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出版者:化学工业出版社

作者:文怀兴

出品人:

页数:250

译者:

出版时间:2005-6

价格:36.00元

装帧:

isbn号码:9787502568887

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《机械制造基础理论与实践》 前言 机械制造，作为人类文明发展的基石，其进步的步伐从未停歇。从最初的手工劳作，到蒸汽机的轰鸣，再到如今高度自动化、智能化的生产线，机械制造技术不断革新，深刻地改变着我们的生活方式和社会形态。理解机械制造的核心原理，掌握其精湛的工艺技术，对于培养优秀的工程师、推动产业升级、实现经济的可持续发展，都具有至关重要的意义。《机械制造基础理论与实践》一书，正是为了系统地梳理和阐述这一宏大领域的基础知识、核心技术以及发展趋势而编撰。本书力求将深奥的理论与生动的实践相结合，为读者提供一个全面、深入的机械制造知识体系。 第一章 制造的起源与发展 本章将带领读者穿越时空，回顾机械制造从远古的石器时代，到青铜器、铁器时代的萌芽，再到工业革命带来的飞跃，直至现代信息技术与制造技术的深度融合。我们将探讨不同历史时期技术革新对社会生产力的巨大推动作用，分析经典制造技术的产生背景与演变逻辑。例如，对中国古代四大发明的技术成就进行剖析，理解其在当时世界范围内的领先地位；对瓦特蒸汽机的发明及其在纺织、采矿等行业的应用进行详细阐述，揭示其如何开启工业文明的新纪元。同时，本章也将触及早期制造模式的特点，如手工作坊、分散式生产，以及其向集中化、标准化生产的转变过程。理解制造的宏观发展脉络，有助于我们把握当前制造技术的历史方位，预判未来发展趋势。 第二章 金属材料的性质与选用 机械产品赖以生存的基础是各种金属材料。本章将深入探讨金属材料的微观结构、宏观性能以及它们之间千丝万缕的联系。我们将详细介绍钢铁（碳钢、合金钢）、铝合金、铜合金、钛合金等常用工程金属材料的种类、成分、组织结构以及力学性能（强度、硬度、塑性、韧性、疲劳强度等）、物理性能（导热性、导电性、密度等）、化学性能（耐腐蚀性等）。在此基础上，本章将重点讲解如何根据机械零件的工作条件、受力情况、使用环境等因素，科学合理地选用合适的金属材料。我们将引入材料性能参数的含义与应用，以及材料标准、牌号的识别方法。通过学习本章内容，读者将能够理解材料选择对机械产品性能、可靠性、经济性的决定性影响，并掌握基本的材料选用原则和方法。 第三章 金属切削加工基础 金属切削加工是制造零件最基本、最常用的工艺方法之一。本章将系统阐述金属切削的机理，包括切削运动、切削力、切削热的产生与影响。我们将详细介绍刀具的几何参数、切削方式（车削、铣削、钻削、磨削等）以及不同切削方式的适用范围与特点。同时，本章还将深入探讨切削过程中的关键要素，如切削速度、进给量、切削深度对加工精度、表面质量、刀具寿命的影响。我们将分析切削液的作用与选择，以及不同材料切削性能的差异。通过对金属切削加工基础知识的学习，读者将理解如何通过优化切削工艺参数，实现高效、高精度、高质量的零件加工。 第四章 铸造工艺原理与应用 铸造作为一种历史悠久的成形工艺，在现代机械制造中依然扮演着不可或缺的角色。本章将系统讲解铸造的基本原理，包括金属液体的流动性、凝固过程以及铸件的形成机理。我们将详细介绍砂型铸造、金属型铸造、熔模铸造、离心铸造等主要铸造方法的工艺流程、设备要求、适用范围与优缺点。本章还将关注铸造过程中可能出现的缺陷（如气孔、砂眼、缩松等）及其产生原因，并介绍相应的预防和处理措施。此外，本章还将探讨铸件的设计要点，如壁厚均匀、圆角过渡、拔模斜度等，以确保铸件的成形质量和力学性能。通过本章的学习，读者将能够理解铸造工艺的魅力，并掌握基本铸件的工艺设计能力。 第五章 锻压工艺原理与应用 锻压工艺是通过塑性变形使金属材料获得所需形状和性能的加工方法。本章将深入分析金属材料在锻压过程中的塑性变形机理，以及温度、变形量、变形速度等因素对材料组织和性能的影响。