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出版者:第1版 (2006年7月1日)

作者:杜智敏

出品人:

页数:309

译者:

出版时间:2006-7

价格:38.0

装帧:平装

isbn号码:9787115148834

丛书系列:

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• 模具
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《精密制造：从设计到交付的艺术》 内容简介 本书是一部深度剖析现代精密制造流程的著作，旨在为广大工程师、技术人员、以及对制造业抱有浓厚兴趣的读者提供一套系统、全面的认知框架。它并非局限于某一具体工种或某一特定技术，而是将视角拔高，从宏观层面审视整个产品生命周期中的制造环节，重点在于揭示如何将设计理念转化为高精度、高可靠性的实体产品。全书以“从设计到交付”为主线，强调了各个环节之间的紧密联系与协同作用，力求展现精密制造作为一项集科学、工程、艺术于一体的综合性实践。 第一部分：设计思维与制造可行性 在数字时代，产品设计的理念早已超越了单纯的功能性考量。本书的第一部分深入探讨了“设计思维”在精密制造中的核心地位。我们将从创新源头出发，解析如何将市场需求、用户反馈以及前沿技术趋势转化为初步的产品概念。这其中，对材料科学的理解、对物理定律的尊重，以及对制造能力的预判，都将是设计者不可或缺的素养。 概念生成与需求分析： 详细阐述了市场调研、竞品分析、用户画像构建等方法，以及如何将抽象的需求转化为可执行的设计目标。我们将探讨几种经典的创新设计模型，如TRIZ理论在制造业中的应用，以及如何通过头脑风暴、原型迭代等方式激发创意。 材料选择与性能优化： 精密制造对材料的性能有着极其严苛的要求。本章节将系统介绍各类高性能工程材料的特性，包括金属合金（如高强度钢、钛合金、铝合金）、工程塑料、陶瓷、复合材料等，并深入分析其在不同应用场景下的适用性。我们将探讨材料的显微结构、晶格缺陷、热处理工艺对最终产品性能的影响，以及如何通过材料改性、表面处理等手段实现性能的极致优化。 可制造性设计（DFM）与可装配性设计（DFA）： 这是连接设计与制造的关键环节。本书将详细介绍DFM/DFA的原则和方法，重点在于如何通过优化产品结构、简化零件几何形状、减少装配步骤等方式，降低制造成本、缩短生产周期、提高产品质量。我们将通过大量实际案例，展示在设计阶段如何预见并规避潜在的制造难题，例如过度依赖高难度加工、不合理的公差链、复杂装配接口等。 数字化设计工具与仿真技术： 现代设计离不开强大的软件支持。本部分将介绍主流的CAD（计算机辅助设计）、CAE（计算机辅助工程）软件在产品设计中的应用，并重点讲解有限元分析（FEA）、计算流体动力学（CFD）等仿真技术，如何用于预测产品在承受载荷、温度变化、流体流动等工况下的性能表现，从而在设计阶段进行优化，避免重复试验和昂贵的原型制作。 第二部分：先进制造工艺与过程控制 在确保设计具备制造可行性后，本书的第二部分将聚焦于实现高精度产品所需的各项先进制造技术。我们将超越传统的加工概念，深入探讨现代制造业中涌现出的各类创新工艺，以及如何通过精密的工艺控制和质量管理，确保最终产品的每一个细节都符合设计要求。 减材制造的精髓： 尽管本书不以特定加工方式为核心，但理解精密零件的形成过程至关重要。我们将回顾经典减材制造方法的原理，如高精度车削、铣削、磨削，并重点介绍其在高精度加工中的优势和局限性。同时，我们将深入探讨数控（NC）技术在实现复杂曲面加工、高精度定位和重复性方面的核心作用，以及各种先进刀具材料、涂层技术如何提升加工效率和表面质量。 