五軸聯(lián)動(dòng)加工中心操作與基礎(chǔ)編程
定 價(jià):43 元
叢書名:“十三五”高端數(shù)控技術(shù)高技能應(yīng)用型人才培養(yǎng)系列精品教材
- 作者:詹華西 江潔 劉懷蘭
- 出版時(shí)間:2018/9/1
- ISBN:9787111600824
- 出 版 社:機(jī)械工業(yè)出版社
- 中圖法分類:TG659.022
- 頁碼:
- 紙張:膠版紙
- 版次:
- 開本:16開
本書根據(jù)職業(yè)院校五軸數(shù)控技術(shù)人才培養(yǎng)課程體系編寫,全書共分六章。內(nèi)容包括五軸加工技術(shù)基礎(chǔ)、五軸聯(lián)動(dòng)加工中心操作基礎(chǔ)、五軸加工中心的操作基礎(chǔ)編程、VERICUT五軸加工仿真與檢查、箱體零件五軸加工工作案例、含葉輪特征零件的五軸加工工作案例。本書在介紹五軸加工相關(guān)技術(shù)的基礎(chǔ)上,主要針對JT-GL8-V雙擺臺(tái)五軸聯(lián)動(dòng)加工中心,結(jié)合HNC-848多軸數(shù)控系統(tǒng)的編程規(guī)則、五軸CAMCAM編程的技術(shù)應(yīng)用而編寫。
數(shù)控機(jī)床是制造業(yè)的“工作母機(jī)”,而以五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)為代表的高性能數(shù)控系統(tǒng)則是機(jī)床裝備的“大腦”,是我國發(fā)展高端制造裝備的基礎(chǔ),代表了國家制造業(yè)的核心競爭力。
五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床是整體葉輪、葉片、螺旋槳、環(huán)面凸輪、汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子、大型柴油機(jī)曲軸等零件的唯一加工手段。五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床對一個(gè)國家的航空、航天、軍事、科研、精密器械、高精醫(yī)療設(shè)備等行業(yè),有著舉足輕重的影響。目前,我國使用的五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床絕大部分從國外進(jìn)口,并且受到國外廠家的監(jiān)控。
隨著我國裝備制造業(yè)向數(shù)控化、智能化方向發(fā)展,高端的五軸數(shù)控機(jī)床將越來越“平民化”,其應(yīng)用領(lǐng)域不再主要是航空、航天等國防軍工領(lǐng)域,而在新能源汽車、模具、醫(yī)療等領(lǐng)域的使用也越來越多。例如,僅新能源汽車渦輪增壓器葉輪銑削加工方面,2015年全球市場就達(dá)60億元人民幣。
近幾年來,我國制造業(yè)面臨產(chǎn)業(yè)升級(jí)及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的壓力,高端數(shù)控加工技術(shù),特別是四軸、五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控加工技術(shù)迅猛發(fā)展,相應(yīng)的技術(shù)人才日趨緊張。據(jù)上海人才中心統(tǒng)計(jì),高端數(shù)控加工技術(shù)人員的收入超過普通數(shù)控操作工收入的2倍,部分企業(yè)五軸數(shù)控銑工的平均月工資達(dá)6000元,供需比達(dá)到1∶20,許多企業(yè)甚至開出30萬元的年薪招聘五軸數(shù)控技術(shù)人才。教育部、人力資源和社會(huì)保障部、工業(yè)和信息化部于2016年12月聯(lián)合發(fā)布的《制造業(yè)人才發(fā)展規(guī)劃指南》預(yù)測,在高檔數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人領(lǐng)域,2020年人才缺口300萬,2025年人才缺口450萬。這進(jìn)一步說明,我國五軸數(shù)控技術(shù)人才的缺口很大。國以才立,業(yè)以才興,縱觀世界工業(yè)發(fā)展史,但凡工業(yè)強(qiáng)國,都擁有大量技能人才。實(shí)現(xiàn)從“中國制造”到“中國智造”的跨越,高級(jí)技能人才不可或缺。
