工程制图基础 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:北方交通大学

作者:赵勇

出品人:

页数:299

译者:

出版时间:2005-9

价格:27.00元

装帧:

isbn号码:9787810826112

丛书系列:

图书标签:

• 工程制图
• 机械制图
• 建筑制图
• 图学基础
• 制图规范
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• AutoCAD
• 工程绘图
• 技术制图
• 标准化

机械设计与制造中的几何精度与表面质量控制 本书聚焦于现代制造业中至关重要的两个核心要素：零件的几何精度和表面质量。它不仅仅是一本描述性教材，更是一本深入探讨如何通过科学的方法和先进的技术来确保和提升产品制造水平的实用指南。 本书旨在为机械工程、制造工程、质量控制以及相关技术领域的学生、工程师和技术人员提供一个全面、深入的知识体系。我们深知，在精密制造时代，产品的可靠性、功能性和经济性在很大程度上取决于零件的形位公差和表面粗糙度是否得到严格控制。因此，本书从理论基础出发，逐步过渡到实际应用和前沿技术。 --- 第一部分：几何精度与公差理论基础 (The Fundamentals of Geometric Accuracy and Tolerance) 本部分是理解现代机械制造的基石。我们首先摒弃了传统上仅关注尺寸链的单一视角，转而采用更符合现代制造实际的几何尺寸与公差（Geometric Dimensioning and Tolerancing, GD&T）体系。 第一章：测量的哲学与计量基础 本章详细阐述了测量的本质，从物理学角度解释了“误差”的来源，包括系统误差、随机误差和系统性偏差。重点讨论了测量学中的不确定度概念，这是进行任何精度分析的前提。我们将深入探讨国家和国际标准（如ISO和ASME体系）在计量学中的作用，强调标准件和量规的校准溯源体系。此外，本章还对线性测量、角度测量和圆度/圆柱度等形状误差的基本测量方法进行了详尽的梳理，并引入了现代计量设备如激光跟踪仪和坐标测量机（CMM）的基本工作原理和数据处理方式。 第二章：形位公差体系的深度解析 GD&T是现代工程图纸的“语言”。本章将从符号、基准和公差带三个维度，系统性地拆解GD&T的每一个要素。 基准的选择与建立： 重点分析了优先基准、相关基准和虚拟基准的建立原则，尤其是在复杂曲面零件上的基准确定策略。阐述了如何通过理论参考系（TRS）的构建来确保装配的互换性。 形位公差的分类与应用： 详尽介绍了形状公差（平面度、直线度、圆度、同轴度等）和位置公差（位置度、平行度、垂直度、倾斜度等）的应用场景。特别关注区域公差（如轮廓度）在复杂自由曲面零件控制中的重要性。 关联原则与包容原则： 深入剖析了“最大实体要求（MME）”、“最小实体要求（LME）”和“行程要求（TPE）”对公差带大小的影响，以及它们如何影响零件的功能性和可加工性。 第三章：公差配合与系统误差分析 本章将理论公差与实际制造过程相结合。我们探讨了传统的配合制（如H7/g6）在应对高精度要求时的局限性，并重点转向功能分析驱动的公差分配。通过大量的案例分析，演示如何利用统计学方法（如六西格玛DMAIC过程）对装配系统的累积误差进行预测和优化，确保最终产品的装配成功率和可靠性。 --- 第二部分：表面质量的控制与评价 (Control and Evaluation of Surface Quality) 零件的几何精度决定了它能否“装得上”，而表面质量则决定了它能否“用得好”。本部分聚焦于如何定义、测量和控制制造过程中产生的表面微观结构。 第四章：表面微观结构的基础理论 本章首先澄清了“表面粗糙度”与“表面轮廓”的本质区别。详细解释了表面参数的物理意义，包括轮廓算术平均粗糙度（Ra）、轮廓算术平均高度（Rz）、核心粗糙度参数（Rk族）等。我们强调了不同参数对不同功能（如润滑、密封、粘接）的影响，例如，在滑动配合中，Rpk和Mr2对磨合性能的决定性作用。本章还将介绍表面纹理（Directionality of Lay）和表面缺陷（如划痕、麻点）的识别与分类。 第五章：表面质量的测量技术 现代表面测量已不再局限于接触式测量。本章系统介绍了非接触式测量技术，包括光学轮廓仪（白光干涉、聚焦离子束等）和原子力显微镜（AFM）在纳米级表面分析中的应用。对于接触式测量，我们深入探讨了触针式轮廓仪的探针几何误差、扫描速度和滤波设置对测量结果的实际影响，并提供了标准化的测量流程和数据解析方法，以避免因测量操作不当导致的结果偏差。 第六章：表面质量与制造工艺的关联 表面质量是特定制造工艺的“指纹”。本章将详细分析各种主要加工方法对最终表面质量的影响： 切削加工： 刀具几何形状、切削参数（进给量、转速、背吃刀量）与表面粗糙度和纹理之间的数学关系模型。 磨削与抛光： 砂轮的粒度、结合剂、修整方式以及进给速度对产生裂纹和残余应力的影响分析。 特种加工： 电火花加工（EDM）、激光加工和超精密车削的独特表面特性及控制策略。 表面完整性（Surface Integrity）： 探讨加工过程中产生的亚表层影响，包括残余应力（拉应力和压应力）的分布、晶粒结构变化和微观硬度变化，这些对零件的疲劳寿命至关重要。 --- 第三部分：集成与优化：从设计到检验 本部分着眼于将几何精度和表面质量的控制融入到产品生命周期的各个阶段。 第七章：面向制造的设计（DFM）中的精度控制 强调在设计阶段就必须考虑可制造性。本章讨论了如何通过合理的结构设计来简化夹具和测量方案，如何避免在设计中产生“不可测”或“难控制”的几何特征。引入了公差分析的软件辅助工具，使用有限元分析（FEA）和蒙特卡洛模拟来评估公差在实际工作条件下的性能影响。 第八章：自动化检验与质量数据管理 随着工业4.0的推进，在线测量和质量数据追溯成为必然。本章详细介绍了坐标测量机（CMM）、光学扫描系统以及在机检测技术的应用。重点放在如何构建一个高效的质量信息系统（QMS），实现从原材料入厂、过程控制到成品检验的全流程数据集成和追溯，确保质量数据的完整性和可信度，为持续改进提供数据支持。 第九章：复杂曲面与增材制造的精度挑战 面对航空航天和医疗器械领域对复杂曲面零件（如涡轮叶片、植入物）的需求，本章探讨了五轴联动加工的精度补偿技术和误差源分析。此外，我们专门开辟章节讨论增材制造（3D打印）带来的全新精度挑战——包括层间结合、热变形导致的尺寸失真以及粉末床熔融过程中的形位误差控制方法，这代表了未来制造技术的发展方向。 --- 本书力求理论与实践紧密结合，通过大量的工程图例、实际案例分析和数据图表，帮助读者真正掌握现代机械制造中对精度和质量的精细化控制能力。读者在阅读完本书后，将能够熟练运用最新的标准和技术，有效地解决实际生产中遇到的各种几何偏差和表面质量难题，显著提升产品质量和设计效率。