增材制造（3D打印）的变革力量： 增材制造技术正以前所未有的速度改变着制造业的面貌。本书将系统介绍不同类型的增材制造技术，包括熔融沉积成型（FDM）、选择性激光熔化（SLM）、电子束熔化（EBM）、立体光刻（SLA）等，并重点分析它们在制造复杂结构、轻量化设计、个性化定制等方面的独特优势。我们将探讨增材制造在材料应用、后处理工艺以及质量控制方面面临的挑战与解决方案。 精密成形工艺的演进： 除了减材和增材，精密成形技术也是实现高精度产品的关键。本部分将介绍金属注射成形（MIM）、陶瓷注射成形（CIM）、粉末冶金、精密压铸、电火花加工（EDM）、激光切割与焊接等工艺。我们将剖析这些工艺如何通过精确控制模具、材料流动、能量输入等参数，在复杂形状零件的批量生产中达到极高的精度和表面光洁度。 表面处理与功能化： 零件的性能不仅取决于其主体结构，也与其表面状态息息相关。本书将详细介绍各种精密表面处理技术，包括物理气相沉积（PVD）、化学气相沉积（CVD）、电镀、阳极氧化、热喷涂、抛光、研磨等。我们将探讨这些技术如何赋予零件耐磨、耐腐蚀、抗氧化、导电、绝缘等特殊功能，以及如何通过精密控制工艺参数，实现功能层与基体的良好结合。 智能制造与过程监控： 现代精密制造已进入智能化时代。本部分将重点介绍传感器技术、数据采集与分析、机器学习在生产过程中的应用。我们将探讨如何通过实时监控生产参数（如温度、压力、振动、力等），建立智能反馈回路，实现生产过程的自适应调整和优化，从而最大限度地降低废品率，提高生产效率和产品一致性。 第三部分：质量保障与交付体系 精密制造的最终目标是交付高品质、高可靠性的产品。本书的第三部分将聚焦于贯穿整个制造过程的质量管理体系，以及如何构建一个高效、可靠的产品交付流程。 计量学与检测技术： 精密的测量是实现精密制造的基础。本章节将详细介绍各类精密测量仪器和检测技术，包括三坐标测量机（CMM）、光学测量设备、表面粗糙度仪、硬度计、光谱分析仪等。我们将深入讲解测量不确定度、校准、溯源性等概念，以及如何根据产品要求选择最合适的检测方法和设备。 质量管理体系与统计过程控制（SPC）： 一个健全的质量管理体系是保障产品质量的基石。本书将介绍ISO 9000系列标准等国际通行的质量管理体系，并重点讲解SPC在生产过程中的应用。我们将探讨如何通过收集和分析生产数据，识别过程变异，预测潜在的质量问题，并采取预防性措施。 可靠性工程与失效分析： 除了达到设计精度，产品还需要具备长期的可靠性。本部分将介绍可靠性工程的基本原理，如寿命分布、失效率、平均无故障时间（MTBF）等。我们将探讨如何通过加速寿命试验、环境模拟试验等方法评估产品在各种使用条件下的可靠性，并介绍常见的失效模式与失效分析方法，为产品改进提供依据。 供应链协同与物流管理： 精密制造往往涉及复杂的供应链。本书将探讨如何与供应商建立紧密的合作关系，确保原材料和零部件的质量。同时，我们将关注产品的包装、运输、仓储等环节，强调如何在保障产品安全、防止损伤的前提下，实现高效、准时的交付。 可持续制造与绿色工艺： 在追求精密的同时，环保和可持续性也日益受到重视。本书将探讨如何在制造过程中减少能源消耗、降低废弃物排放，并介绍一些绿色制造的技术和理念，如清洁生产、循环利用、低能耗工艺等。 结语 《精密制造：从设计到交付的艺术》力求以严谨的学术态度和通俗易懂的语言，为读者构建一幅完整的精密制造图景。本书强调的是一种系统性的思维模式，一种对细节的极致追求，以及一种持续创新的精神。通过对设计、工艺、质量、交付等各个环节的深入解析，我们希望能够帮助读者更好地理解现代制造业的复杂性与魅力，并为推动我国精密制造水平的不断提升贡献一份力量。本书适合于工业工程、机械工程、材料科学、航空航天、汽车制造、医疗器械等相关专业的学生、科研人员、工程师以及企业管理人员阅读。

