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出版者:电子工业

作者:张清辉

出品人:

页数:234

译者:

出版时间:2007-7

价格:22.70元

装帧:

isbn号码:9787121044380

丛书系列:

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《现代精密制造技术概论》 书籍简介 本书旨在为读者提供一个全面而深入的现代精密制造技术概览。它不是一本专注于特定材料或成本估算的工具书，而是侧重于理解当代先进制造领域的核心概念、关键工艺和技术发展趋势。全书结构严谨，内容涵盖了从基础理论到前沿应用的多个层面，尤其强调了数字化、智能化在精密制造中的融合与应用。 第一部分：精密制造基础理论与概念 本部分首先界定了“精密制造”的内涵与外延，区分了传统制造与精密制造在精度、表面质量和复杂性上的本质差异。详细阐述了影响制造精度的主要因素，包括刀具的几何特性、机床的运动误差、热变形、振动和环境因素等。通过对误差源的系统分析，引入了公差配合与几何尺寸和几何形位公差（GD&T）的设计原则，强调了在产品设计阶段就必须考虑可制造性。 接着，深入探讨了材料在精密加工中的行为。这部分内容不聚焦于某一类材料（如模具钢），而是涵盖了金属材料（如高强度钢、钛合金、镍基高温合金）、陶瓷材料以及先进复合材料在切削、磨削和特种加工中的响应特性。讨论了材料的微观结构、晶粒尺寸对加工硬化、残余应力和表面完整性的影响。 第二部分：先进加工工艺与装备 本部分是本书的核心内容，详细介绍了当前主流和新兴的精密加工技术。 2.1 传统切削工艺的深化与优化： 探讨了高速切削、高精度磨削（包括超精密磨削）的理论基础。重点解析了刀具材料的发展，如PCD、CBN刀具以及新型涂层技术，它们如何突破传统加工的极限。对切削液的管理、冷却润滑的优化，以及由此带来的刀具寿命和表面质量提升进行了详尽的分析。 2.2 非传统加工技术： 全面覆盖了特种加工方法。详细介绍了电火花加工（EDM）的原理、不同放电模式（如慢速、精密、穿孔）的应用场景，及其在复杂型腔加工中的优势。激光加工技术被作为一个独立章节讨论，包括激光切割、激光熔覆、激光精密钻孔等，强调了激光参数（功率、脉冲宽度、扫描速度）对材料热影响区（HAZ）的控制。超声波加工和电化学加工的原理、适用材料和精度范围也得到了充分的阐述。 2.3 超精密与微纳制造： 针对当前制造业对微小结构和极高表面光洁度的需求，本章详细介绍了纳米级加工技术。包括金刚石车削、离子束抛光、磁流变抛光（MRF）以及光刻、电子束曝光等微纳成型技术。这些技术是光学元件、微机电系统（MEMS）制造的关键。 第三部分：增材制造（3D打印）在精密制造中的角色 本书将增材制造视为颠覆性的精密制造手段，而非简单的快速原型技术。详细分析了选择性激光熔化（SLM）、电子束熔化（EBM）等金属3D打印技术的工作流程、优缺点及精度限制。重点讨论了增材制造如何应用于制造传统工艺难以实现的复杂内部结构，如点阵结构和仿生结构，以及如何通过后处理（如热等静压HIP、精密热处理）来改善其微观结构和机械性能，使其达到可用于最终零件的精度要求。 第四部分：数字化、智能化与质量控制 现代精密制造离不开数字化工具的支持。本部分聚焦于如何通过信息技术提升制造效率和质量可控性。 4.1 计算机辅助制造（CAM）与仿真： 探讨了从三维模型到数控程序的全流程，强调了高级CAM功能，如刀具路径优化、多轴联动编程。引入了切削过程的有限元分析（FEA）仿真，用于预测应力分布、温度场和变形，从而在实际加工前优化工艺参数。 4.2 计量学与在线检测： 详细介绍了精密测量的理论与应用，包括接触式测量（如高精度三坐标测量机CMM）和非接触式测量技术（如激光扫描仪、白光干涉仪）。重点阐述了过程中的质量控制（In-Process Quality Control），如利用声发射或力信号进行实时磨损监测和尺寸偏差预警。 4.3 智能制造系统集成： 讨论了制造执行系统（MES）和物联网（IoT）在车间层面的应用，如何实现设备状态的实时监控、数据采集与分析，以及最终形成自适应、自优化的智能制造单元。 第五部分：前瞻性技术与行业应用 最后一部分展望了精密制造技术的未来发展方向。包括：下一代超快激光加工技术在硬脆材料加工中的突破；人机协作机器人（Cobots）在精加工操作中的应用；以及如何利用人工智能（AI）和机器学习算法来构建更精确的工艺参数数据库，实现制造过程的自主决策。同时，本书通过多个案例研究，展示了精密制造技术在航空航天、医疗器械（如植入物）、高端光学和微电子封装等高附加值领域的实际应用。 本书的编写风格侧重于工程原理的严谨阐述和前沿技术的系统梳理，为从事精密加工、设备研发、工艺设计及质量控制的工程师和技术人员提供坚实的理论基础和广阔的视野。