我们将详细介绍模锻、自由锻、压力机锻造、轧制等主要的锻压工艺方法，并阐述其工艺特点、设备要求和适用范围。本章还将重点讲解锻压过程中的关键技术，如模具设计、锻件的加热与冷却、热处理工艺等。通过对锻压工艺的深入了解，读者将能够理解为何许多承受高载荷、要求高强度的关键零件（如曲轴、连杆、齿轮等）需要采用锻压工艺来制造，并掌握锻压零件的工艺设计原则。 第六章 焊接工艺原理与应用 焊接是连接金属构件的重要工艺方法。本章将系统介绍焊接的基本原理，包括母材的熔化、填充金属的加入以及焊缝的形成过程。我们将详细阐述电弧焊（包括手工电弧焊、埋弧焊、氩弧焊、二氧化碳气体保护焊等）、电阻焊、气焊、钎焊等主要的焊接方法，并分析其工艺特点、设备要求、适用材料以及焊接质量控制要点。本章还将重点关注焊接过程中可能出现的缺陷（如气孔、裂纹、未焊透等）及其产生原因，并介绍相应的检验方法和修复技术。通过本章的学习，读者将能够理解不同焊接方法的应用场景，并掌握进行焊接工艺设计、保证焊接质量的基本知识。 第七章 热处理工艺原理与应用 热处理是赋予金属材料优良性能的关键手段。本章将深入讲解金属材料在加热、保温、冷却过程中的组织转变机理，如奥氏体化、相变、回火软化等。我们将详细介绍退火、正火、淬火、回火等四种基本热处理工艺，并阐述其各自的目的、工艺规范以及对材料性能的影响。在此基础上，本章还将介绍渗碳、氮化、调质等复合热处理工艺，以及感应加热、火焰加热等加热方式。读者将理解通过合理的热处理工艺，能够有效提高金属材料的强度、硬度、耐磨性、韧性等，从而满足不同零件的使用要求。 第八章 表面工程技术 表面工程技术是改善材料表面性能、提高零件使用寿命的重要途径。本章将介绍涂层技术，包括物理气相沉积（PVD）、化学气相沉积（CVD）等，以及其在提高材料硬度、耐磨性、耐腐蚀性方面的作用。同时，我们将探讨热喷涂技术，如火焰喷涂、电弧喷涂、等离子喷涂等，用于修复磨损零件或赋予表面特殊功能。此外，本章还将介绍表面强化技术，如渗氮、渗碳、碳氮共渗、等离子渗氮等，以及机械加工中的表面处理方法，如抛光、滚压等。通过本章的学习，读者将认识到表面工程技术在提升机械产品整体性能和可靠性方面的重要价值。 第九章 测量与计量技术 精确的测量是实现高精度制造的前提。本章将系统介绍机械制造中常用的测量工具和方法，包括量块、游标卡尺、千分尺、百分表等通用量具的使用。我们将详细讲解角度测量、表面粗糙度测量、尺寸测量等基本测量技术。此外，本章还将介绍光学测量技术，如投影仪、显微镜等，以及三坐标测量机（CMM）等先进测量设备的工作原理和应用。读者将理解测量在质量控制、工艺优化、产品检验中的关键作用，并掌握必要的测量技能。 第十章 制造过程的质量控制与管理 质量是机械制造的生命线。本章将探讨制造过程中的质量控制体系，包括统计过程控制（SPC）、质量功能展开（QFD）等方法。我们将分析如何通过原材料检验、半成品检验、成品检验等环节，确保产品质量。同时，本章还将介绍质量管理工具，如因果图、柏拉图、控制图等，帮助读者分析和解决质量问题。读者将理解建立健全的质量管理体系，是提升企业竞争力、赢得市场信赖的关键。 第十一章 现代制造技术发展趋势 本章将展望机械制造技术的未来发展方向。我们将探讨增材制造（3D打印）技术在快速原型制造、复杂结构件成形方面的应用与潜力。同时，我们将聚焦智能制造，包括工业机器人、自动化生产线、物联网（IoT）在制造领域的应用，以及大数据、人工智能（AI）如何赋能制造过程的智能化。此外，本章还将介绍绿色制造、精密制造、超精密制造等前沿技术的发展，为读者勾勒出未来机械制造的美好蓝图。 结语 《机械制造基础理论与实践》一书，力求为读者搭建一个坚实的机械制造知识平台。从材料的奥秘到加工的精髓，从工艺的选择到质量的保障，本书都进行了详尽的阐述。我们希望通过本书的学习，能够激发读者对机械制造的浓厚兴趣，培养严谨的工程思维，掌握扎实的专业技能，从而在未来的工程实践中，成为一名优秀的机械工程师，为人类文明的进步贡献自己的力量。

