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出版者:化学工业出版社

作者:H·瑞斯

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2000-3-1

价格:40.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787502521554

丛书系列:

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• CAD/CAM
• 模具技术

《精密加工与制造：现代工业的基石》 内容简介 在当今高度发达的工业社会中，产品的质量、精度和生产效率，无一不与制造业息息相关。而制造业的精髓，恰恰体现在那些看不见却至关重要的“基石”之上——那就是精密加工与制造技术。本书《精密加工与制造：现代工业的基石》便是一部深入探讨这一核心领域的鸿篇巨著，它旨在为读者提供一个全面、系统且极具实践价值的知识体系，带领大家走进现代制造业的内心世界。 本书并非空泛的理论阐述，而是以“基石”为喻，强调了精密加工与制造技术在整个工业链条中的不可替代作用。从航空航天、汽车制造到电子信息、医疗器械，再到日用消费品，几乎所有我们赖以生存和发展的现代产品，其背后都离不开高超的精密加工技艺。本书将带领读者层层剥茧，深入理解这些技艺的原理、发展历程、关键技术以及未来的发展趋势。 第一部分：精密加工的理论基础与发展演进 本书的开篇，将从精密加工的理论基础出发，为读者打下坚实的认知根基。我们将探讨“精密”的定义及其在不同行业中的具体体现，深入理解公差、形位公差、表面粗糙度等关键概念，以及它们对产品性能的直接影响。同时，我们将追溯精密加工技术的发展脉络，从传统的机械加工方法，如车削、铣削、磨削等，到现代的超精密加工、微纳加工、智能制造等，梳理出技术演进的逻辑和驱动力。 精密度的量化与评估： 详细阐述度量衡的演变，以及在工业生产中如何精确定义和控制“精密”。我们将深入探讨各种测量仪器和方法，包括光学测量、接触式测量、坐标测量机（CMM）的应用，以及如何建立科学的质量控制体系。 材料科学与加工性能： 精密加工离不开对材料特性的深刻理解。本书将详细介绍各种常用工程材料（如金属合金、陶瓷、聚合物、复合材料）的物理和化学性能，以及它们在不同加工方式下的行为。我们将探讨材料的硬度、韧性、塑性、热稳定性等因素如何影响加工精度和表面质量。 切削原理与刀具技术： 这是传统精密加工的核心。我们将深入剖析切削过程中产生的力学、热学和摩擦学现象，讲解不同切削参数（如切削速度、进给量、切深）对加工结果的影响。同时，本书将详细介绍各种先进刀具材料（如硬质合金、陶瓷刀具、金刚石刀具）和刀具几何形状的设计原理，以及它们如何实现更高的加工效率和更精密的表面。 磨削与研磨技术： 对于追求极高表面光洁度和尺寸精度的产品，磨削和研磨是不可或缺的工艺。我们将深入探讨不同类型的磨削（如外圆磨、内圆磨、平面磨、无心磨）和研磨技术，以及磨料、磨具的选择，如何实现纳米级的表面精度。 第二部分：先进精密加工技术与工艺 随着科技的进步，传统的加工方法已不能满足日益增长的精密化、复杂化需求。本书的第二部分将聚焦于一系列颠覆性的先进精密加工技术，展示现代制造业的无限可能。 电火花加工（EDM）与电解加工（ECM）： 这两种非接触式加工技术，在加工硬质合金、模具钢等难加工材料方面具有独特优势。本书将深入解析EDM的放电原理、脉冲参数控制，以及ECM的电化学反应机理，探讨它们在复杂腔体、微细结构制造中的应用。 激光加工技术： 激光以其高能量密度、高方向性和非接触性，成为精密加工领域的明星。我们将详细介绍激光切割、激光焊接、激光打标、激光熔覆等技术，并重点探讨激光精密加工在微细加工、表面改性、3D打印等前沿领域的应用，以及激光参数对加工质量的影响。 