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说实话，一开始我对这类偏向工程技术的书籍抱持着比较谨慎的态度，总担心内容会过于枯燥，充斥着大量难以理解的公式和图表。然而，这本书在叙事风格上展现出了令人惊喜的灵活性。它巧妙地将复杂的工程原理融入到富有场景感的案例分析之中，比如在探讨热处理工艺对刀具寿命影响的那一章节，作者通过描述一个模拟的模具失效案例，将原本抽象的相变理论具象化了。这种叙事手法极大地降低了阅读门槛，使得即使是对材料科学了解不深的初学者，也能抓住核心概念。更难能可贵的是，作者在行文中穿插的那些对行业发展趋势的洞察，那些对未来新型功能材料的展望，让我感觉自己不仅仅是在学习现有的知识，更是在与行业的前沿进行对话，这无疑极大地拓宽了我的视野。

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从内容深度来看，这本书的广度与深度都达到了一个非常令人信服的水平，它并非那种只停留在表面概念的入门读物，而是具备了可以作为专业参考手册的潜质。我尤其欣赏作者在处理“成本估算”这一环节时所展现出的那种务实态度。在技术越来越精密的今天，脱离成本谈技术，往往是空中楼阁。这本书没有回避这个现实问题，而是系统地梳理了从原材料采购、加工难度、热处理成本到后续维护等一系列影响最终价格的变量。它提供了一套可操作的评估框架，而不是模糊的经验之谈。这种将技术硬指标与商业现实紧密捆绑的处理方式，对于身处研发或采购一线的专业人士来说，具有不可替代的实用价值，它真正做到了理论指导实践，实践反哺理论的良性循环。

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我最近开始接触一些涉及精密制造的跨学科项目，常常感到在材料特性与成本控制之间的权衡上力不从心。市面上很多资料要么过于偏向理论的深奥探讨，让人望而却步，要么又过于偏向操作层面的简略介绍，缺乏对底层逻辑的深入挖掘。这本书的出现，恰好填补了我在这个知识断层上的巨大空白。我尤其欣赏作者在描述不同合金钢在特定应力条件下的微观结构演变时所采用的那种深入浅出的笔触。他没有止步于给出“这个材料适用”的结论，而是层层剥开，解释了为什么，以及这种选择会在长期使用中带来什么样的潜在风险和收益。这不仅仅是一本工具书，更像是一位经验丰富的大师在耳边耐心指点，它教会你如何用全局的眼光去看待每一个看似孤立的材料决策，这对于提升工程判断力至关重要。

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这本书的装帧设计着实让人眼前一亮，封面那深沉的墨绿色与烫金的字体搭配，散发着一种低调而专业的质感，让人一拿到手就觉得沉甸甸的，仿佛预示着内容的厚重与详实。内页的纸张选择也颇为考究，那种哑光质感，不仅护眼，还能让排版出来的图表和文字看起来更加清晰锐利。我特别留意了目录的编排，结构清晰得让人印象深刻，从基础理论的铺陈，到复杂应用的剖析，再到实际案例的穿插，逻辑链条非常顺畅，完全没有那种为了凑页数而堆砌内容的生硬感。仅仅是翻阅目录，就能感受到作者在知识体系构建上的深厚功力，它不像市面上许多教科书那样只是简单罗列知识点，而是似乎在引导读者进行一场系统性的思维训练，让人对即将展开的阅读充满期待。这种对细节的极致追求，在如今快节奏的出版界实属难得，足见出版方和作者对品质的坚守。

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这本书在排版和图示的应用上，展现出一种罕见的严谨性与艺术感的结合。我们都知道，在技术书籍中，插图的质量直接决定了内容的传达效率。这本书中的示意图，线条流畅、标注清晰，尤其是在展示模具型腔的应力分布图谱时，色彩的运用精准而富有层次感，让人一目了然地把握住受力重点和薄弱环节。很多教科书上的图示往往是简单的黑白线条，缺乏必要的立体感和信息密度，但这本却不同，它仿佛是经过专业设计机构精心制作的，即便是对于那些复杂的几何模型剖面图，也能清晰区分出不同的材料层级和加工精度要求。这种对视觉传达的重视，极大地减轻了读者理解和记忆的负担，让原本需要花费大量时间去想象和推导的过程，通过一张图表就能瞬间明晰。

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