工程训练综合创新教程

“工程训练综合”是一门以培养学生实践创新能力为目的、以训练学生先进加工技术为手段的实践课程，与“金工实习”相比，不但教学内容和教学手段进行了升级，而且提升了教学理念和实操水平。本书以“实训操作教学”为主，在内容组织上力求突出实用性、操作性、先进性和综合性，为学生的工程实践综合创新活动提供有效指导。本书适合高等工科院校机械类、近机械类专业的先进工程技术实践训练教学使用，非机械类专业可根据专业特点有针对性地选学书中内容。

本书作为普通高等工科院校和高等职业技术院校的工程训练综合创新教程，具有体系新颖、内容精练、图文并茂等特点，实用性强。随着技术的发展，我们不断地进行总结和提高，力求在内容组织上突出实用性、应用性、先进性和综合性。全书结合训练内容和工程实际，主要以案例式教学法开展操作技能讲解，尽量做到学以致用。

本书根据工程训练发展的需要进行内容设置，主要内容包括数控技术、电火花线切割加工技术、激光加工技术、3D打印技术等。其中，数控技术又包含了数控车床、加工中心等主要内容，电火花线切割加工技术主要以数控电火花线切割机床为例进行编写、激光加工技术主要以激光切割机为例进行编写、3D打印技术主要以3D打印机为例进行编写。后是综合运用先进加工技术开展KAPI一体化工程训练项目。通过本书的学习，可以培养学生的工程实践综合应用能力，为学生进行科技创新、竞赛等综合创新训练活动奠定良好的基础。

本书由嘉兴学院的张辉、黄风立担任主编，由清华大学傅水根教授担任主审，参加编写的人员还有嘉兴学院的李积武、徐俊斌、伊光武等。

本书在编写过程中参考和引用了相关教材、产品手册、学术论文等文献资料，还借鉴了许多同行专家的教学成果，在此一并表示真诚的谢意。
本书内容多、范围广、技术新，涉及传统和现代制造技术知识。由于编者水平有限，书中难免有错误和不足之处，恳请读者批评指正。

编者
2022年3月

本书根据工程训练发展的需要，主要内容是数控技术、3D打印技术、激光加工技术、电火花线切割加工技术等。数控技术的主要内容包含了数控车削、加工中心等内容。3D打印技术主要以3D打印机为例进行编写；激光加工技术篇章主要以激光切割机为例进行编写；电火花线切割加工技术篇章主要内容是以数控电火花线切割机床为例进行编写等；后一章内容是综合运用先进加工技术开展KAPI一体化工程训练项目。通过本书的学习培养学生的工程实践综合应用能力，为学生进行科技创新、竞赛等综合创新训练活动奠定良好的基础。本书适合于高等工科院校机械类、近机械类专业的先进工程技术实践训练教学使用，非机械类专业可根据专业特点针对性地选择书中内容。

张辉，硕士，高级实验师，嘉兴学院机电工程实验中心副主任。主要从事机械类实训实验课程教学，从事机械设计与制造、机械产品质量检测等研究。曾获浙江省高校实验室工作研究成果二等奖、浙江省高校实验室工作先进个人。主持过多项课题，以作者身份发表了7篇论文，授权发明专利4项。

