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出版者:华中科技大学出版社

作者:黄诚驹

出品人:

页数:213

译者:

出版时间:2006-5

价格:22.80元

装帧:平装

isbn号码:9787560936925

丛书系列:

图书标签:

• CAD/CAM
• 计算机辅助设计
• 计算机辅助制造
• 机械设计
• 数控编程
• 模具设计
• 工业自动化
• 制造工程
• 工艺技术
• 工程技术

《精雕细琢：现代制造中的数字革新》 在这快速迭代的制造业浪潮中，精确、高效与创新是企业脱颖而出的核心驱动力。本书《精雕细琢：现代制造中的数字革新》将带您深入探索那些塑造当代工业生产面貌的关键技术，为您揭示如何通过系统性的数字化手段，将设计理念转化为高品质的实体产品，并在这个日益复杂的全球市场中占据领先地位。 本书并非聚焦于某个特定软件的操作指南，而是着眼于更宏观的视角，深入剖析数字技术在现代制造流程中扮演的角色及其带来的颠覆性变革。我们将从工业设计的源头开始，探讨如何运用先进的数字化建模工具，摆脱传统手绘的局限，实现复杂曲面、精细结构的精准表达。这不仅能极大提高设计效率，更能赋予产品前所未有的自由度和创新性。您将了解到，如何通过参数化设计、曲面造型、自由形态建模等技术，将工程师的创意以最直观、最精确的方式转化为可供后续生产的数字模型。我们还会探讨如何将人体工程学、美学原则融入数字设计过程，确保产品的实用性与市场吸引力兼备。 随后，本书将深入讲解数字技术如何赋能生产制造的每一个环节。我们将详细阐述数字化仿真分析的重要性。在实际生产之前，通过对产品在各种工况下的力学、热学、流体动力学等进行精准仿真，可以及早发现设计中的潜在问题，避免昂贵的原型制作和反复修改，显著缩短产品开发周期，并最大限度地降低试错成本。您将了解有限元分析（FEA）、计算流体动力学（CFD）、多体动力学仿真等核心技术，以及它们在结构强度评估、热管理优化、气动性能分析等方面的实际应用。 本书还将重点介绍自动化与智能制造的发展趋势。我们将深入探讨数控（CNC）加工技术的原理与发展，以及如何通过高级路径规划、刀具补偿、多轴联动等技术，实现对复杂零件的高精度加工。您将了解到，从简单的二维切割到复杂的五轴曲面加工，数字控制如何将指令转化为精密的机械运动，将数字模型转化为物理实体。此外，本书还将展望未来制造的图景，讨论增材制造（3D打印）技术在原型制作、小批量生产乃至个性化定制方面的巨大潜力。我们将分析不同3D打印技术（如FDM、SLA、SLS、金属打印等）的优缺点，以及它们如何与传统制造工艺互补，共同构建更加灵活、高效的生产体系。 本书的核心理念之一是“数据驱动的决策”。我们相信，在现代制造中，每一个环节产生的数据都蕴含着宝贵的价值。因此，本书将详细介绍如何通过数据采集、管理与分析，优化生产流程，提高产品质量，降低生产成本。您将了解到，如何利用传感器、物联网（IoT）技术，实时监控生产设备的运行状态，收集生产过程中的关键数据；如何运用数据分析工具，识别生产瓶颈，预测设备故障，进行工艺参数优化；以及如何通过建立数字孪生（Digital Twin）模型，实现对物理实体的精准映射与实时互动，从而进行预测性维护、工艺仿真与性能优化。 