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初次翻开这本书，我最直接的感受是它在内容深度上的那种“恰到好处”的把握。很多入门级的制图教材，往往会为了追求内容的广度而牺牲深度，导致很多关键的理论点讲得模棱两可，需要读者再去其他资料里寻找补充。但《工程制图基础》在这方面做得非常扎实。它不是简单地罗列规范，而是深入浅出地剖析了背后的几何学原理。比如在讲解尺寸标注的规范时，书中不仅展示了正确的画法，还详细阐述了为什么需要设置那些特定的基准面和参照线，这种“知其所以然”的讲解方式，极大地帮助我建立起了完整的空间思维体系。我特别欣赏它在处理复杂结构时的步骤分解，每一步都配有清晰的图示说明，仿佛有一位经验丰富的老师在我身边手把手地指导。对于一些容易混淆的概念，比如第一角投影法和第三角投影法的差异，书中用对比图表和详尽的文字说明，彻底消除了我的困惑。这本书的价值，就在于它将复杂的工程语言转化成了清晰、易懂的逻辑框架，让学习者能够真正地“看懂”图纸，而不是仅仅学会“画图”。

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从资源配套的角度来看，《工程制图基础》的编排方式也展现出了极高的前瞻性。它清楚地意识到，在当前的数字化时代，纸质教材必须与数字资源形成良好的联动。书中多个关键章节后都标注了相应的二维码，扫码后可以直接跳转到配套的在线资源库。我查看了一下，这些资源包括了高清的动态演示动画，用来解释那些难以二维化的空间转换过程，还有一些可供下载的图层模板和标准符号库，这对于那些已经开始接触CAD软件的学习者来说，简直是太方便了。我试着下载了一个三视图的动态演示，那旋转和剖切的效果，比书上的静态图示清晰了百倍。这表明编著者不仅仅是在编写一本传统的教材，而是构建了一个完整的学习生态系统。这种软硬件结合的学习体验，极大地提高了学习效率，也确保了我们掌握的知识体系能够紧密衔接未来工作环境的需求，而不是停留在纸面上的理论。

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我发现这本书的语言风格非常具有亲和力，这对于一本技术书籍来说是难能可贵的。它避免了那种生硬、冰冷的学术腔调，读起来流畅自然，就像是和一位严谨但耐心的前辈在交流。作者在解释一些抽象概念时，经常会穿插一些形象的比喻，比如将投影关系比作阳光下的影子，或者用空间中的平面切割来比喻剖视图的形成过程。这些生动的描述，有效地降低了初学者的心理门槛。即便有些地方涉及的公式和定理稍显复杂，作者也会先用文字把背后的逻辑梳理清楚，然后再给出数学表达，让人在面对公式时不会产生畏惧感。我尤其喜欢书中偶尔出现的“小贴士”或“常见错误”栏目，这些往往是作者结合多年教学经验总结出来的“陷阱”提示，能帮我有效避免在练习中走弯路。整体阅读下来，感觉作者非常尊重读者的学习过程，没有急于求成，而是循序渐进地引导我们掌握知识，这使得学习过程充满了掌控感和成就感。

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这本书的实用性简直超出了我对一本理论教材的预期。我拿到这本书的主要目的，是想快速掌握在实际工程项目中必须用到的技能，而不是沉溺于过多的历史沿革或不常用的制图规则。这本书的实战导向性非常强。它并没有花太多篇幅在那些已经逐渐被计算机辅助设计取代的传统手工绘图技巧上，而是将重点放在了现代工程制图的核心——标准、规范的理解与应用，以及如何高效地表达设计意图。书后附带的那些案例分析，都是非常贴近工业生产实际的零件图和装配图，从最基础的螺纹画法到复杂的机械连接，都有详细的图例和绘制要点总结。我尝试根据书中的提示去练习绘制一个简单的齿轮箱，发现书中的每一个尺寸注法、每一个符号的使用，都与我目前在实习单位接触到的图纸高度吻合。这种“所学即所用”的感觉，极大地增强了我学习的动力。它不仅仅是一本“教你画什么”的书，更是一本“教你如何像一个工程师一样思考和表达”的工具书。

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这本书的装帧设计真是让我眼前一亮，封面那种深沉的蓝色调，搭配上烫金的字体，显得格外有质感，完全不是那种廉价教材可以比拟的。我原本以为这种技术类的书籍在视觉上总是比较枯燥乏味的，但《工程制图基础》这本书完全颠覆了我的印象。内页的纸张质量也相当不错，油墨印制清晰锐利，即便是那些复杂的视图和剖面图，线条的过渡也极为顺滑，拿在手里沉甸甸的，能感受到作者和出版社在制作上的用心。特别是章节之间的过渡页设计，用了一些非常巧妙的几何图形作为分隔，既保持了专业性，又不失美感。我记得有一章讲到投影法的原理时，配图的色彩饱和度和对比度处理得恰到好处，让我这个初学者一下子就抓住了核心概念。我特意观察了一下目录的编排，逻辑性极强，从基础的制图标准讲起，逐步深入到三视图、轴测图，最后还涉及了一些简单的零件图绘制。这本书在视觉体验上，无疑是教科书级别中的佼佼者，让人在学习过程中也能享受到一种视觉上的愉悦感，这对于需要长时间面对图纸的专业学习者来说，绝对是一个加分项。

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