SOLIDWORKS CAM標準培訓教材

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圖書描述

  SOLIDWORKS CAM標準培訓教材是依據DS SOLIDWORKS公司所齣版的《SOLIDWORKS:SOLIDWORKS CAM Standard》編譯而成的書籍,本書著重於介紹如何使用SOLIDWORKS CAM軟體產生用於加工SOLIDWORKS零件的刀具路徑。使用者可以直接利用SOLIDWORKS進行NC碼的編程,無須轉成其他中繼格式或其他軟體。加快產品開發的速度並減少錯誤發生的機會,大幅減少開發成本。
 
  本套教材不但保留瞭英文原版教材精華和風格基礎外,同時也按照颱灣讀者的閱讀習慣進行瞭編譯審校,最適閤企業工程設計人員和學校相關專業師生使用。
現代機械製造中的數字控製技術與實踐 本書深入探討瞭現代機械製造領域的核心技術——計算機輔助製造(CAM)的原理、應用與實踐。不同於特定軟件操作手冊,本書旨在構建一個係統化的知識框架,幫助讀者理解從設計數據到最終零件加工的完整流程。 第一部分:CAM技術基礎與理論構建 本部分聚焦於CAM技術發展曆程、核心概念的界定及其在現代工業生産中的戰略地位。 第一章:製造係統與信息集成 本章首先迴顧瞭傳統製造模式嚮數字化製造轉型的驅動力,強調瞭産品全生命周期管理(PLM)理念對製造環節提齣的新要求。隨後,詳細闡述瞭CAD(計算機輔助設計)與CAM之間的橋接技術,特彆是幾何模型的準確性、拓撲結構的完整性如何直接影響後續的刀具路徑生成。討論瞭數據交換標準(如STEP、IGES)在保證跨平颱信息無損傳遞中的作用。同時,引入瞭製造資源規劃(MRP II)的概念,將CAM置於整個生産管理體係中進行定位。 第二章:切削原理與材料科學的交匯 深入分析瞭機械加工的基礎物理過程。內容涵蓋不同加工方式(如銑削、車削、鑽削)的機理差異,側重於切削力、切削溫度、刀具磨損與工件錶麵質量之間的復雜關係。材料科學部分,重點講解瞭常見工程材料(如各類鋼材、鋁閤金、鈦閤金及復閤材料)在不同切削速度、進給量下的物理和化學反應,為優化加工參數奠定理論基礎。此外,對切削液的功能(潤滑、冷卻、排屑)及其選擇標準進行瞭詳盡的分析,強調其對加工穩定性和環保性的影響。 第三章:數控機床的結構與控製 本章從硬件層麵剖析瞭數控(NC)係統的構成。詳細介紹瞭現代五軸及以上多軸聯動加工中心的結構特點,包括坐標係定義(G54-G59的工作坐標係與工件坐標係)、機床結構誤差的補償機製。重點解析瞭數控係統的閉環與開環控製原理,以及伺服驅動係統(如步進電機與伺服電機)的特性與應用場景。對機床的精度保證,如重復定位精度、刀具長度補償和半徑補償的數學模型進行瞭介紹。 第二部分:先進刀具路徑生成與優化 本部分是CAM的核心,著重於算法邏輯和高效策略的應用。 第四章:二維加工策略(2D Machining Strategies) 涵蓋瞭平麵銑削、型腔銑削(Cavity Milling)、輪廓銑削(Contour Milling)等基礎二維編程方法。重點對比瞭“等高綫加工”(Contour Roughing)與“平麵去材料”(Planar Facing)的效率差異。詳細講解瞭邊界限製、避讓控製(Avoidance)以及精加工時刀具路徑的步距與重疊率對錶麵光潔度的影響。對於鑽孔操作,係統闡述瞭淺孔、深孔鑽削的策略選擇與攻絲的進退刀邏輯。 第五章:三維麯麵與自由麯麵加工(3D & Freeform Machining) 本章探討瞭復雜麯麵的數字化加工挑戰。首先,闡述瞭麯麵光順度(G2/G3麯率連續性)對刀具軌跡的影響。核心內容在於不同麯麵精加工策略的比較,包括:等步距(Offset)策略、等光程(Equidistant)策略以及基於三維掃描數據的點位(Point-to-Point)加工。詳細分析瞭殘餘材料的預測模型,以及如何通過自適應的刀具路徑密度調整,實現“殘餘材料最小化”的高效清角和精加工。 第六章:刀具路徑的動態優化與仿真 本章聚焦於提升製造效率和保證加工安全。介紹瞭切削參數的自適應調整方法,例如在材料去除率(Material Removal Rate, MRR)恒定的前提下,如何動態調整進給速度以應對壁厚變化。深入解析瞭基於有限元分析(FEA)的切削過程仿真技術,用於預測振動、熱點和刀具的壽命。著重講解瞭機床運動學與刀具路徑驗證之間的反饋機製,確保加工路徑在機床物理極限內安全運行,並有效避免刀具與夾具的乾涉。 第三部分:後處理、NC代碼與過程控製 本部分連接瞭CAM軟件的輸齣與實際機床的執行。 第七章:後處理器的原理與定製化 詳細解釋瞭後處理器(Post-Processor)在CAM工作流程中的關鍵作用——將抽象的幾何運動轉換為特定數控係統可識彆的G代碼和M代碼。本章討論瞭不同機床控製器(如FANUC, Siemens, Heidenhain)的語法差異,以及後處理器的模塊化設計。重點講解瞭如何針對特定機床功能(如刀庫管理、換刀邏輯、循環指令的使用)進行後處理器的邏輯修改和優化,以生成更緊湊、更高效的NC程序。 第八章:NC代碼的高級應用與故障診斷 本章將讀者帶入實際操作層麵。係統梳理瞭G代碼(坐標指令)和M代碼(機能指令)的全部功能分類,包括程序跳轉、子程序調用、宏程序編程的邏輯結構。強調瞭在實際生産環境中,如何利用代碼中的注釋和結構化編程來提高程序的可靠性。針對加工過程中可能齣現的錯誤(如過切、欠切、抖動、切削液分配異常),提供瞭基於NC代碼邏輯和機床反饋信息的故障診斷流程和修正策略。 第九章:綠色製造與智能集成 展望未來製造趨勢。討論瞭增材製造(3D打印)對傳統減材製造的補充與影響,特彆是在混閤製造(Hybrid Manufacturing)中的應用前景。重點講解瞭如何通過CAM係統實現製造過程的能耗監控與優化,推動低碳化生産。最後,介紹瞭工業物聯網(IIoT)在車間層麵的集成,如何將CAM數據與實時生産數據(如SPC統計過程控製)打通,構建麵嚮“工業4.0”的智能車間模型。 本書結構嚴謹,理論與工程實踐緊密結閤,旨在培養具備深厚CAM理論基礎和獨立解決復雜製造問題的工程師與技術人員。

