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第1章 CAD/CAM概述1

1.1引言1

1.2 CAD/CAM系统2

1.2.1 CAD/CAM系统的类型3

1.2.2 CAD/CAM系统应具备的功能8

1.3 CAD/CAM系统的组成10

1.3.1系统的组成10

1.3.2系统的选择与配置13

1.4 CAD/CAM的发展趋势14

1.4.1 CIMS技术14

1.4.2 PDM技术简介17

1.4.3并行工程20

1.4.4计算机支持的协同工作23

1.4.5网络化制造27

1.4.6虚拟制造30

1.4.7敏捷制造34

1.4.8绿色制造技术38

第2章 数控机床的基本概念42

2.1数控机床的定义42

2.2数控机床的组成43

2.2.1数控装置44

2.2.2控制介质44

2.2.3伺服系统45

2.2.4机床本体45

2.3数控机床的分类46

2.3.1按工艺用途划分46

2.3.2按工作过程运动轨迹划分46

2.3.3按伺服系统控制方式划分48

2.3.4按同时控制的坐标轴划分49

2.3.5按数控装置类型划分50

2.4数控加工的几个基本概念50

2.4.1机床的切削运动50

2.4.2数控机床的插补51

2.4.3刀具补偿51

2.4.4加工坐标系基准和刀位点51

2.4.5数控编程方法52

2.5数控机床的特点与发展趋势52

2.5.1数控机床的特点53

2.5.2数控机床的发展趋势53

2.6高速铣削技术54

2.6.1高速切削技术的发展54

2.6.2高速切削原理55

2.6.3高速铣削机床结构57

2.6.4高速数控铣削的程序处理59

2.6.5高速铣削技术的应用59

第3章 数控加工工艺61

3.1数控加工工艺设计61

3.1.1零件数控加工基本过程61

3.1.2数控加工的工艺过程设计62

3.1.3数控加工专用技术文件的编写70

3.2数控加工夹具71

3.2.1数控加工夹具概述72

3.2.2数控加工中的基准73

3.2.3工件的定位和夹紧75

3.2.4数控加工常用夹具80

3.3数控加工刀具83

3.3.1数控加工刀具材料83

3.3.2数控刀具分类及要求87

3.3.3数控车削刀具88

3.3.4数控铣削刀具93

3.4数控加工切削参数选择100

3.4.1数控加工切削参数100

3.4.2切削参数选择方法101

3.5叶片类零件数控加工工艺104

3.5.1叶片加工结构特点104

3.5.2叶片数控加工工艺规划105

3.5.3叶片数控加工关键工艺106

第4章 数控加工程序编制基础109

4.1数控编程基本知识109

4.1.1数控机床坐标系和运动方向的规定109

4.1.2数控加工坐标系的找正110

4.1.3数控加工中的常用术语111

4.2数控程序常用功能字及格式115

4.2.1数控加工程序的结构形式115

4.2.2数控程序常用功能字115

4.2.3常见程序段格式简介120

4.2.4数控程序输入方式121

4.3数控编程的工艺及数学处理121

4.3.1数控编程的内容与步骤121

4.3.2数控编程的工艺处理122

4.3.3二维轮廓编程的数学处理127

4.3.4切削参数的数学计算129

4.4简单二维轮廓加工数控编程130

4.4.1二维轮廓加工注意事项130

4.4.2二维轮廓加工程序格式131

4.4.3二维轮廓加工数控编程实例133

4.4.4孔加工数控编程实例139

4.5数控车床的程序编制140

4.5.1数控车削编程特点140

4.5.2数控车床的程序编制140

4.5.3数控车床加工程序举例142

第5章 计算机辅助数控编程144

5.1计算机辅助数控编程概述144

5.1.1数控编程发展历程144

5.1.2数控编程过程145

5.1.3数控加工刀具轨迹的构成146

5.1.4数控编程相关要素148

5.2 APT语言编程概述151

5.2.1几何定义语句151

5.2.2轮廓控制方式153