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这本书的封面设计和装帧质量给我留下了非常深刻的印象。那种沉稳的深蓝色调，配合着金属质感的字体，立刻就给人一种专业、可靠的感觉。拿到手里，分量感十足，纸张的厚度也恰到好处，内页的印刷清晰锐利，即便是那些复杂的机械图示和流程图，也能看得一清二楚，这对于需要反复对照和学习的读者来说，简直是福音。我注意到书中对排版的用心，图文之间的留白处理得非常得当，既保证了信息量的充实，又避免了视觉上的拥挤和疲劳。光是翻阅这些印刷细节，我就能感受到出版方和作者在制作这本书时投入的巨大心血。坦白说，现在的技术书籍很多都过于追求速度和低成本，导致阅读体验大打折扣，但《模具数控加工》这本书在这方面无疑树立了一个很高的标杆，让人在学习技术内容之前，就已经建立起一种尊重和期待，这对于沉浸式学习是非常重要的心理铺垫。

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从语言风格上来说，这本书的处理非常独特，它成功地在“学术严谨”和“通俗易懂”之间找到了一个绝佳的平衡点。作者在阐述那些涉及到复杂几何变换和运动学原理时，措辞精确，毫不含糊，体现了深厚的专业功底。然而，在需要解释特定工艺参数的选取逻辑时，作者又会转而使用一种略带口语化的、带有启发性的语气，仿佛在与一位平级的工程师进行深入的探讨。比如，当解释CNC控制系统中的“死区补偿”时，它没有用生涩的数学公式强行灌输，而是用了一个生动的比喻来描述机械间隙的累积效应。这种灵活的叙事节奏，使得长时间的阅读过程也保持了极高的专注度，一点都不觉得枯燥乏味，阅读体验极佳，这一点绝对值得称赞。

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这本书的章节编排逻辑简直是教科书级别的流畅。我尤其欣赏作者是如何构建知识体系的，它没有一上来就抛出那些让人望而却步的复杂算法和编程代码，而是从最基础的材料学和机械原理入手，层层递进，稳扎稳打。这种由浅入深的叙事方式，极大地降低了初学者的入门门槛。举个例子，在讲解刀具路径规划的章节时，作者先用非常直观的语言和示意图解释了“前刀面磨损”的物理现象，然后才引入与之对应的G代码优化策略。这种将理论与实际应用无缝对接的处理手法，使得每一个知识点都显得有血有肉，而不是孤立的理论堆砌。读起来完全没有那种“啃硬骨头”的痛苦感，更像是在一位经验丰富的老师傅的带领下，逐步解锁一个又一个技术谜题，感觉每翻过一页，自己的认知边界都在悄悄拓宽。

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坦白讲，这本书的价值远超其定价。我特别关注了书中对最新一代数控系统的兼容性描述。它不仅涵盖了传统的G/M代码体系，还花了大篇幅去探讨增材制造（3D打印）技术在模具前期的快速原型制作中的应用，以及如何将这些数字模型无缝集成到CNC后续的精加工流程中。这种前瞻性的视角，让这本书瞬间脱离了“工具书”的范畴，上升到了“技术战略参考书”的层面。它不仅教会了我“如何做”，更重要的是，它在潜移默化中引导我思考“为什么这样设计会更优”，以及“未来行业将往何处发展”。对于一个立志于在模具领域深耕的专业人士来说，这本书无疑是未来几年内桌面常备的案头参考书，它带来的知识复利效应是难以估量的。

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我必须强调一下这本书在案例分析方面的深度和广度。市面上很多同类书籍的案例往往是经过高度简化的“理想状态”模型，脱离了真实车间的复杂性。然而，这本书中的案例却非常接地气，充满了现实的挑战。我看到其中详细分析了如何处理大型复杂曲面模具的余量分配问题，甚至细致到不同进给速度对表面粗糙度的微妙影响。更让我惊喜的是，它还收录了几个关于“非标准材料”加工的专题研究，比如高镍合金和特种陶瓷的铣削策略，这些内容在一般的教材中是极少涉及的。这些详实的、近乎“现场记录”般的案例，让我感觉这本书不仅仅是知识的传递，更像是一份经过多年实战检验的“经验宝典”，对于我正在负责的那个棘手的项目，简直提供了及时的“救命稻草”。

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