目前,普通高校及職業(yè)院校有關(guān)數(shù)控技術(shù)及數(shù)控加工的教學(xué)及實(shí)訓(xùn)課程中較少涉及五軸聯(lián)動(dòng)的內(nèi)容,缺乏相應(yīng)的教材,這已嚴(yán)重影響了我國對國產(chǎn)五軸數(shù)控設(shè)備的研制和應(yīng)用。在此背景下,武漢華中數(shù)控股份有限公司(簡稱“華中數(shù)控”)與專業(yè)出版社合作,組織五軸數(shù)控加工領(lǐng)域的數(shù)十位企業(yè)專家和教學(xué)專家,進(jìn)行了多次調(diào)研和研討,探討研發(fā)五軸數(shù)控高職人才培養(yǎng)方案和高職五軸數(shù)控專業(yè)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、課程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),完成了五軸應(yīng)用編程等方面的實(shí)際加工測試,并在此基礎(chǔ)上完成了本套教材的開發(fā)與編寫。
本套教材具有以下鮮明的特點(diǎn)。
原創(chuàng)性強(qiáng)。目前,我國中、高職院校缺少五軸數(shù)控技術(shù)相關(guān)專業(yè)的整套教學(xué)用書。本套教材覆蓋面廣,首創(chuàng)性強(qiáng),可以有效支持職業(yè)院校數(shù)控專業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。
配套齊全。本套教材有較強(qiáng)的教學(xué)實(shí)踐基礎(chǔ),華中數(shù)控成立以來就把教育教學(xué)當(dāng)作重要的業(yè)務(wù)板塊和社會(huì)責(zé)任,先后舉辦了數(shù)十場師資培訓(xùn)和骨干師資培訓(xùn)班,以及教育部、行業(yè)和省等各種級(jí)別的五軸數(shù)控大賽,并為五軸數(shù)控加工技術(shù)相關(guān)課程開發(fā)了在線平臺(tái)和教學(xué)資源庫,以提供五軸數(shù)控教學(xué)的重難點(diǎn)講解微課和PPT、動(dòng)畫、案例等素材。
實(shí)踐性強(qiáng)。本套教材實(shí)踐性強(qiáng)、涵蓋面廣,囊括五軸加工過程中的基礎(chǔ)操作與編程、加工工藝與實(shí)訓(xùn)等。本套教材深刻落實(shí)理實(shí)一體化教學(xué)理念,把導(dǎo)、學(xué)、教、做、評等環(huán)節(jié)有機(jī)地結(jié)合在一起,以“弱化理論、強(qiáng)化實(shí)操”和“實(shí)用、夠用”為目的,強(qiáng)化對學(xué)生實(shí)操能力的培養(yǎng),讓學(xué)生在“做中學(xué)、學(xué)中做”,符合當(dāng)前職業(yè)教育改革與發(fā)展的精神和要求。
最后,參與本套教材開發(fā)的有院校教師、行業(yè)與企業(yè)專家、企業(yè)第一線應(yīng)用技術(shù)人員,他們有著豐富的五軸數(shù)控技術(shù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和教學(xué)培訓(xùn)經(jīng)驗(yàn)。我堅(jiān)信,在眾多有識(shí)之士的努力下,本套教材的功效一定會(huì)得以彰顯,為我國五軸數(shù)控機(jī)床的人才培養(yǎng)貢獻(xiàn)力量。
“長江學(xué)者獎(jiǎng)勵(lì)計(jì)劃”特聘教授華中科技大學(xué)常務(wù)副校長華中科技大學(xué)教授、博導(dǎo)近年來,隨著五軸數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用越來越廣泛,對五軸數(shù)控人才的需求也越來越大。為了滿足五軸數(shù)控人才培養(yǎng)的需要,武漢華中數(shù)控股份有限公司組織五軸數(shù)控加工領(lǐng)域的企業(yè)和教學(xué)專家編寫了本書。
本書針對已具備數(shù)控車銑加工專業(yè)知識(shí)和技能的學(xué)習(xí)者,從五軸加工基礎(chǔ)編程規(guī)則著手,通過介紹使用CAM軟件實(shí)施五軸加工的刀路設(shè)計(jì)、NC程序輸出及其仿真驗(yàn)證、五軸聯(lián)動(dòng)加工中心的操作等知識(shí),以及零件多軸綜合加工工作案例,指導(dǎo)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)五軸加工相關(guān)應(yīng)用技術(shù)。
