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出版者:电子工业

作者:焦建民 编

出品人:

页数:822

译者:

出版时间:2007-9

价格:23.00元

装帧:

isbn号码:9787121049071

丛书系列:

图书标签:

• 切削手册
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《现代机械制造技术指南：从设计到实践》 书籍介绍 《现代机械制造技术指南：从设计到实践》 是一部全面而深入的工具书，旨在为机械工程师、制造技术人员、质量控制专家以及相关专业学生提供一个整合的知识平台。本书紧密围绕当前工业界最前沿的制造理念、先进的加工方法和数字化转型趋势，系统梳理了从产品概念设计、材料选择、工艺规划到最终成品检测的全过程，是理解和掌握现代精密制造核心技术的权威参考。 本书摒弃了传统教科书的理论说教模式，侧重于实战应用和案例分析，力求将复杂的工程原理转化为可操作的实践方案。全书结构严谨，内容涵盖面广，深度适中，确保读者在掌握基础理论的同时，能够迅速适应复杂的工业生产环境。 --- 第一部分：设计与仿真驱动的制造准备（Design & Simulation Driven Manufacturing Preparation） 第一章：面向制造的设计（Design for Manufacturing, DFM）与可制造性分析 本章深入探讨了现代产品设计如何与制造过程紧密结合，以优化成本、提高质量并缩短上市时间。内容涵盖拓扑优化在减轻重量和节省材料方面的应用，公差与配合设计的现代统计学方法（如GD&T的实际应用），以及如何通过早期介入制造评估来规避后期生产瓶颈。重点讲解了如何利用模块化设计策略，实现零部件的标准化和互换性，从而简化供应链管理和装配流程。 第二章：先进材料的特性与应用选择 随着航空航天、新能源和生物医学等领域对材料性能要求的不断提高，选择合适的材料成为制造成功的关键。本章系统介绍了高性能合金（如镍基高温合金、钛合金、镁铝轻量化材料）的微观结构、热力学行为及其在极端工况下的表现。同时，探讨了先进复合材料（如碳纤维增强聚合物CFRP、金属基复合材料MMC）的层合设计原理、铺层工艺及缺陷识别方法。对增材制造专用材料的粉末特性与烧结行为进行了专门论述。 第三章：数字化建模与制造仿真技术 数字化是现代制造的基石。本章详细介绍了三维几何建模的最新标准（如STEP AP242），以及如何构建精确的数字孪生模型。重点讲解了有限元分析（FEA）在结构强度、热应力分析中的应用，以及计算流体力学（CFD）在模具设计、冷却系统优化中的作用。制造仿真部分深入探讨了切削过程的力学仿真、焊接过程的热-力耦合模拟，以及铸造过程的充型与凝固模拟，旨在实现“零试错”制造。 --- 第二部分：精密加工与成形工艺（Precision Machining & Forming Technologies） 第四章：高速与超精密切削技术 尽管数字化技术飞速发展，传统的去除加工依然是制造的主流。本章聚焦于如何实现更高效率和更高精度的切削。详细分析了高速加工（HSM）的颤振抑制技术、刀具路径优化算法以及切削液管理系统。针对难加工材料（如Inconel 718、陶瓷基材料），系统介绍了高转速加工中的刀具磨损机理、表面完整性控制和残余应力的预测与管理。超精密加工部分涵盖了车削、铣削中的微米级表面粗糙度控制，以及光学元件的超精密磨削与抛光技术。 第五章：特种加工方法及其工业应用 本章着重介绍那些无法或难以通过传统机械加工完成的制造手段。详述了电火花加工（EDM）的原理优化（如慢走丝线切割的窄缝加工），电化学加工（ECM）在复杂腔体去毛刺中的应用。对激光加工技术（切割、钻孔、表面改性）的参数选择与能量密度控制进行了深入剖析。此外，还涵盖了超声波辅助加工和磁流变抛光（MRF）等新兴精密加工技术。 第六章：先进成形工艺与塑性变形 本部分关注于材料的塑性变形与体积成形。详细解析了冷/热锻造的设计准则，包括模具设计中的应力分布和材料流动控制。深拉伸工艺的起皱与破裂预防，以及辊压成形中多道次优化。针对板金制造，重点讲解了复杂曲面冲压的补偿技术和液压成形（Hydroforming）在汽车轻量化结构件制造中的优势与局限。 --- 第三部分：增材制造与后处理（Additive Manufacturing & Post-Processing） 第七章：增材制造（AM）技术详解与工艺选择 增材制造正在重塑供应链。本章全面比较了主流的增材技术：粉末床熔融（PBF，包括SLM/EBM）的工艺参数对致密度和机械性能的影响；定向能量沉积（DED）在修复和梯度材料制造中的应用；以及粘结剂喷射（Binder Jetting）在大规模定制化生产中的潜力。讨论了构建方向对支撑结构需求、残余应力和孔隙率的影响。 第八章：增材制造的质量控制与后处理技术 增材制造部件的性能高度依赖于后处理。本章详细介绍了增材制造零件的去应力退火（针对高活性金属粉末），热等静压（HIP）消除内部孔隙的技术细节，以及机械后处理（如精细研磨、喷砂）对表面质量的优化。质量控制部分侧重于无损检测（NDT）在AM部件中的应用，如X射线计算机断层扫描（CT Scan）对内部缺陷的精确识别。 --- 第四部分：集成化、智能化与质量保证（Integration, Intelligence & Quality Assurance） 第九章：智能制造系统与工业物联网（IIoT） 本章探讨了如何将物理制造系统与信息技术深度融合。内容包括制造执行系统（MES）的数据采集与实时调度，传感器技术在机床状态监测（CMS）中的应用，以及大数据分析如何用于预测刀具寿命和工艺漂移。讲解了柔性制造系统（FMS）的集成架构和人机协作机器人（Cobots）在装配和辅助操作中的集成方案。 第十章：质量管理与过程可追溯性 现代制造对质量的全生命周期可追溯性提出了极高要求。本章详细介绍了统计过程控制（SPC）的高级应用，包括多变量过程能力的评估。重点介绍了在线测量技术，如激光跟踪仪、光学扫描仪在机床精度校准和在制品检测中的集成应用。强调了基于区块链的数据安全和零件溯源系统在高端制造领域的必要性。 --- 附录 常用工程材料性能速查表 ISO/ASME几何尺寸和公差标准速查 典型制造工艺参数数据库 《现代机械制造技术指南：从设计到实践》 不仅仅是一本技术手册，它更像是一位经验丰富的首席工程师，指导读者穿越从蓝图到成品的全过程，确保在日益复杂的全球竞争中保持技术领先地位。本书的深度和广度，使其成为任何致力于推动制造技术进步的专业人士案头必备的实用宝典。