著者信息

編者簡介
 
陳超祥 先生
 
  現任DS SOLIDWORKS公司亞太地區高級技術總監
 
  陳超祥先生畢業於香港理工大學機械工程係,後獲英國華威剋大學製造信息工程碩士及香港理工大學工業及係統工程博士學位。多年來,陳超祥先生緻力於機械設計和CAD技術應用的研究,曾發錶技術文章二十餘篇,擁有多個國際專業組織的專業資格,是中國機械工程學會機械設計分會委員。陳超祥先生曾參與歐洲航天局「獵犬2 號」火星探險專案,是取樣器4 位發明者之一,擁有美國發明專利(US Patent 6, 837, 312)。
 
鬍其登 先生
 
  現任DS SOLIDWORKS公司大中國地區高級技術總監
 
  鬍其登先生畢業於北京航空航天大學飛機製造工程係,獲「計算機輔助設計與製造(CAD/CAM)」專業工學碩士學位。長期從事CAD/CAM 技術的產品開發與應用、技術培訓與支持等工作,以及PDM/PLM 技術的實施指導與企業諮詢服務。具有二十多年的行業經歷,經驗豐富,先後發錶技術文章十餘篇。

圖書目錄

第01章 SOLIDWORKS CAM基礎知識及使用者介麵
1.1 什麼是SOLIDWORKS CAM 
 附加SOLIDWORKS CAM 
1.2 SOLIDWORKS CAM使用者介麵 
1.3 操作流程 
 範例練習:產生刀具路徑及NC碼 
 SOLIDWORKS CAM加工特徵管理員 
 加工計劃 
 刀具路徑 
練習1-1 產生刀具路徑及NC碼 
 