全書共分六章:第一章為五軸加工技術(shù)基礎(chǔ),主要介紹各類五軸機(jī)床及其加工工藝基礎(chǔ);第二章為五軸聯(lián)動(dòng)加工中心操作基礎(chǔ),主要介紹JTGL8V五軸聯(lián)動(dòng)加工中心的軟硬件結(jié)構(gòu)及基本操作方法;第三章為五軸加工基礎(chǔ)編程,主要介紹五軸手工編程及CAM編程技術(shù);第四章為VERICUT五軸加工仿真與檢查,主要介紹VERICUT多軸加工仿真軟件的功能及基本用法;第五、六章為零件五軸加工的工作案例,通過涵蓋五軸定向、線廓及曲面等多種五軸加工方法的綜合加工實(shí)例,介紹從CAM編程及NC輸出、仿真檢查到機(jī)床操作加工實(shí)踐的具體工作過程。
本書由詹華西、江潔、劉懷蘭任主編并負(fù)責(zé)統(tǒng)稿。江潔編寫了第一章第一、二節(jié)和第三章第一、二節(jié),劉懷蘭、金磊編寫了第一章第三、四節(jié),孫海亮、肖明編寫了第二章第一至第三節(jié),楊進(jìn)、楊冰峰編寫了第三章第三、四節(jié)和第六章第一、二節(jié),劉尊紅編寫了第五章第一、二節(jié)和第六節(jié),詹華西編寫了第二章第四、五節(jié)、第四章、第五章第三至第五節(jié)、第六章第三、四節(jié)。
限于作者的水平和經(jīng)驗(yàn),書中難免存在一些錯(cuò)誤,懇請讀者批評指正。
編者序
前言
第一章五軸加工技術(shù)基礎(chǔ)1
第一節(jié)五軸機(jī)床及五軸聯(lián)動(dòng)加工1
一、五軸機(jī)床的結(jié)構(gòu)模式與類別1
二、五軸聯(lián)動(dòng)加工的特點(diǎn)2
三、五軸機(jī)床對零件加工的適應(yīng)性3
第二節(jié)五軸加工的工藝基礎(chǔ)4
一、五軸加工的夾具及裝夾方法4
二、五軸高速加工的刀具系統(tǒng)6
三、五軸加工的工藝特點(diǎn)8
第三節(jié)五軸加工的技術(shù)支持11
一、五軸加工的技術(shù)流程11
二、五軸加工編程的CAM軟件及基本要求12
三、五軸CAM的后置處理13
四、基于NC的仿真檢查14
第四節(jié)五軸加工的應(yīng)用領(lǐng)域及其發(fā)展趨勢18
一、五軸加工的應(yīng)用領(lǐng)域18
二、五軸加工技術(shù)的發(fā)展趨勢19
思考與練習(xí)題20
第二章五軸聯(lián)動(dòng)加工中心操作基礎(chǔ)22
第一節(jié)JTGL8V五軸聯(lián)動(dòng)加工中心的基本構(gòu)成22
一、機(jī)床五軸聯(lián)動(dòng)模式及運(yùn)動(dòng)的實(shí)現(xiàn)22
二、主軸系統(tǒng)及ATC系統(tǒng)的構(gòu)成特點(diǎn)24
三、進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的構(gòu)成特點(diǎn)25
第二節(jié)HNC848數(shù)控系統(tǒng)及其控制功能25
一、 HNC848數(shù)控系統(tǒng)的組成與控制原理25
二、軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其基本控制功能27
三、五軸控制功能特點(diǎn)及編程支持29
第三節(jié)JTGL8V五軸聯(lián)動(dòng)加工中心的面板及基本操作34
一、數(shù)控系統(tǒng)軟件界面與菜單項(xiàng)功能34
二、操作面板及其基本操控功能36
三、基本操作方法39
第四節(jié)RTCP操作及功能測試41
一、RTCP功能的含義41
二、機(jī)床RTCP結(jié)構(gòu)參數(shù)的標(biāo)定42
三、 RTCP功能的手動(dòng)測試44
第五節(jié)常見警示故障的處置及機(jī)床維護(hù)45
一、機(jī)床使用中的故障警示及其診斷45
二、常見警示故障及其處置49
三、數(shù)控機(jī)床的日常維護(hù)和保養(yǎng)51
思考與練習(xí)題52
第三章五軸加工基礎(chǔ)編程54
第一節(jié)HNC848M多軸數(shù)控系統(tǒng)的編程規(guī)則54
一、 HNC848M的基本編程指令功能54
二、多軸加工的指令編程規(guī)則55
第二節(jié)五軸點(diǎn)位加工的手工編程66