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这本书的装帧虽然严谨，但其内容逻辑的严密性，更像是一部严谨的学术专著，而非大众化的技术读物。我个人非常欣赏作者在介绍新概念时所采用的层层递进的方式。比如，在讨论“刀具涂层性能”时，作者没有直接介绍TiAlN或CrN的物理特性，而是先从高温下金属材料的粘附力和氧化速率入手，建立起一个热力学模型，然后才引入涂层的作用机制，解释为什么特定的化学结构能在特定的温度区间内提供最佳的保护。这种“由因溯果”的讲解方式，极大地增强了读者的理解深度和记忆持久性。我曾试图在网上寻找关于“高速硬车削中残余应力的控制”的深度资料，但大多都是碎片化的论坛讨论或企业宣传。这本书却用整整一个章节，系统地梳理了热梯度对工件表面晶格结构的影响，并给出了一个实用的经验公式，用于估算因冷却速率不均可能导致的回弹量。坦白说，阅读这本书需要一定的基础知识储备，它对读者的要求不低，但一旦你跟上了它的思路，你会发现你在几个月内对切削工艺的理解，可能超过了以往几年的经验积累。它就像是为你打开了一扇通往更高维度工艺优化的大门。

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最近工作压力特别大，很多项目都要求极短的交付周期，这迫使我们必须在最短时间内调试出最佳的加工程序。过去，这往往意味着通宵达旦地试错，浪费大量的材料和机时。自从同事推荐了这本书后，我的工作方式有了一个根本性的转变。我发现，书中对“退屑槽设计与排屑性能”的分析简直是神来之笔。它通过对不同切削深度下，刀具上的应力集中点进行建模，推导出了一个判断刀具是否容易发生“积屑瘤”的简易判据。这让我可以提前在CAD/CAM软件中模拟刀具路径时，就对可能出现的排屑不良情况进行预判和修正，而不是等到实际加工时才发现问题。此外，对于那些非常规的非金属材料，比如高密度碳纤维增强塑料（CFRP）的钻孔工艺，传统手册往往只给出一个模糊的推荐值。然而，这本书却针对CFRP的分层特性，提出了一个基于“脉冲式进给”的优化策略，详细计算了最佳的“停顿时间”和“转速衰减曲线”。这部分内容让我对复合材料的加工产生了全新的认识，也成功帮助我们解决了一个困扰已久的边缘开裂问题。这本书的价值在于，它提供的知识不是静止的，而是可以被灵活地、创造性地应用到各种边缘案例中的。