此外，本书还将探讨数字化技术在质量控制与供应链管理中的应用。您将了解到，如何利用计算机视觉技术进行自动化产品检测，提高检测效率与精度；如何运用数据分析与统计过程控制（SPC）方法，持续改进产品质量；以及如何通过数字化的供应链平台，实现物料追踪、库存管理、订单协同，提升整个供应链的响应速度与韧性。 《精雕细琢：现代制造中的数字革新》不仅仅是一本技术手册，更是一本引领思维的著作。我们希望通过本书，能够帮助读者理解数字化转型带来的机遇与挑战，掌握运用先进数字技术提升制造能力的关键方法。无论您是企业管理者、工程师、设计师，还是希望在这个日新月异的行业中寻求发展的技术人员，本书都将为您提供一套系统性的认知框架和实用的技术启示，帮助您在数字时代的制造浪潮中，实现精雕细琢，成就卓越。本书的内容丰富，覆盖了从设计、仿真、制造到质量控制和供应链管理的各个关键环节，旨在为读者构建一个全面而深入的数字化制造知识体系。 在设计环节，本书将深入探讨参数化建模与直接建模的区别与适用场景，以及如何利用曲面造型技术实现复杂、流线型的设计。我们将详细介绍如何构建具有完整设计历史的智能模型，以便于后续的修改与迭代。同时，本书也会触及可视化设计技术，包括渲染、动画等，帮助设计师更有效地沟通设计意图。 仿真分析的部分，除了前文提及的FEA和CFD，还将引入拓扑优化、形变分析、疲劳寿命预测等更高级的仿真技术。您将了解到，如何根据仿真结果调整设计参数，以满足强度、刚度、耐用性等各项性能指标。我们还会讨论多物理场耦合仿真，例如热-结构耦合，以应对更复杂的工程问题。 在制造技术方面，本书将超越基础的数控编程，深入探讨CAM（计算机辅助制造）在刀具路径优化、加工策略选择、碰撞检测等方面的先进应用。您将了解如何针对不同材料、不同设备，制定最高效、最安全的加工方案。对于增材制造，本书会详细介绍各种打印工艺的原理、材料特性、后处理技术，以及如何针对性地进行设计（DfAM - Design for Additive Manufacturing）。 本书还特别强调了人机协作与工业互联网（IIoT）的重要性。您将了解到，如何在自动化生产线中，通过智能传感器和数据分析，实现设备之间的协同工作，以及如何利用工业互联网平台，打破信息孤岛，实现工厂内部以及跨企业的信息共享与协同。 质量控制的章节，将详细介绍离线测量编程（CMM Programming）与在线测量技术，以及如何将测量数据与CAD模型进行对比分析，实现尺寸偏差的精确控制。本书还会介绍过程能力指数（Cpk）等统计质量工具的应用，帮助企业建立持续改进的质量管理体系。 供应链管理方面，本书将讨论如何利用区块链技术提升供应链的透明度与可追溯性，以及如何通过大数据分析，优化库存水平，预测市场需求，从而构建更具弹性的供应链。 《精雕细琢：现代制造中的数字革新》的编写风格力求严谨而不失生动，既有深入的技术解析，也有丰富的案例分析，旨在帮助读者理解这些复杂技术背后的逻辑与价值。我们相信，掌握这些数字化工具和理念，是每一个渴望在未来制造业中取得成功的企业和个人所必须迈出的重要一步。本书的目标是帮助您建立一个坚实的数字化制造基础，并激发您在实际应用中不断探索与创新的能力，最终实现“精雕细琢”般的卓越制造。

