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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