超精密加工技术： 追求埃米级精度，是精密加工的终极目标之一。本书将深入探讨超精密车削、超精密磨削、离子束抛光、纳米压印等技术，以及如何通过优化机床结构、控制环境因素、采用先进的补偿技术，实现极高的加工精度。 微纳加工技术： 随着MEMS（微机电系统）和NEMS（纳机电系统）的兴起，微纳尺度上的制造需求日益迫切。我们将介绍光刻、电子束光刻、聚焦离子束（FIB）等关键技术，以及如何通过它们在半导体、生物医学、精密传感器等领域创造出微观奇迹。 增材制造（3D打印）在精密制造中的应用： 3D打印技术正逐渐渗透到精密制造领域，尤其是在复杂结构、定制化零件的制造方面。本书将重点关注金属3D打印（如SLM、EBM）、陶瓷3D打印等工艺，以及如何通过后处理技术（如热处理、精密机加工）来提升打印件的精度和性能。 第三部分：制造过程的智能化与自动化 精密加工的进步，离不开制造过程的智能化和自动化。本书的第三部分将探讨如何通过先进的自动化技术和信息化手段，提升制造效率、保证产品质量，并实现柔性化生产。 数控（CNC）技术与编程： CNC技术是现代精密加工的灵魂。我们将深入讲解CNC系统的基本原理、工作流程，以及G代码、M代码等数控编程语言的应用。同时，本书将介绍CAM（计算机辅助制造）软件在工艺规划、刀具路径生成中的作用。 机器人与自动化生产线： 工业机器人在精密加工中的应用日益广泛。我们将探讨机器人臂在上下料、搬运、装配、甚至一些简单加工任务中的应用，以及如何构建高效、柔性的自动化生产线。 在位测量与实时反馈控制： 为了实现更高的加工精度和稳定性，在位测量与实时反馈控制技术至关重要。本书将介绍各种在线测量技术，如激光干涉仪、接触式探针、机器视觉等，以及如何将测量数据实时反馈给CNC系统，实现加工过程的动态补偿和闭环控制。 数字化孪生与智能工厂： 数字化孪生技术为制造过程的可视化、模拟和优化提供了可能。本书将探讨如何构建制造过程的数字化模型，进行工艺仿真、预测潜在问题，并最终实现智能工厂的愿景，将信息技术与制造技术深度融合。 第四部分：精密加工在关键行业的应用实例与未来展望 理论与技术最终要回归到实践。本书的第四部分将通过大量详实的案例，展现精密加工技术在各个关键行业的具体应用，并对未来的发展趋势进行展望。 航空航天领域： 从发动机叶片、飞机结构件到精密传感器，航空航天对材料性能和加工精度有着极致的要求。我们将深入探讨航空领域对精密加工的特殊需求，以及相应的先进加工技术。 汽车制造业： 发动机部件、变速箱、底盘件等，都需要极高的加工精度来保证性能和寿命。我们将展示汽车行业在发动机缸体、曲轴、齿轮等关键部件的精密加工工艺。 电子信息产业： 半导体芯片的制造、高精度电子元器件的加工，以及各种精密连接件的生产，都离不开超精密加工。我们将探讨微电子加工、封装技术等。 医疗器械与生物技术： 精密医疗器械（如手术刀、人工关节、内窥镜）以及生物芯片、微流控器件的制造，对精度和生物相容性有着极高的要求。我们将展示相关精密制造技术。 新能源领域： 太阳能电池、燃料电池、锂电池等关键部件的精密制造，对于提高能源转换效率和产品稳定性至关重要。 未来展望： 本书将最后对精密加工与制造技术的未来发展方向进行展望，包括智能化、绿色化、个性化制造的趋势，以及新材料、新工艺的应用前景。我们将探讨人工智能、大数据在优化加工工艺、预测设备故障等方面的潜力。 《精密加工与制造：现代工业的基石》不仅是一本技术手册，更是一份对现代制造业深度剖析的报告。它将帮助读者建立起对精密加工与制造技术的系统认知，理解其重要性，掌握其核心技术，并激发对未来制造领域的探索热情。本书适合从事制造、研发、设计、教学等领域的专业人士阅读，同时也为对现代工业技术感兴趣的广大学子和技术爱好者提供了宝贵的学习资源。通过本书的学习，读者将能够更好地理解“精密”的价值，并为推动中国乃至全球制造业的创新与发展贡献力量。

