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出版者:复旦大学出版社

作者:数控技能教材编写组

出品人:

页数:321

译者:

出版时间:2006-6

价格:29.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787309050059

丛书系列:

图书标签:

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《刀锋上的艺术：现代机械加工的魅力与实践》 内容梗概： 本书并非一本关于特定机械设备操作手册，而是深入探讨现代机械加工背后蕴含的科学原理、技术演进以及与之相关的艺术与人文精神。我们将一起踏上一段探索之旅，揭示那些沉默却强大的工业基石如何塑造着我们的生活，以及人类智慧在其中扮演的关键角色。 第一章：机械加工的哲学思辨——从“切削”到“创造” 本章将抛开具体设备，从更宏观的视角审视“机械加工”这一行为的本质。我们将追溯其历史渊源，从远古时期手工匠人的敲打磨砺，到工业革命时期蒸汽驱动的精密机械，再到信息时代数字控制的精准塑形。我们会探讨“切削”这一基本动作背后所蕴含的力学、材料学原理，以及如何通过精确的控制将原材料转化为具有特定功能和美学价值的零件。 物质的蜕变： 深入剖析材料在切削过程中发生的物理和化学变化，理解切屑的形成机理，以及不同材料对切削过程的影响。我们将思考，如何通过对这些变化的精准控制，最大限度地发挥材料的潜能，创造出前所未有的性能。 几何的语言： 探讨机械零件的几何形状是如何被抽象、被定义，又如何通过加工手段得以实现的。我们将从欧几里得几何学的角度，理解曲面、直线、角度等基本元素的精确意义，以及它们在工业设计中的重要性。 人与机器的对话： 审视人在机械加工过程中的角色演变。从最初的体力劳动者，到熟练的技术工人，再到如今的智能系统操作者，人类的智慧、判断力、创造力如何在与机器的协作中不断提升和转化。我们将探讨人机协作的哲学意义，以及未来人机关系的可能走向。 设计的灵魂： 强调设计的理念如何通过机械加工得以具象化。一件精美的产品，其背后是设计师的巧思，更是加工者对设计的深刻理解和精湛技艺的体现。我们将探讨设计与制造之间的互动关系，以及如何通过创新的加工方式实现突破性的设计。 第二章：材料的生命密码——探索金属的刚柔之道 本章将聚焦于机械加工中最核心的元素之一：材料。我们不再仅仅关注材料的属性，而是将其视为具有“生命”的物质，去解读它们隐藏的“密码”，并探索如何在加工过程中释放其潜能。 金属家族的肖像： 详细介绍各种常见金属材料，如钢铁、铝合金、铜合金、钛合金等，深入剖析它们的微观结构（晶粒、相界等）如何影响宏观性能（强度、硬度、韧性、耐腐蚀性等）。我们将通过类比，将金属材料的组织结构想象成一个微观的城市，理解原子之间的排列、结合方式，以及这些排列组合如何赋予材料独特的性格。 变形的艺术： 探讨金属材料在受力作用下的塑性变形机制，包括滑移、孪晶等。理解塑性变形是如何在切削过程中发生的，以及如何通过控制切削参数来影响材料的变形行为，从而获得理想的表面质量和尺寸精度。 热处理的炼金术： 深入讲解各种热处理工艺（退火、正火、淬火、回火）的原理，以及它们如何改变金属材料的微观组织和力学性能。我们将把热处理比作对金属的“淬炼”，通过精准的温度和时间控制，赋予金属新的生命力，使其更加坚韧或柔韧。 复合材料的未来： 简要介绍复合材料在现代机械加工中的应用，探讨其独特的性能优势以及加工过程中面临的挑战。我们将展望复合材料在航空航天、汽车制造等领域的广阔前景。 第三章：刀具的智慧之刃——雕刻与塑形的哲学 刀具，是机械加工中最直接的“执行者”。本章将赋予刀具以“智慧”，探讨它们如何通过精密的几何设计和材料选择，实现对材料的精准雕刻与塑形。 