5.2.3刀具运动语句154

5.2.4其他控制语句及应用举例156

5.2.5宏指令语句简介157

5.3二维轮廓数控加工编程158

5.3.1二维轮廓数控加工特点及应用158

5.3.2二维外形轮廓刀具轨迹生成161

5.3.3二维型腔刀具轨迹生成163

5.3.4二维字符刀具轨迹生成166

5.3.5二维图像NC编程中应特别注意的问题166

5.4三坐标数控编程168

5.4.1三坐标加工的特点和应用168

5.4.2三坐标加工中的术语169

5.4.3三坐标加工刀具轨迹生成方法170

5.5多坐标数控编程178

5.5.1四坐标加工的特点及应用178

5.5.2五坐标加工的特点及应用181

5.5.3五坐标加工的刀具轨迹生成方法182

5.5.4五坐标数控编程实例184

5.6刀具轨迹验证与仿真185

5.6.1刀具轨迹验证与仿真简介185

5.6.2刀具轨迹验证186

5.6.3机床运动仿真187

第6章 数控加工程序的后置处理189

6.1基本概念189

6.2后置处理的一般过程189

6.3后置处理算法193

6.3.1四坐标机床后置处理算法193

6.3.2双直摆工作台五坐标机床后置处理算法195

6.3.3直摆头加摆盘式五坐标机床后置处理算法196

6.3.4斜摆头加摆盘式五坐标机床后置处理算法197

6.3.5后置处理中的其他问题199

6.4数控加工程序逆后置处理和程序转换200

6.4.1数控加工程序转换过程200

6.4.2后置和逆后置处理算法构造202

6.4.3数控加工程序坐标转换算法206

6.4.4算法实例207

6.5通用后置处理系统的原理及实现途径208

6.5.1通用后置处理系统原理208

6.5.2通用后置处理程序系统设计的前提条件209

6.5.3通用后置处理系统程序结构设计210

第7章 数字化精密测量213

7.1三坐标测量机213

7.2测量机的组成、结构形式及精度评价指标215

7.2.1测量机的组成215

7.2.2测量机的结构形式215

7.2.3测量机的精度评价指标218

7.3测量机的探测系统219

7.3.1测头的分类219

7.3.2接触式测头220

7.3.3光学探测系统221

7.4测量机曲面测量路径规划225

7.4.1曲面测量模式225

7.4.2测量路径规划原则225

7.4.3常见的几种路径规划方法225

7.4.4叶片型面测量路径规划225

7.5测量机测头半径补偿226

7.6航空发动机叶片测量数据处理方法228

7.6.1叶片型面公差228

7.6.2等高法测量数据处理229

7.7在机测量230

7.7.1在机测量的概念230

7.7.2在机测量系统的组成230

7.7.3在机测量系统的工作原理231

7.7.4在机测量系统的功能232

7.8 CT测量233

7.8.1 CT测量的概述233

7.8.2 CT测量系统组成234

7.8.3测量点云的获取234

7.9点云数据的处理235

7.9.1点云拼合235

7.9.2点云去噪235

7.9.3点云三角化235

7.9.4偏差分析235

思考题236

第8章 计算机辅助特种加工技术237

8.1计算机辅助快速成形制造237

8.1.1快速成形技术的原理237

8.1.2快速成形过程238

8.1.3快速成形机及成形方法238

8.1.4快速成形机的选择242

8.1.5快速成形的后处理243

8.1.6快速成形的精度、效率与标准244

8.2计算机辅助电火花加工246

8.2.1电火花加工的基本原理及机床246

8.2.2电火花加工编程、加工工艺及实例249

8.2.3电火花线切割编程、加工工艺及实例252

8.3其他计算机辅助特种加工技术发展趋势255

8.3.1电化学加工255

8.3.2激光加工技术258

8.3.3电子束加工技术261

8.3.4离子束加工技术263

8.3.5超声波加工技术265

8.3.6超高压水射流加工技术267

8.3.7复合加工技术269

参考文献277