的。这本书的讲解方式非常适合初学者，作者从最基础的概念开始讲解，循序渐进，逐步深入。我特别喜欢书中关于CAM软件操作的详细步骤，配有大量的截图，让我能够清晰地看到每一步应该如何操作。而且，光盘里的实习视频，更是让我能够直观地学习到加工过程。我按照书中的指导，在自己的电脑上安装了CAM软件，并且尝试着进行了一些简单的编程练习。现在，我已经能够独立完成一些基础的零件加工了，这对于我来说是一个巨大的进步。这本书不仅让我掌握了CNC加工的基本技能，更重要的是，它点燃了我对这个领域的热情。

评分☆☆☆☆☆

这本书，真的让我大开眼界！一直以来，我对三轴铣削CNC加工总觉得有点摸不着头绪，感觉技术门槛很高，尤其是在进阶的部分，更是觉得像是一道难以逾越的高墙。但自从拿到了这本《进阶三轴铣削数控加工及实习（附光碟）》，我才发现，原来很多曾经让我头疼的难题，都有了清晰的解答。书中的内容，从基础理论的巩固，到各种复杂刀具路径的生成，再到加工策略的优化，循序渐进，逻辑性非常强。我特别欣赏作者对于细节的把握，无论是CAM软件的操作步骤，还是G代码的深入剖析，都写得非常详细，仿佛作者就坐在我旁边，手把手地教我一样。书中举例的加工案例，也都是一些实际生产中会遇到的典型问题，解决思路和步骤都非常实用。而且，附带的光盘真是太给力了，里面有大量的仿真视频和实际加工的案例程序，这对于我们这些初学者来说，简直是无价之宝。我常常是看完书中的讲解，再对照光盘里的视频，一边看一边操作，感觉学习效果事半功倍。以前我总觉得CNC编程是一门玄学，现在看来，它其实是一门严谨的科学，只要掌握了方法和技巧，任何人都可以从中找到乐趣和成就感。这本书不仅适合在校的学生，对于已经从事CNC加工行业的师傅们，也绝对有参考价值，可以帮助大家梳理和提升自己的技能。

评分☆☆☆☆☆

我是一名CNC技术爱好者，一直以来都对三轴铣削技术非常感兴趣。这本《进阶三轴铣削数控加工及实习》正好满足了我对进阶知识的需求。我特别喜欢书中对复杂曲面加工的深入探讨，作者详细讲解了不同类型的曲面，以及相应的加工策略和刀具路径生成方法。这让我能够更好地理解和掌握高难度的加工任务。而且，书中还介绍了许多先进的加工技术，比如高效区域铣削、等距铣削等，这些技术在实际生产中能够大大提高加工效率。光盘里的资源也是非常丰富，我把里面的案例程序都下载下来，进行研究和学习。我尝试着按照书中的方法，对一些复杂的零件进行编程，发现以前觉得非常困难的加工任务，现在变得清晰明了。这本书让我对三轴铣削加工有了更全面的认识，也进一步激发了我对CNC技术的学习热情。

评分☆☆☆☆☆

我是一个在车间里摸爬滚打多年的CNC师傅，虽然经验丰富，但总感觉在理论层面还有些欠缺，尤其是在面对一些非常规的加工需求时，常常会感到力不从心。这本《进阶三轴铣削数控加工及实习》就像是为我量身定做的一样。我特别欣赏书中对“实习”这个环节的重视，它不仅仅是理论知识的传授，更是注重实际操作的训练。书中的每一个章节，都配有相应的实习项目，并且指导非常详细。我试着跟着书中的指导，在实际操作中进行了一些练习，效果非常显著。比如，书中关于如何进行高效的清角加工，以及如何处理薄壁件的加工变形，都给了我很多启发。以前我处理这些问题，更多是依靠经验，但这本书让我从原理上理解了这些加工现象，并且提供了更科学的解决方法。书中的一些高级编程技巧，比如螺旋插补、圆弧插补的应用，以及宏程序的使用，也让我受益匪浅。光盘里的视频，更是让我能够反复观看，学习那些我可能在实际操作中容易忽略的细节。这本书的价值在于，它能够帮助我们这些有经验的师傅，进一步提升技术水平，向更复杂的加工领域迈进。

评分☆☆☆☆☆

一直以来，我对CNC加工的理解都停留在比较基础的层面，总觉得进阶的三轴铣削加工是一门很高深的学问。直到我翻阅了这本《进阶三轴铣削数控加工及实习》，我才发现，原来学习这项技术并没有想象中那么困难。这本书的编写风格非常友好，作者用非常通俗易懂的语言，将复杂的概念解释清楚。我特别喜欢书中对CAM软件操作的详细讲解，它就像是一个手把手的教程，让我能够轻松地掌握各种加工指令的设置。而且，书中的配图非常多，让我能够清晰地看到每一步操作的效果。光盘里的实习光盘，更是我学习的好帮手，我反复观看里面的视频，加深对理论知识的理解，并且学习如何将理论应用到实际操作中。通过这本书的学习，我现在对三轴铣削加工有了更深刻的理解，也对自己的技能提升充满了信心。