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这本书最打动我的地方，在于它流露出的那种对“可靠性”和“可维护性”的执着。在当今这个追求快速迭代和功能堆砌的时代，很多技术资料往往忽略了设备投入运行后的长期表现。然而，这位作者似乎把大量的精力都放在了如何让系统“活得久、修得快”上。书中有一整章专门讨论了冗余设计、热管理策略以及预防性维护计划的制定，这些内容在很多同类书籍中几乎是缺失的。它不仅告诉我们如何把系统做出来，更重要的是，它教会我们如何构建一个“健壮”的系统，一个能够承受现实世界中各种非理想因素（如环境波动、操作失误）的冲击，并且在发生故障时能迅速定位并修复的系统。这种“面向生命周期”的设计思维，是对工程伦理的一种深刻践行，让我对整套技术体系的信心倍增。

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这本书的结构编排，实在令人耳目一新，它仿佛是一个经验丰富的项目经理在指导我们如何一步步构建一个复杂的自动化生产线。它没有采用传统的、按部件分类的章节结构，而是以“项目流程”为主线展开叙事。从最初的需求分析、系统架构选型，到详细的硬件选型、软件接口定义，再到最后的集成调试和故障排除，整个脉络清晰得就像一份完美的项目计划书。这种“流程导向”的写作手法，极大地降低了初学者对复杂系统认知的门槛。它巧妙地将不同学科的知识点，如机械设计、电气传动、信号处理和软件编程，有机地编织在一起，形成了一个完整的知识网络。尤其值得称赞的是，它在每一个关键节点，都会设置“设计陷阱”或“常见误区”的警示框，这些基于作者多年踩坑经验总结出的教训，比任何成功案例都来得宝贵，让人少走了许多弯路。

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读完这本关于现代制造工艺的书，我最大的感受是它的“前瞻性”与“实践指导性”达到了一个奇妙的平衡点。作者似乎对整个行业未来十年的发展方向了如指掌，书中描绘的那些关于高精度加工、多轴联动以及智能制造的章节，读起来让人热血沸腾，感觉自己正在参与到下一代装备的研发中去。然而，它绝不是空谈理论的“白皮书”。更令人惊喜的是，它在讲解这些尖端概念时，始终不忘落脚到实际可操作的层面。例如，在讲解如何优化刀具路径以减少切削颤振时，它不仅给出了数学模型，还附带了在主流CAM软件中进行参数设置的具体步骤和截图，这对于一线的设计人员来说，简直是雪中送炭。这种从宏观战略到微观执行的无缝衔接，让这本书的实用价值瞬间飙升，不再是束之高阁的理论典籍，而是真正能带到工作台前翻阅的利器。

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坦白说，我对很多技术书籍的插图和图解都颇有微词，往往是那些潦草的示意图，看了半天还是抓不住重点。但这部作品在视觉呈现上绝对称得上是业界良心。它对机械结构和电子原理图的绘制，达到了近乎艺术品的级别。那些剖面图、爆炸图的细腻程度，让人甚至能清晰地“看到”内部运动部件的相互作用，以及电流在复杂电路板上的流向。例如，在讲解直线导轨的预紧力对刚度的影响时，书中提供的三维仿真截图，清晰地展示了不同预紧力下导轨之间的微小形变差异，这种直观性是纯文字描述永远无法企及的。此外，书中对不同国家和地区标准（如ISO、ANSI等）的引用标注也做得非常规范和细致，对于需要进行国际化产品开发的人员来说，这是一个巨大的加分项，体现了作者极高的专业素养和对细节的偏执追求。

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这部厚重的技术手册，初翻时便觉其信息密度惊人，简直像一本微缩的工程百科全书。我尤其欣赏它对基础理论的深入剖析，不同于市面上那些浮于表面的操作指南，它着重讲解了背后那些支撑起整个复杂系统的物理原理和数学模型。比如，它对伺服电机的动态响应特性分析，简直是教科书级别的严谨，用大量的图表和公式推导，把“为什么”解释得清清楚楚。对于我这种想从“会用”跃升到“能设计”的工程师来说，这种对底层逻辑的挖掘价值无可替代。书中对不同控制算法的比较也极为精到，它没有盲目推崇最新的技术，而是根据不同的加工需求，细致权衡了经典PID控制与更先进的模糊控制或自适应控制的优劣势，甚至连它们的鲁棒性和计算复杂度都考虑进去了，这体现了作者深厚的实践经验和严谨的学术态度。总而言之，这是一本需要沉下心来精读的参考书，每一页都充满了知识的重量。

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