几何的锐利： 详细解析刀具的各种几何参数，如前角、后角、主偏角、副偏角、刀尖圆弧半径等，并阐述它们对切削力、切削温度、刀具寿命以及工件表面质量的影响。我们将通过几何学的语言，理解这些角度是如何决定刀具的“性格”和“工作方式”。 材料的传承： 深入探讨各种刀具材料的特性，如高速钢、硬质合金、陶瓷、立方氮化硼（CBN）等，分析它们的硬度、耐磨性、高温强度等关键指标。我们将理解，为何不同的材料被用于制造不同类型的刀具，以应对不同的加工挑战。 刃磨的传承： 详细讲解刀具刃磨的技术要领，以及如何通过合理的刃磨来恢复刀具的锋利度和几何精度。我们将把刃磨视为一种“传承”，将制造者的智慧和工艺延续到刀具的使用过程中。 刀具的进化： 探讨刀具设计的最新发展趋势，如涂层技术、PCD/PCBN刀具、微细加工刀具等，以及它们如何推动机械加工技术的进步。我们将看到，刀具本身也在不断地“进化”，以适应更复杂的加工需求。 第四章：工艺的生命线——从蓝图到现实的桥梁 本章将聚焦于“工艺”，它如同机械加工的生命线，将抽象的设计蓝图转化为触手可及的实体产品。我们将深入理解工艺的制定、优化和执行过程中所蕴含的智慧与挑战。 流程的脉络： 详细分析机械加工工艺制定的基本原则和步骤，包括工序的划分、工步的顺序、装夹方式的选择、测量方法的确定等。我们将把工艺流程比作一幅精密的地图，引导着加工过程的每一个环节。 参数的韵律： 深入探讨切削速度、进给量、切削深度等关键切削参数的选取原则，以及它们对加工效率、刀具寿命和工件质量的影响。我们将理解，这些参数并非随意设定，而是需要根据材料、刀具、设备和工件要求进行科学的计算和权衡。 装夹的基石： 强调工件装夹在机械加工中的重要性，以及各种装夹方式（如卡盘、顶尖、平口钳、专用夹具等）的适用范围和技术要领。我们将理解，稳固且精确的装夹是实现高精度加工的基石。 测量的忠实记录： 阐述各种测量工具和测量方法的原理与应用，如卡尺、千分尺、量块、三坐标测量机等，以及如何通过精准的测量来保证工件的尺寸和形位公差。我们将把测量视为对加工结果的“忠实记录”，确保最终产品的品质。 不良的警示： 分析机械加工过程中可能出现的不良现象，如加工变形、表面缺陷、尺寸超差等，并探讨其产生的原因和预防措施。我们将把对不良的认识视为一种“预警”，帮助我们规避潜在的风险。 第五章：智能化的浪潮——机械加工的未来图景 本章将放眼未来，探讨智能化技术如何深刻地改变着机械加工的面貌，以及未来的加工将呈现何种令人激动的新图景。 数字孪生的奥秘： 介绍数字孪生技术在机械加工中的应用，包括虚拟仿真、工艺优化、故障诊断等。我们将理解，如何通过数字孪生来构建一个与现实加工过程同步的虚拟世界，从而实现更高效、更精准的生产。 人工智能的赋能： 探讨人工智能（AI）在机械加工中的潜在应用，如智能排产、刀具寿命预测、缺陷检测、自适应控制等。我们将看到，AI如何赋予机械加工系统更强的“学习”和“决策”能力。 自动化与柔性制造： 阐述自动化生产线和柔性制造系统在现代制造业中的重要性，以及它们如何提高生产效率、降低生产成本、满足多品种小批量生产的需求。 人机协同的新篇章： 展望未来人机协同工作的模式，探讨人类如何与智能化的加工设备协同配合，发挥各自优势，创造更大的价值。我们将思考，在高度智能化的未来，人类的角色将如何演变。 绿色制造的责任： 强调可持续发展和绿色制造的理念在机械加工中的重要性，包括节能降耗、减少污染、资源回收等。我们将思考，如何通过技术创新，实现经济效益与环境保护的和谐统一。 结语： 《刀锋上的艺术：现代机械加工的魅力与实践》旨在为读者提供一个全新的视角，去理解和欣赏机械加工这门古老而又充满活力的学科。它不仅仅关乎技术，更关乎智慧、创新与对物质世界的深刻洞察。希望本书能够激发您对现代工业的兴趣，感受那份在“刀锋”上舞动的艺术之美，并从中汲取力量，共同塑造更加美好的未来。