第1章 概论

1.1先进制造技术

1.2先进制造工艺

1.3基本加工流程

1.4机械加工材料

习题1

第2章 数控技术

2.1数控机床简介

2.1.1数控程序

2.1.2数控装置

2.1.3伺服驱动器及位置检测装置

2.1.4辅助控制装置

2.1.5机床本体

2.2数控编程基础

2.2.1数控程序的编制步骤

2.2.2数控程序的编制方法

2.2.3数控加工工艺分析

2.3数控车床编程

2.3.1数控车床编程基础

2.3.2数控车床加工方案

2.3.3数控车床基本指令

2.3.4数控车床操作面板

2.3.5数控车床的基本操作

2.3.6数控车床加工实例

2.4加工中心编程

2.4.1加工中心编程基础

2.4.2加工中心加工方案

2.4.3加工中心基本指令

2.4.4加工中心操作面板

2.4.5加工中心的基本操作

2.4.6加工中心加工实例

习题2

第3章 电火花线切割加工技术

3.1电火花线切割加工简介

3.1.1加工原理

3.1.2加工特点

3.1.3应用

3.2电火花线切割加工设备

3.2.1机床本体

3.2.2脉冲电源

3.3电火花线切割加工绘图软件介绍

3.3.1标题栏

3.3.2菜单栏

3.3.3常用工具栏

3.3.4绘图区

3.3.5绘图工具

3.3.6图形编辑

3.3.7状态栏

3.3.8命令行

3.3.9坐标信息

3.4电火花线切割加工绘图软件的操作

3.4.1文件管理

3.4.2视图工具

3.4.3捕捉功能

3.4.4查询功能

3.4.5绘图功能

3.4.6图形编辑

3.4.7轨迹生成

3.4.8后处理

3.4.9返回加工

3.5电火花线切割加工控制软件介绍

3.5.1标题栏

3.5.2坐标显示区

3.5.3加工状态控制区

3.5.4加工图形显示区

3.5.5电参数显示控制区

3.5.6加工代码显示区

3.5.7加工控制区

3.5.8加工状态区

3.5.9手动控制区

3.6电火花线切割加工控制软件的操作

3.6.1文件的打开与保存

3.6.2轨迹旋转与对称

3.7电火花线切割加工模式的设置

3.7.1空走模式

3.7.2切割模式

3.8绘制图形

3.9软件退出

3.10电火花线切割加工的操作步骤

3.10.1开机前准备

3.10.2开机

3.10.3机床回零

3.10.4加载加工文件

3.10.5手动操作

3.10.6设置零件原点

3.10.7设置加工参数

3.10.8开始加工

3.10.9机床暂停

3.10.10机床急停

3.11电火花线切割加工实例

3.11.1加工实例一

3.11.2加工实例二

习题3

第4章 激光加工技术

4.1激光加工简介

4.1.1激光产生的原理

4.1.2激光的特性

4.1.3激光加工的特点

4.2激光加工设备

4.2.1激光加工设备简介

4.2.2常用的激光器

4.3激光加工的应用

4.3.1激光加工的范围

4.3.2激光加工实例

习题4

第5章 3D打印技术

5.1熔融堆积成形技术

5.1.1熔融堆积成形技术的原理

5.1.2熔融堆积成形技术的特点

5.1.3熔融堆积成形材料

5.2选择性激光烧结技术

5.2.1选择性激光烧结技术的原理

5.2.2选择性激光烧结技术的特点

5.2.3选择性激光烧结用材料

5.3选择性激光熔融技术

5.4立体光固化成形技术

5.4.1激光扫描振镜系统

5.4.2光敏树脂固化成形系统

5.4.3控制软件系统

5.4.4立体光固化成形技术的特点

5.4.5立体光固化成形材料

5.5三维打印成形技术

5.5.1三维打印技术的工作过程

5.5.2三维打印技术的特点

5.5.3三维打印材料

5.6叠层实体制造技术

5.6.1叠层实体制造技术的原理

5.6.2叠层实体制造技术的特点

5.6.3叠层实体制造材料

5.7熔融堆积成形3D打印实例

5.7.13D打印软件简介

5.7.23D打印模型检查

5.7.33D打印的操作步骤

5.7.43D打印的常见问题

5.7.53D打印加工实例

习题5

第6章 KAPI一体化综合训练

6.1无碳越障小车创新设计与制作

6.1.1项目内容

6.1.2项目要求

6.1.3项目实践

6.1.4项目考核

6.2物料搬运机器人创新设计与制作

6.2.1项目内容

6.2.2项目要求

6.2.3项目实践

6.2.4项目考核

6.3电子手写板创新设计与制作

6.3.1项目内容

6.3.2项目要求

6.3.3项目实践

6.3.4项目考核

习题6

参考文献

本书根据工程训练发展的需要，主要内容是数控技术、3D打印技术、激光加工技术、电火花线切割加工技术等。数控技术的主要内容包含了数控车削、加工中心等内容。3D打印技术主要以3D打印机为例进行编写；激光加工技术篇章主要以激光切割机为例进行编写；电火花线切割加工技术篇章主要内容是以数控电火花线切割机床为例进行编写等；后一章内容是综合运用先进加工技术开展KAPI一体化工程训练项目。通过本书的学习培养学生的工程实践综合应用能力，为学生进行科技创新、竞赛等综合创新训练活动奠定良好的基础。本书适合于高等工科院校机械类、近机械类专业的先进工程技术实践训练教学使用，非机械类专业可根据专业特点针对性地选择书中内容。

张辉，硕士，高级实验师，嘉兴学院机电工程实验中心副主任。主要从事机械类实训实验课程教学，从事机械设计与制造、机械产品质量检测等研究。曾获浙江省高校实验室工作研究成果二等奖、浙江省高校实验室工作先进个人。主持过多项课题，以作者身份发表了7篇论文，授权发明专利4项。