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我花了些时间啃完的那本《高级数控编程与后处理》，说实话，内容的前半部分还算中规中矩，讲解了G代码和M代码的基本语法，对初学者来说有一定帮助，但很快就陷入了枯燥的细节泥潭。它花了好几页的篇幅来讨论不同控制器之间代码兼容性的细微差别，这在我看来简直是浪费篇幅，因为实际工作中，我们更多是依赖成熟的CAM软件和后处理器，真正的挑战在于如何理解复杂曲面加工的刀具路径优化，以及如何处理加工过程中产生的振动和表面粗糙度问题。书里对后处理器的二次开发和定制化流程几乎没有涉及，这对于追求效率和个性化生产流程的工厂来说，是一个巨大的信息缺失。我更希望看到的是，如何通过对后处理文件的深入理解和修改，来规避特定机床的固有缺陷，实现更高精度的加工，而不是仅仅停留在软件自带功能的演示上。这种“知其然不知其所以然”的讲解方式，让人读完后总有一种意犹未尽，或者说，没有被真正武装起来的感觉。

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我最近尝试了解了一下《工业机器人运动学与动力学》，那本书的内容组织方式着实让人摸不着头脑。它先用了大量的篇幅来介绍各种坐标系之间的转换矩阵，以及雅可比矩阵的推导，这些数学工具固然重要，但它们是为解决具体问题服务的。然而，书中的例子却非常抽象，更多的是在讨论一个理论上的“六自由度机械臂”在理想空间中的运动轨迹，而不是针对实际的工业应用场景，比如汽车喷涂、精密装配或者上下料任务。比如，它没有深入探讨如何处理机器人在高速运动时产生的振动抑制问题，或者在有限的工作空间内，如何规划出一条既避开障碍物又保证最短节拍时间的路径。读完后，我发现自己对如何调试一个实际的六轴机床，如何优化其控制算法以适应不同负载的工件，仍然感到一片茫然。这本书更像是一本高等数学在机器人领域的应用案例汇编，而非一本实用的机器人工程手册。

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不得不说，那本关于《表面工程与涂层技术》的书，在阐述镀层与基体的结合机理方面确实下了很大功夫，对薄膜的生长模式和晶格错配的描述相当到位。然而，当读到实际的工艺操作和质量控制环节时，深度明显不足。例如，在电化学沉积过程中，电解液的温度、pH值、电流密度的微小波动对最终镀层厚度和硬度的影响，书中只是蜻蜓点水地提了一下，缺乏关键参数的敏感性分析和故障排除指南。更别提现在非常流行的激光熔覆技术，书中对熔池的动态行为、稀释率的控制、以及如何处理快速冷却带来的脆性问题，这些工程上的痛点描述得非常保守，没有提供一套可量化的、可复制的工艺窗口。总的来说，它给人一种“理论完美，实践模糊”的感觉，对于需要现场解决问题、优化现有生产线的工程师来说，这本书的指导性作用非常有限，更像是一份充满美好愿景的学术综述。

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最近翻阅的一本关于《复合材料结构设计原理》的书，它的理论深度是毋庸置疑的，特别是对层合板的应力奇异性和界面损伤分析部分，引用了大量的经典文献和FEA（有限元分析）结果。但是，这本书的阅读体验非常像在攀登一座陡峭的山峰，每走一步都需要极大的专注力。它很少提及在实际工业应用中，如何经济、高效地制造出这些复杂的结构。例如，真空辅助树脂灌注（VARTM）工艺的参数控制、预浸料铺放过程中的褶皱控制、以及固化过程中内部应力的释放策略，这些直接影响最终产品质量的关键“手艺活”，在书中几乎是一笔带过，仿佛这些只是工程实施中的琐碎小事。对于我这种需要从设计转化到生产的人来说，这本书的价值更偏向于“证明我能算出理论值”，而不是“告诉我如何做出来一个合格的产品”。缺少了制造工艺的制约和反馈，理论设计就成了一张美丽的蓝图，却难以落地生根。

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最近我读完了几本关于机械制造和材料科学的书籍，每本都有其独特的侧重点，但读完后总觉得缺少那么一点“手感”，就是那种能把理论和实际操作紧密结合起来的干货。比如那本《精密铸造技术》，里面对砂型和金属液流动的分析非常深入，图表也做得专业，但要是我一个刚入行的小工程师去看，很多计算公式和模拟结果看起来就像天书，完全不知道该怎么应用到我日常遇到的那些小的设计缺陷上。再比如那本《现代焊接工艺》，它详细介绍了各种焊缝的力学性能和热影响区分析，讲得很扎实，但对于如何根据工件的复杂几何形状来选择最优的焊接路径和填充材料，书里的建议就显得有些过于理想化，缺乏针对不同行业应用场景的案例剖析。说实话，这些书更像是给研究生做理论研究的参考资料，而不是我们这些一线工程师快速解决问题的工具箱。我更期待能有一本书，能把那些看似高深的理论知识，通过大量的工程实例和“踩坑经验”进行转化，让我们能快速上手，而不是把时间都耗在理解那些复杂的数学模型上。

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