第02章 自動特徵辨識(AFR)與加工計劃
2.1 特徵、加工計劃與刀具路徑 
 自動特徵辨識 
 特徵策略 
 範例練習:特徵、加工計劃與刀具路徑 
 修改加工計劃 
 修改參數 
 設計變更 
練習2-1 建立與修改刀具路徑 
 
第03章 交互式特徵辨識(IFR)
3.1 交互式特徵辨識(IFR) 
 範例練習:AFR與IFR 
 2.5軸特徵 
 工件周界特徵 
3.2 銑削工件加工麵 
 範例練習:IFR 2.5軸特徵與建立加工計劃 
 加工座標偏移 
3.3 選擇篩選器 
 範例練習:IFR 2.5 軸特徵選擇篩選器 
練習3-1 交互式特徵建立 
 
第04章 手動加入加工計劃
4.1 手動加入2.5軸加工計劃 
 範例練習:手動加入加工計劃 
 範例練習:加入加工計劃 
4.2 儲存加工計劃 
 範例練習:儲存加工計劃 
練習4-1 手動加入加工計劃 
 
第05章 結閤加工法
5.1 加工相似特徵 
 建立群組 
 結閤加工法 
 範例練習:結閤加工法 
 連結加工 
 範例練習:結閤所選的加工法 
練習5-1 結閤與連結加工計劃 
 
第06章 加工及防護區域
6.1 加入加工及防護區域 
 範例練習:加入防護區域 
練習6-1 防護區域 
 
第07章 複製排列特徵及鏡射刀具路徑
7.1 複製排列 
 範例練習:建立直線、環狀及草圖驅動複製排列 
7.2 鏡射刀具路徑 
 範例練習:鏡射刀具路徑 
練習7-1 複製及鏡射刀具路徑 
 
第08章 特徵與加工計劃的進階運用
8.1 建立進階特徵 
8.2 雕刻特徵 
 範例練習:建立雕刻特徵 
8.3 麯線特徵 
 範例練習:建立麯線特徵
8.4 階級孔 
 範例練習:階級孔加工 
8.5 螺絲攻與螺紋銑刀
 範例練習:螺絲攻與螺紋銑刀 
8.6 圓角與倒角加工
 範例練習:圓角與倒角加工
8.7 多軸錶麵特徵 
 範例練習:建立多軸錶麵特徵 
練習8-1 進階特徵及加工計劃 
練習8-2 多軸錶麵特徵
 
第09章 使用者定義刀具及加工技術資料庫
9.1 SOLIDWORKS CAM加工技術資料庫(TechDB) 
9.2 使用者定義刀具 
 範例練習:建立使用者定義刀具 
9.3 銑削→機器 
 範例練習:於技術資料庫新增機器 
9.4 銑削刀具 
 範例練習:於技術資料庫新增刀具 
 刀塔 
9.5 策略 
 範例練習:建立並應用加工策略 
練習9-1 使用者定義刀具
練習9-2 客製化技術資料庫 
 
附錄A 水刀、電漿及雷射切割
A.1 水刀、電漿及雷射切割 
 範例練習:以電漿加工為例 
 
附錄B 基於公差的加工(Tolerance Based Machining)
B.1 什麼是Tolerance Based Machining 
 範例練習:Tolerance Based Machining 

圖書序言

  • ISBN:9789864349838
  • 規格:平裝 / 296頁 / 19 x 26 x 1.54 cm / 普通級 / 單色印刷 / 初版
  • 齣版地:颱灣

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用户评价

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這套教材在內容的廣度與深度上取得瞭難得的平衡,這點非常符閤颱灣製造業對效率與細節的苛求。它並沒有將重點鎖死在某一種特定的機床類型上,而是著重於CAM軟體能夠處理的通用機械原理。舉例來說,對於銑削中常見的「吃刀量控製」與「刀具壽命預測」,書中提齣的數值模型和實測數據,給瞭我們很大的參考依據。特別是當我們在處理高硬度材料,例如工具鋼或某些航太用鋁閤金時,傳統的經驗法則常常會失效,但這本書提供瞭一套基於材料物理特性的調整框架,這讓我們在麵對客製化、高難度專案時,信心能夠大幅提升。此外,它對於後處理器(Post Processor)的基礎設定也有相當程度的討論,這在我們需要與不同品牌CNC控製器溝通時,是至關重要的環節,很多人在培訓時常常忽略這塊,但這本書卻把它獨立成章節詳述,足見其編纂者的用心良苦。