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这本书的语言风格偏向于技术手册，语言准确、专业，这对于专业人士来说是优点，但对于刚接触数控技术的新人来说，可能有些晦涩难懂。例如，某些专业术语的首次出现时，缺少一个更形象的比喻或者实际工作的场景来辅助理解。如果作者能在关键概念的讲解后，穿插一些“过来人”的经验总结或者常见错误分析，效果会更好。比如，"机床回参考点失败"这个常见问题，书中只给出了技术原因分析，而没有提供一套系统性的排查步骤，这对于现场快速解决问题帮助不大。总体而言，它更像是一本标准的参考词典，而不是一本能手把手带着读者从零开始建立完整知识体系的“导师”。它在知识的广度上做得不错，但在深度和易用性的结合上，我认为还有提升的空间。

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这本书的装帧和印刷质量确实挺不错的，纸张摸起来很有质感，内页的排版也显得很专业。我刚拿到手的时候，首先吸引我的是它封面的设计，那种简洁又不失科技感的风格，让人一看就知道这是一本关于现代制造技术的书。不过，我个人期望在内容上能看到更多关于具体机床型号的操作细节，比如不同品牌（比如海德汉、FANUC等）系统下的独特编程语法和参数设置的对比分析。目前的章节划分虽然逻辑清晰，但感觉在实战案例的丰富性上还有提升空间。比如，增加一些复杂的曲面加工案例，并详细讲解刀具路径规划的优化过程，这将对提高加工效率和精度有直接帮助。总的来说，作为一本入门级的参考资料是合格的，但对于资深工程师而言，可能需要结合其他更深入的专业资料一起使用才能达到最佳学习效果。书中的图示清晰度不错，但有些关键的G代码或M代码的注释可以再精炼一些，避免初学者产生歧义。

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这本书的理论基础讲解得相当扎实，对于数控技术的基本原理，比如坐标系设定、刀具补偿的数学原理，都有深入浅出的阐述。我特别欣赏作者在介绍插补算法时的那种严谨性，这对于理解数控机床如何精确控制进给速度至关重要。然而，在实际操作层面上，我感觉信息密度略显不足。例如，在谈到切削参数的选择时，往往只给出了一个经验性的推荐值，而没有深入探讨材料的塑性、切削力与机床刚性之间的动态关系。如果能加入一些关于切削力监测和自适应控制的章节，探讨如何根据实时反馈调整进给率，那这本书的实用价值无疑会大大增加。另外，书中涉及的后处理程序（Post Processor）定制化内容相对较少，对于需要对接特殊CAM软件的用户来说，这部分可能会成为一个知识盲区。

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从课程教材的角度来看，这本书的章节逻辑安排是合理的，它遵循了从基础概念到高级应用的递进关系。但是，对于现代数控系统所强调的集成化和智能化趋势，这本书的覆盖面略显滞后。例如，现在许多先进的加工中心都集成了在线测量和自动对刀功能，这些功能的操作流程和编程接口的书写方式，在本书中几乎没有涉及。作为一本面向未来的技术书籍，我觉得有必要加入关于数字化车间、物联网（IoT）在机床监控中的应用简介，哪怕只是概念层面的介绍，也能让读者对行业发展方向有一个宏观的认识。目前的描述更侧重于传统的独立操作模式，对于如何将机床数据接入MES系统等现代管理需求，本书则没有提供任何指导。

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我是一个喜欢通过动手实践来学习的人，所以这本书中关于编程实例的部分是我最关注的。那些基础的直线、圆弧插补程序写得中规中矩，对于初学者上手没有难度。但问题在于，随着加工复杂度的提升，比如螺旋下刀或者复杂的轮廓铣削，书中的示例代码显得有些过于“教科书式”了，缺少实际生产环境中的一些“技巧性”处理。比如，在处理连续小圆弧连接时，如何避免换刀点处的微小停顿和振动，书里没有提供相应的编程技巧。此外，对于宏程序的使用，虽然有所提及，但深度不够，没有展示如何利用变量和条件判断来实现零件系列的批量化、自动化编程，这在现代制造业中是非常核心的一项技能。希望未来的版本能增加更多高阶编程的应用场景剖析。

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