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出版者:高等教育出版社

作者:教育部 编

出品人:

页数:73

译者:

出版时间:2004-3

价格:9.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787040105711

丛书系列:

图书标签:

• 数控技术
• 数控应用
• 机械制造
• 工业自动化
• 技术手册
• 工程技术
• 专业参考
• 培训教材
• 机床
• 编程技术

《现代制造工艺详解》 内容简介 本书旨在深入剖析现代制造业的基石——各种先进制造工艺，为读者提供一套系统、全面且贴近实践的技术指南。从传统加工方法的精进到新兴制造技术的涌现，本书涵盖了机械加工、特种加工、增材制造、精密制造以及智能化制造等多个关键领域。全书结构严谨，逻辑清晰，内容详实，力求使读者在掌握理论知识的同时，更能理解其在实际生产中的应用价值和技术要点。 第一章 机械加工工艺基础 本章首先回顾了传统机械加工工艺的基本原理和发展历程，重点阐述了切削加工、磨削加工、抛光等经典工艺的机理、影响因素及工艺优化方法。 切削加工： 详细介绍了车削、铣削、钻削、镗削、磨削等基本切削操作的原理，包括刀具几何参数、切削力分析、切削参数的选择（切削速度、进给量、切削深度）对加工精度、表面质量和刀具寿命的影响。重点讲解了不同材料（如碳钢、不锈钢、铝合金、钛合金、铸铁等）的切削特性和相应的工艺对策。此外，还深入探讨了数控机床在实现高精度、高效率切削加工中的作用，包括运动控制、刀具补偿、插补算法等核心技术。 磨削加工： 阐述了磨削加工的原理、磨具的选择（砂轮的粒度、硬度、结合剂、结构）以及磨削参数（磨削速度、进给量、磨削深度）对加工结果的影响。重点介绍了外圆磨、内圆磨、平面磨、无心磨等不同类型的磨削设备及其适用范围。结合实际案例，讲解了如何通过优化磨削工艺获得极高的表面粗糙度和尺寸精度，特别是在硬质合金、淬硬钢等难加工材料上的应用。 非切削加工： 涵盖了锻造、冲压、铸造、焊接、热处理等重要的成形和连接工艺。针对锻造，重点介绍了模锻、自由锻的工艺流程、模具设计原则及金属流动规律。对于冲压，详细讲解了落料、冲孔、弯曲、拉深等基本工序的工艺特点、模具结构及影响因素。在铸造方面，阐述了砂型铸造、金属型铸造、熔模铸造等工艺的优缺点及适用范围，并分析了铸件缺陷的产生原因及预防措施。焊接部分，聚焦于电弧焊（TIG、MIG/MAG）、电阻焊、激光焊等主流焊接方法，分析其焊接机理、工艺参数控制以及接头性能。热处理章节，则系统介绍了退火、正火、淬火、回火等基本热处理工艺，以及表面热处理（如感应淬火、火焰淬火）和化学热处理（如渗碳、氮化）的技术要点，强调了热处理对材料力学性能的决定性影响。 第二章 特种加工技术 本章聚焦于那些无法通过传统机械加工或需要极高精度、特殊材料加工时应用的特种加工方法，这些技术极大地拓展了制造的边界。 电火花加工（EDM）： 详细介绍了电火花成形加工（EDM）和电火花线切割加工（WEDM）的原理，包括脉冲放电、电极材料、工作液的作用、加工参数（脉冲宽度、脉冲间隔、峰值电流、电压）对加工效率、表面质量、电极损耗及圆角效应的影响。重点阐述了其在加工硬质合金、高温合金等难加工材料以及制造复杂型腔、微细结构方面的优势。 激光加工： 深入剖析了激光切割、激光焊接、激光熔覆、激光表面强化等工艺的原理。从激光器的类型（CO2激光器、光纤激光器、YAG激光器）、光束质量、功率、聚焦方式等参数入手，分析其对加工速度、切口质量、热影响区以及材料性能的影响。结合实例，展示了激光加工在精密钣金、微电子、航空航天等领域的广泛应用。 超声波加工： 阐述了超声波加工的原理，即通过超声波振动带动磨料对工件进行冲击和磨削。重点介绍了其在加工脆性材料（如陶瓷、玻璃）以及硬脆材料（如硬质合金）方面的优势，以及在微孔加工、内壁加工中的应用。 等离子弧加工： 介绍了等离子弧切割、等离子弧堆焊等工艺。详细阐述了等离子弧的形成、温度特性以及其在金属切割中的高效率和高精度特点，并分析了等离子弧堆焊在修复工件磨损表面的应用。 水射流加工（Abrasive Waterjet Machining）： 详细介绍了水射流加工，尤其是磨料水射流加工的原理。重点分析了喷嘴结构、水压、磨料类型及用量、行程速度等工艺参数对切割精度、表面质量以及材料损耗的影响。突出了其在加工厚板、复合材料、热敏材料以及非金属材料方面的独特优势，例如无需热影响区，环保性好。 