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这本《数字孪生与智能制造实践指南》简直是为我们这些在生产一线摸爬滚打的工程师们量身定做的“救命稻草”。我前段时间接手了一个老旧工厂的数字化改造项目，面对堆积如山的旧设备和五花八门的控制系统，真是一头雾水。这本书一上来就用非常接地气的语言，详细拆解了数字孪生的核心概念，不是那种高高在上的理论说教，而是直接给出了如何将物理设备映射到虚拟模型中的具体步骤。特别是它对数据采集和清洗的章节，简直是我的福音。我原以为这是个无底洞，光是数据格式统一就能把我耗死，但书里介绍的那套基于工业物联网（IIoT）的标准化数据接口和预处理流程，让我茅塞顿开。我立刻按照书里的建议，引入了一种低成本的传感器网络方案，成功地将关键工序的实时状态数据成功汇集到了我们的MES系统里。更让我惊喜的是，书中对“闭环优化”的阐述，它不仅仅停留在“可视化”层面，而是深入到如何利用孪生模型进行故障预测和工艺参数的动态调整。我们尝试用书中的一个案例模型进行模拟优化，结果发现能将某个关键部件的寿命延长近15%。这本书的实战价值，远超我预期的那些空泛的行业报告。

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我是一名在校的研究生，正在攻读先进制造方向的硕士学位，手头上的论文选题是关于柔性制造系统（FMS）的调度优化。坦白说，很多教材上的内容更新缓慢，缺乏前沿研究的深度和广度。《先进机器人与人机协作前沿探索》这本书给我的震撼是巨大的。它的理论框架建立在最新的强化学习（RL）算法之上，特别是针对非线性、非平稳环境下的动态调度问题，给出了好几种基于Actor-Critic架构的改进模型。书中的数学推导严谨而清晰，每一步的逻辑链都非常完整，这对于我这种需要引用大量理论支撑的科研人员来说至关重要。我特别赞赏它对“认知能力”的引入，讨论了如何让机器人不仅仅是执行预设程序，而是能够理解和解释复杂指令。书中附带的几段Python伪代码片段，虽然没有直接提供完整的代码库，但其算法逻辑的清晰度，足以让我快速将其转化为TensorFlow或PyTorch模型进行实验验证。我甚至从中找到了一些可以扩展的研究方向，比如如何将量子计算的思想融入到未来的路径规划中，这本书提供的思维框架是启发性的，它为我后续的毕业设计指明了方向，感觉视野一下子开阔了许多。

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我是一家中型模具制造企业的质量控制主管，我们一直苦于CNC加工过程中的刀具磨损监控和精度漂移问题。我们购买过很多关于CNC编程的书籍，但它们大多停留在G代码和M代码的表面。这次偶然接触到《高精度数控系统集成与故障诊断》，简直是如获至宝。这本书的切入点非常刁钻且实用：它不谈编程，而是深入探讨了CNC系统内部的伺服驱动、编码器反馈和主轴动态特性。书中对“热漂移补偿算法”的分析尤其深刻，它指出很多精度问题并非来自机械间隙，而是由于温度变化导致的内部组件膨胀差异。书中提供了一套基于系统辨识理论的诊断流程，教我们如何通过分析CNC系统日志文件中的微小波动，来提前预测轴承的疲劳状态。我们严格按照书中的步骤，建立了一套针对我们主力五轴机床的健康监测模型。结果非常显著，在书本指导下，我们成功地将一批高精度零件的批次一致性提高了两个等级，极大地减少了返工率。这本书的深度，已经超越了普通的技术手册范畴，更像是一本高级的设备诊断专家手册。

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作为一个资深的工艺工程师，我一直在寻找一本能真正跨越设计与制造鸿沟的书籍。市面上很多软件操作手册教你“怎么点鼠标”，但没人教你“为什么这么点”。《面向增材制造的结构设计与拓扑优化实战》则完全不同，它像是给我的大脑装了一个新的思考模块。这本书的核心魅力在于它如何将力学分析（FEA）的结果，无缝对接给拓扑优化算法，进而指导设计人员生成那些“反直觉”但又极其高效的结构。我过去设计零件总是习惯性地遵循传统的减材思维，导致结构冗余度高、材料浪费严重。这本书中关于“晶格结构生成”和“热应力控制”的章节，让我彻底颠覆了认知。它详细解释了如何通过调整晶格的密度和孔隙率，来精确控制零件的刚度、重量和导热性能。我尝试着运用书中介绍的梯度优化方法，重新设计了一个航空发动机的支架，最终在保证载荷能力不变的前提下，将重量减轻了惊人的30%。这本书的价值在于它教会了我如何“思考”结构，而不是仅仅“画”出结构，这对于提升产品性能和降低制造成本具有立竿见影的效果。

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作为一名对工业自动化历史发展感兴趣的学者，我一直致力于梳理不同技术流派的演进脉络。《工业自动化百年：从继电器到AI驱动的决策系统》这本书，以其宏大的叙事结构和详实的史料考证，为我提供了一个绝佳的宏观视角。它并没有陷入对某一特定技术工具的细节纠缠，而是着重分析了每一次重大技术变革背后的驱动力——往往是经济压力和军事需求。书中对福特流水线与西门子DCS系统的对比分析尤为精彩，它揭示了“集中控制”与“分散控制”理念的哲学差异。我特别欣赏作者如何将社会因素融入技术史，比如自动化浪潮对工人技能结构的影响，以及不同国家在技术标准制定上的博弈。阅读过程中，我感觉自己仿佛置身于历史的长河中，看到了早期工程师们在资源极度受限的情况下，如何凭借智慧突破技术瓶颈。这本书的写作风格非常流畅，学术性与可读性达到了完美的平衡，它不仅是技术史的记录，更是一部关于人类解决复杂工程问题智慧的编年史。

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