一、雙擺臺(tái)五軸加工模式的編程66
二、雙擺頭五軸加工模式的編程70
第三節(jié)五軸加工的CAM刀路設(shè)計(jì)75
一、五軸鉆孔點(diǎn)位加工的刀路設(shè)計(jì)75
二、五軸線廓加工的刀路設(shè)計(jì)76
三、五軸曲面加工的刀路設(shè)計(jì)77
第四節(jié)多軸加工的CAM后置設(shè)置79
一、Cimatron的后置處理器79
二、多軸機(jī)床特征參數(shù)的設(shè)置79
三、后置NC輸出結(jié)果的基本辨識(shí)81
思考與練習(xí)題85
第四章VERICUT五軸加工仿真與檢查87
第一節(jié)VERICUT數(shù)控仿真基本環(huán)境的構(gòu)建87
一、選用加工機(jī)床模型及控制系統(tǒng)87
二、添加夾具和毛坯附屬組件89
三、調(diào)入加工刀路或加工程序90
四、配置加工用刀具庫90
第二節(jié)VERICUT數(shù)控仿真加工的過程控制91
一、對刀及坐標(biāo)系偏置關(guān)系的設(shè)置91
二、 MDI運(yùn)動(dòng)測試92
三、仿真加工過程監(jiān)控92
四、多工位加工仿真的設(shè)置94
第三節(jié)加工仿真的碰撞檢查與切削優(yōu)化95
一、機(jī)床坐標(biāo)軸行程范圍的設(shè)置95
二、碰撞過切的檢查96
三、加工結(jié)果的檢測與比對96
四、切削優(yōu)化的設(shè)置97
第四節(jié)VERICUT五軸加工仿真的應(yīng)用案例99
一、 JTGL8V五軸機(jī)床模型的搭建99
二、HNC848M數(shù)控系統(tǒng)環(huán)境的設(shè)置100
三、五軸加工仿真的案例應(yīng)用測試102
思考與練習(xí)題106
第五章箱體零件五軸加工工作案例108
第一節(jié)零件加工工藝分析與設(shè)計(jì)108
一、箱體零件的圖樣及工藝分析108
二、箱體零件的加工工藝方案109
第二節(jié)箱體零件五軸加工的手工編程109
一、面銑加工的傾斜面特性坐標(biāo)系構(gòu)建及編程109
二、三孔點(diǎn)鉆加工宏處理的非RTCP編程114
三、前側(cè)表面直壁矩形槽加工的固定銑削循環(huán)編程118
四、矩形槽錐壁加工的五軸聯(lián)動(dòng)編程119
第三節(jié)箱體零件五軸加工的CAM刀路設(shè)計(jì)120
一、孔口表面銑削的五軸定向加工120
二、五軸鉆孔的刀路設(shè)計(jì)122
三、前側(cè)表面直壁矩形槽的定向銑削124
四、前側(cè)表面矩形槽錐壁面的五軸加工124
第四節(jié)五軸CAM程序輸出后置處理的定制127
一、五軸后置處理的基本設(shè)置127
二、其他五軸加工程序功能后置輸出的定制129
第五節(jié)箱體零件五軸加工的仿真及程序調(diào)試133
一、傾斜面加工的程序調(diào)試與仿真檢查134
二、三孔點(diǎn)鉆加工的程序調(diào)試與仿真檢查135
三、矩形槽銑削加工的程序調(diào)試與仿真檢查137
第六節(jié)箱體零件五軸機(jī)床加工的實(shí)踐140
一、箱體零件及刀具的裝夾與調(diào)整140
二、對刀找正與刀補(bǔ)設(shè)置141
三、程序載入、調(diào)整與試切加工143
思考與練習(xí)題145
第六章含葉輪特征零件的五軸加工工作案例148
第一節(jié)零件模型的分析與構(gòu)建148
一、含葉輪特征零件的圖樣分析148
二、含葉輪特征零件的幾何建模149
第二節(jié)含葉輪特征零件的五軸加工刀路設(shè)計(jì)152
一、口部錐面五軸加工的刀路設(shè)計(jì)152
二、部件安裝槽孔定向加工的刀路設(shè)計(jì)154
三、弧面字槽五軸刻銑加工的刀路設(shè)計(jì)155
四、含葉輪特征零件五軸加工的刀路設(shè)計(jì)156
第三節(jié)含葉輪特征零件的五軸加工程序調(diào)試及仿真檢查160
一、基于JTGL8V五軸機(jī)床的后置設(shè)置160
二、VERICUT下含葉輪特征零件的加工程序調(diào)試及仿真161
三、干涉碰撞檢查及其調(diào)整策略165
第四節(jié)含葉輪特征零件的五軸綜合加工實(shí)踐166
一、工件及刀具的裝夾與調(diào)整166
二、對刀找正與刀補(bǔ)設(shè)置167
三、程序載入、校驗(yàn)與試切加工170
思考與練習(xí)題173
參考文獻(xiàn)175