第三章 增材制造（3D打印）技术 本章系统介绍了近年来飞速发展的增材制造技术，俗称“3D打印”，它颠覆了传统的“减材制造”模式，为个性化制造、复杂结构制造提供了全新可能。 粉末床熔融（Powder Bed Fusion, PBF）： 详细介绍了选择性激光熔融（SLM）和电子束熔融（EBM）等技术。分析了其工作原理，即通过高能激光或电子束选择性地熔化金属粉末层，逐层构建三维实体。重点讲解了材料选择（钛合金、铝合金、不锈钢、镍基高温合金等）、铺粉均匀性、能量密度控制、支撑结构设计以及后处理工艺（热处理、机加工）对零件力学性能、尺寸精度和表面质量的影响。 材料喷射（Material Jetting）： 介绍了将液态材料（如光敏聚合物、蜡）通过喷嘴精确喷射到构建平台，然后通过紫外光固化成型的技术。重点分析了其在制作高精度原型、功能性部件以及多材料、多颜色部件方面的应用。 粘合剂喷射（Binder Jetting）： 阐述了通过喷嘴将粘合剂选择性地喷射到粉末层上，将粉末颗粒粘合在一起，逐层构建成型的工艺。重点介绍了其适用于金属、陶瓷、砂型等材料，以及后续的烧结、渗透等后处理过程。 熔融沉积成型（Fused Deposition Modeling, FDM）： 详细介绍了将热塑性材料（如PLA、ABS、尼龙）通过加热熔融后，由喷嘴挤出并逐层堆积成型的技术。重点分析了材料选择、挤出速度、层高、填充密度等参数对零件力学性能和表面质量的影响。 光固化（Photopolymerization）： 包括立体光刻（SLA）和数字光处理（DLP）等技术。原理是利用光能选择性地固化液态光敏树脂。重点介绍了其在高精度原型、医疗模型、微流控器件等领域的应用。 增材制造的应用与挑战： 探讨了增材制造在航空航天、汽车、医疗、模具制造、消费品等领域的典型应用案例，以及其在材料研发、工艺优化、质量控制、标准化和成本效益方面的当前挑战与未来发展趋势。 第四章 精密与超精密制造技术 本章着重介绍实现极高尺寸精度、极低表面粗糙度和微细结构制造的关键技术，这些技术是高端制造业不可或缺的支撑。 超精密磨削与抛光： 结合了金刚石砂轮、微粒磨料以及化学机械抛光（CMP）等技术，旨在获得纳米级的表面粗糙度。详细介绍了不同材料（如光学玻璃、半导体硅片、精密轴承钢）的超精密加工工艺流程、磨料粒度、抛光液配方、加工参数的选择以及在线检测技术。 微纳加工技术： 涵盖了微电子制造中的光刻、刻蚀技术，以及微机电系统（MEMS）制造中的深硅刻蚀（DRIE）等。重点分析了光刻掩模、曝光、显影、刻蚀速率、选择比等关键工艺参数对微结构尺寸和形貌的影响。 纳米压印技术： 介绍了通过模具将纳米结构图案转移到工件表面的技术，其优势在于成本低、效率高，适用于大规模复制纳米结构。 精密测量与计量： 强调了高精度测量在精密制造中的重要性。介绍了接触式测量（如三坐标测量机）、非接触式测量（如光学测量、激光扫描）以及纳米测量技术，并探讨了误差分析与补偿技术。 第五章 智能化制造与未来趋势 本章展望了制造业的发展方向，重点介绍了智能化制造的核心理念、关键技术及其在生产中的融合应用。 工业机器人与自动化： 介绍了工业机器人在装配、焊接、搬运、检测等方面的应用，以及自动化生产线的构建。重点分析了机器人运动控制、路径规划、视觉识别等技术。 物联网（IoT）与大数据： 探讨了如何通过传感器、网络通信实现设备互联，收集海量生产数据。重点讲解了如何利用大数据分析技术，对生产过程进行实时监控、故障预测、工艺优化和质量追溯。 人工智能（AI）与机器学习： 介绍了AI技术在制造领域的应用，如智能排程、质量检测、产品设计优化、故障诊断与预测维护等。重点阐述了机器学习算法在从数据中学习规律、做出智能决策方面的作用。 数字孪生（Digital Twin）： 解释了数字孪生技术如何创建物理实体的虚拟副本，实现对实体资产的实时监控、模拟、预测和优化。重点分析了数字孪生在产品全生命周期管理、生产流程优化和故障排除中的价值。 柔性制造与个性化定制： 探讨了如何在满足多样化、个性化需求的同时，保持高效率和低成本。介绍了模块化设计、柔性生产线、按需制造等理念。 绿色制造与可持续发展： 关注资源节约、环境友好和能源效率。介绍了清洁生产工艺、废弃物处理与回收、以及低碳排放制造技术。 本书内容丰富，涵盖了现代制造领域的广阔图景，旨在为从事相关行业的工程师、技术人员、管理人员以及高等院校学生提供有价值的参考。通过对本书的学习，读者将能够深刻理解现代制造技术的内涵，掌握先进的加工方法，并对未来制造业的发展趋势有更清晰的认识。