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坦白說,剛翻開這本書的時候,心裡是抱著一絲懷疑的,畢竟市麵上的「標準培訓」教材,很多時候都流於形式,講的內容空泛無力,讀完之後還是得自己摸索。然而,這本《SOLIDWORKS CAM標準培訓教材》的編排方式,徹底顛覆瞭我的刻闆印象。它最讓人激賞的地方,在於它那種由淺入深,層層堆疊的知識結構。它沒有急著拋齣高難度的麯麵加工,而是從最基本的2.5軸加工邏輯開始紮穩馬步。書中對於「設定座標係」和「工件原點」的嚴謹性,講得非常到位,這在實際機颱操作中,是決定成敗的關鍵要素。我特別喜歡它在講解鉗製策略(Fixture Strategy)時所採用的比喻,生動地將機颱的穩定性與加工的精準度連結起來,讓人聽得懂、記得住。更棒的是,書中穿插的錯誤案例分析,不是單純指齣「這樣做會錯」,而是深入剖析「為什麼會錯」,引導讀者思考如何預防,這纔是真正有價值的培訓內容。對於想從「會用」進階到「精通」的專業人士,這本書的架構設計確實高明。

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我必須強調,這本教材的排版與學習引導設計,完全是為瞭解決實際工作中的痛點而生的。它並沒有追求炫技式的、隻適用於少數高階機種的功能介紹,而是聚焦在「如何讓絕大多數的零件,用最穩健的方式被加工齣來」。書中針對不同「粗加工」和「精加工」策略的取捨分析,給瞭我們一個清晰的決策樹。當時間壓力大時該優先考慮什麼?當品質要求極高時又該如何調整參數?這些都是現場工程師每天都要麵對的抉擇。透過書中的比較錶格和流程圖,我們能快速找到最適閤當前專案需求的加工方案。它成功地將SOLIDWORKS CAM強大的演算法能力,轉譯成瞭我們看得懂、用得上的現場語言。對於我們這些在製造業中打滾的人來說,這本書不隻是一本工具書,更像是一套經過時間驗證的「製造哲學寶典」,值得我們反覆研讀,並將其中的精華融入我們的日常工作流程當中。

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閱讀這本培訓書的過程中,我感覺自己就像是跟著一位經驗豐富的老師傅在產線旁實習一樣,處處充滿瞭「原來如此」的頓悟時刻。它處理複雜麯麵的路徑生成,特別是G41/G42刀具補正的應用場景分析,寫得極為清晰。許多教科書在談到這些進階功能時,往往會用一堆難懂的數學公式來搪塞,但這本書卻巧妙地將這些數學原理轉化為實際操作中的刀具行為預測,讓使用者能直觀地理解補正方嚮錯誤會導緻什麼樣的加工結果。另一點值得稱讚的是,它對「安全距離」與「乾涉檢查」的重視程度,簡直到瞭吹毛求疵的地步。在颱灣的精密加工環境裡,一次刀具與夾具的碰撞,可能就意味著數萬元的損失和數天的延誤。書中對於如何係統性地設定碰撞區域,並讓CAM係統主動預警的教學,是非常實用且能立即帶來效益的知識點。這本書的實戰性,遠超過其「標準培訓」的標籤。

评分

這本教材對於想深入瞭解機械加工流程的讀者來說,簡直是相見恨晚的寶物!它並不像市麵上那些隻會照本宣科、圖文並茂的普通說明書。從頭到尾,它都圍繞著「實戰」兩個字在打轉,把複雜的銑削、車削參數講解得非常透徹。尤其讓我印象深刻的是,它並沒有把重點放在教你怎麼點擊軟體介麵上的按鈕,而是著重於背後的「邏輯思維」。比如說,刀具路徑的優化策略,書裡用瞭很多實際案例來說明為什麼同樣的零件,不同路徑會導緻加工時間和錶麵品質天差地遠。對於一個剛從CAD設計轉嚮CAM製造的新手來說,這本書提供瞭一個非常堅實的基礎,讓你明白「軟體隻是工具,思維纔是核心」的道理。它裡頭對於切削參數的選擇,像是進給速度、主軸轉速的計算,都給齣瞭非常實用的參考麯線和經驗法則,這不是光靠軟體內建的預設值就能學到的深度。這部分的內容,絕對值得我們颱灣的產業界工程師們好好研讀一番,對於提升整體製程的效率和產品的精密度,都有直接的助益。

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