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说实话，这本书的排版和印刷质量，初看之下略显“朴素”，但当你真正沉浸其中后，就会明白这种务实主义的风格恰恰是其魅力所在。它没有花哨的彩色插图或过多的营销辞藻，每一页的重心都放在了那些密集的公式、参数表和工程制图上。我过去经常为了一张特定角度的刀具刃形示意图，不得不去查阅好几本标准规范，现在，几乎所有关键的几何参数——比如前角、后角、主偏角——的推荐范围和它们对切屑形态的影响，都以清晰的表格形式呈现。尤其是关于“冷却液选择与循环系统维护”的那一节，简直是为我们车间环境量身定做的。它不仅列出了水溶性、油性和半合成冷却液的优缺点，更深入探讨了在不同硬度水质下，冷却液乳化稳定性的变化规律，甚至连微生物污染的预防措施都详细说明了。这让我意识到，切削加工远不止是“刀子碰金属”这么简单，它是一个涉及流体力学、热力学和化学等多学科交叉的复杂系统。这本书的作者显然不是一个纸上谈兵的理论家，他一定是一个在机床上浸淫了几十年、亲手处理过无数疑难杂症的实战派。我买这本书的初衷是想提高效率，但现在，我更想用它来提高我整个团队的“工艺素养”。这种由内而外的、对细节的极致关注，是这本书最令人信服的地方。

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这部书的封面设计得相当有质感，那种略带磨砂的纸张触感，让人一上手就有种专业工具书的感觉。我本是打算找一本能帮助我快速上手新机床操作的入门指南，结果翻开这本《切削手册》后，才发现它远超我的预期。它不是那种只告诉你“拧紧螺丝，按下启动键”的肤浅读物。更像是一本工程师的随身工具箱，里面塞满了关于材料科学、刀具几何学以及各种复杂加工工艺的详尽数据和图解。我特别欣赏其中关于不同金属合金在高速铣削过程中热量分布的那个章节，图表绘制得极其精准，连微观层面的晶格变化都有所涉及。对于我们车间里那些追求极致表面光洁度和公差的师傅们来说，这简直就是一本“圣经”。我记得有一次，我们在处理一种高镍合金时遇到了振刀严重的问题，试了好几种进给速度和刀具角度都收效甚微。后来，翻阅到手册中专门关于“颤振抑制技术”的那一页，它详细分析了切削深度与主轴转速比对刀具寿命和产品质量的影响模型，提供了一套基于经验数据的修正方案。我们照着调整后，问题立刻迎刃而解。这本书的价值，就在于它把那些原本需要多年摸索才能积累的“行话”和“经验”，转化成了可量化的、可重复验证的科学数据。它不是让你死记硬背，而是让你理解“为什么”这样做会成功，或者“为什么”那样做会导致失败，这种底层逻辑的阐释，是任何视频教程都无法比拟的深度。

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我购买这本书时，其实是抱着“碰运气”的心态，因为市面上的工具书太多，很多都是内容拼凑、缺乏核心洞见的“注水”产品。然而，这部《切削手册》彻底颠覆了我的看法。最让我印象深刻的是其中关于“刀具磨损的实时监测与预测”的章节。它没有仅仅停留在常见的几种磨损形态（如后刀面磨损、月牙洼磨损）的图示上，而是引入了基于振动信号处理和声发射技术的分析方法。书中提供了一系列不同磨损阶段下，机器振动频谱图的变化规律，并附带了如何通过FFT（快速傅里叶变换）来识别特定频率偏移，从而判断磨损程度的具体操作步骤。这对于我们正在推进的“智能制造”项目来说，简直是太及时了。我们终于有了一套基于理论指导的、可量化的标准来替代过去那种依赖人工听声音判断的粗放管理。这本书的覆盖面极广，从最基础的螺纹加工参数到最尖端的五轴联动曲面精加工，都有详尽的论述，但所有的论述都紧密围绕着“如何实现最优化的材料切除效率与质量”这一核心目标。它不是一本让你用来炫耀的书，而是一本让你用来解决实际、棘手问题的“利器”。

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