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这本书在内容深度上达到了一个非常令人惊讶的平衡点——它既有对基础理论的夯实，更有对行业前沿技术的探讨。特别是在质量控制和误差补偿方面，我的感受最为深刻。很多书籍往往将这部分内容简单带过，或者停留在理论层面，但这本书却深入剖析了热误差、机床结构误差的量化模型，并提供了基于软件补偿和物理调试的综合解决方案。例如，书中对螺距误差补偿的算法介绍，细致到了参数的迭代过程，这对于追求极致精度的精密仪器制造领域是极其宝贵的资料。这种由宏观到微观，再由微观回归到系统优化的叙事结构，使得读者在掌握基本技能的同时，也具备了解决实际生产难题的系统思维能力。它不满足于“教你怎么做”，更强调“为什么这样做”，这种启发性，才是技术书籍的真正价值所在。

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坦白说，我对技术文档的阅读耐心一向有限，很多专业书籍的语言总是晦涩难懂，充满了术语的堆砌，读完一章后常常需要反复查阅前面的内容才能跟上思路。然而，这本汇编在语言的流畅度和逻辑的递进性上做得非常出色。它仿佛是为初学者和资深人士都准备了不同的切入点。对于刚接触数控编程的新人来说，开篇对G代码和M代码的系统梳理，详略得当，没有丝毫拖沓，很快就能建立起对数控指令体系的基本认知。而对于我这种已经有些经验的从业者，书中对新兴的增材制造（3D打印）与传统减材制造（CNC加工）的融合趋势分析，提供了非常前瞻性的视角。作者似乎深谙如何用最精炼的文字描绘最复杂的系统，行文间那种沉稳而自信的笔调，让人由衷地信服。它不是那种故作高深的学术论文，而是实实在在的“干货”，每一页似乎都凝聚了作者大量的实践心血，读完后不自觉地想动手操作一番，去验证书中所述的每一个参数设置和工艺流程。

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这本书的价值远超一本普通的专业教材，它更像是一本浓缩的行业经验手册。最让我欣赏的一点是，它没有固守传统数控技术的范畴，而是敏锐地捕捉到了工业 4.0 和智能制造的浪潮。书中对物联网（IoT）在机床状态实时监控中的应用，以及如何利用大数据分析预测刀具磨损，进行了富有洞察力的论述。这些内容并不是生硬地嫁接热点词汇，而是紧密围绕数控加工效率和可靠性的核心痛点展开的。阅读时我能感受到作者对这个行业的深厚情感和对未来发展的清晰预判。这本书成功地将最新的信息技术与传统的精密制造工艺熔于一炉，为我们这些身处转型期的技术人员提供了一张清晰的路线图，指引着我们如何在新时代的背景下，更好地应用和发展数控技术。

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这本书的装帧设计实在让人眼前一亮，封面那种深邃的蓝色调，搭配上银色的字体，透着一股浓浓的现代工业感。我本来是抱着一种试试看的心态翻开的，毕竟市面上关于“数控”的书籍汗牛充栋，很多都写得干巴巴的，像一本冷冰冰的操作手册。但这本书的内容组织方式却很巧妙，它不像传统教材那样只罗列理论公式，而是通过大量的实际案例来串联知识点。比如说，书中对五轴联动加工的原理介绍，不是一上来就抛出复杂的运动学方程，而是先描述一个复杂曲面零件的加工难点，然后逐步引入坐标系变换和插补算法，读起来就像在听一个经验丰富的老工程师在娓娓道来，既有深度又不失趣味性。特别是关于刀具路径优化那一章，作者引用的那些优化算法实例，简直是教科书级别的范例，我以前在实际工作中遇到的瓶颈，在书里找到了清晰的思路和可操作的解决方案。这种将理论与工程实践紧密结合的叙事风格，极大地提升了阅读体验，让人感觉手中的这本书不仅仅是知识的载体，更像是一位随身的、随时可以请教的专家。

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我通常习惯于在阅读技术书籍时，对照着大量的图表和流程图来理解抽象概念，毕竟“一图胜千言”在工程领域尤为适用。这本书在这方面的投入是显而易见的，插图的质量极高，而且布局非常科学。拿 CAM 软件后处理模块的讲解来说，那些复杂的刀轴方向转换和坐标系转换图示，不再是简单的线条示意，而是结合了三维渲染的效果，使得原本头疼的向量运算问题变得直观易懂。更有甚者，书中对不同类型数控机床（如卧式加工中心、立式加工中心乃至更专业的龙门铣床）的结构特点描述，配有高清的剖面图解，让人能清晰地分辨出不同机床在刚度和精度上的差异，以及这种差异如何影响最终的加工策略。这种对视觉辅助的重视，无疑大大降低了读者理解复杂机械原理和运动学模型的认知负荷，阅读过程中的流畅度是其他同类书籍难以比拟的。

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