评分☆☆☆☆☆

作为一名CNC专业的学生，我认为这本《进阶三轴铣削数控加工及实习》是一本非常优秀的教材。它的内容深度和广度都恰到好处，既有理论深度，又有实践指导。我最喜欢的一点是，作者并没有把所有的内容都写得“硬邦邦”的，而是用了很多生动的比喻和形象的描述，让原本枯燥的技术知识变得有趣起来。比如，在讲解刀具路径的优化时，作者就用到了“给刀具找最省力、最有效率的路线”这样的类比，让我一下子就明白了其中的道理。书中的图文并茂，大量的CAD/CAM截图和加工轨迹图，让我在脑海中能够清晰地构建出加工过程。而且，这本书的结构安排也非常合理，每一章都是一个相对独立的主题，但又相互关联，形成一个完整的知识体系。我尤其喜欢书中关于加工仿真和误差分析的部分，这对于我们理解加工过程中的潜在问题非常有帮助。光盘里提供的实习案例，我大部分都尝试做了，感觉自己的编程能力和解决实际问题的能力都有了很大的提升。这绝对是一本值得推荐给所有CNC从业者和学习者的好书。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我之前买过几本关于CNC加工的书，但都觉得内容比较零散，要么过于理论化，要么过于浅显，总感觉少了点什么。直到我入手了这本《进阶三轴铣削数控加工及实习》，我才找到了一本真正能让我学到东西的书。这本书的编排方式我非常喜欢，它不是简单地堆砌知识点，而是将理论与实践紧密结合。书的开头部分，作者并没有直接跳到复杂的进阶内容，而是先对三轴铣削的基本概念、坐标系、刀具补偿等进行了详细的讲解，这对于巩固基础非常重要。接着，作者开始深入探讨进阶话题，比如如何处理复杂曲面、如何进行多轴联动编程、如何优化加工参数以提高效率和加工质量等等。让我印象深刻的是，书中对于刀具磨损、加工振动等实际加工中常遇到的问题，也提出了有效的解决方案。而且，这本书的语言风格非常平实易懂，没有使用太多晦涩难懂的专业术语，即使是初学者也能轻松理解。光盘里的资源更是锦上添花，里面的实操视频演示非常直观，让我能够更清晰地看到每一步操作的效果。我最近按照书中的方法，成功解决了一个之前困扰我很久的加工难题，心里别提多高兴了！这本教材的价值，远远超出了它的价格。

评分☆☆☆☆☆

我一直对精密机械加工充满兴趣，尤其是在CNC技术飞速发展的今天，掌握先进的加工技术是至关重要的。这本《进阶三轴铣削数控加工及实习》正好满足了我的需求。它不仅仅是一本书，更像是一个系统的学习平台。书中的内容涵盖了从三轴铣削的基本原理到高级应用的全过程，让我能够在一个完整的框架下学习。我特别佩服作者在编写过程中的严谨性，每一个公式、每一个参数的设定，都经过了反复的验证和推敲。书中对于不同材料的加工特性，以及不同刀具的选择和使用，都有非常详细的指导。这对于我在实际加工中选择最合适的工艺参数非常有帮助。光盘里的资源非常丰富，里面有不同类型工件的加工实例，以及相应的CAD/CAM文件和G代码，我下载下来之后，反复地进行研究和学习。我尝试着按照书中的方法，对一些复杂的零件进行编程，发现以前觉得棘手的加工任务，现在变得有条理多了。这本书真正做到了理论与实践的完美结合，让我能够将学到的知识快速地应用到实践中。

评分☆☆☆☆☆

这本《进阶三轴铣削数控加工及实习》绝对是我近期阅读过的最值得的书籍之一。作者在书中倾注了大量的心血，将复杂的CNC加工技术讲解得清晰易懂，而且非常实用。我最欣赏的是，作者在讲解每一项技术时，都会结合实际的加工场景，并且给出详细的操作步骤和注意事项。这让我能够更好地理解技术背后的原理，并且在实际操作中避免一些常见的错误。书中关于刀具磨损预测和加工成本控制的内容，对于我来说非常有价值。我尝试着按照书中的方法，对一些加工过程进行了优化，发现确实能够有效降低生产成本，提高加工效率。光盘里的仿真视频，让我能够提前预演加工过程，并且发现潜在的问题，这在实际加工中非常重要。这本书不仅适合初学者，对于有一定经验的师傅来说，也能够从中获得很多启发。