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出版者:7-122

作者:胡协忠 编

出品人:

页数:353

译者:

出版时间:2008-1

价格:24.00元

装帧:

isbn号码:9787122014726

丛书系列:

图书标签:

• 数控车削
• CNC加工
• 车床编程
• G代码
• M代码
• 机械加工
• 制造技术
• 工业技术
• 数控技术
• 金属加工

好的，根据您的要求，我为您构思了一份图书简介，该书名为《精密制造工艺与新材料应用》。 --- 《精密制造工艺与新材料应用》图书简介 摘要 本书深入探讨了现代精密制造领域的前沿技术与未来发展趋势。内容聚焦于超精密加工技术、先进材料的选材与应用，以及数字化、智能化制造系统的集成。旨在为机械工程、材料科学、工业设计等相关专业的学生、工程师和研究人员提供一套全面、系统且与时俱进的知识体系，以应对当前复杂多变的工业生产挑战。 第一部分：精密加工基础与理论深化 第一章：现代机械加工的精度控制体系 本章首先回顾了传统加工方法的局限性，随后详细阐述了当代精密制造中对尺寸精度、形位公差和表面质量的严格要求。内容涵盖了误差源识别与分配、公差配合设计的高级原则，以及计量学在质量保证中的核心地位。重点分析了温度、振动、刀具磨损等环境和工艺因素对加工精度的动态影响，并介绍了如何通过主动补偿和闭环反馈系统实现对这些变量的实时控制。 第二章：超精密与微纳加工技术 本部分是本书的技术核心之一，系统介绍了实现亚微米乃至纳米级表面结构和尺寸的加工方法。 2.1 磨削与抛光技术的新发展： 探讨了电解-电化学复合磨削、磁流变抛光（MRF）等非传统抛光技术的机理与应用。重点解析了这些技术在光学元件、半导体晶圆和高精度模具制造中的独特优势。 2.2 高能束加工的原理与实践： 详细描述了激光加工（包括皮秒/飞秒超快激光加工）、电子束加工和离子束加工的物理基础。分析了能量密度、脉冲宽度和材料吸收率之间的复杂关系，并列举了其在微结构阵列、复杂曲面修复中的实例。 2.3 衍生加工方法： 涵盖了电火花加工（EDM）的精密化改进，如超声波辅助EDM、慢走丝线切割（Wire EDM）的极窄缝隙加工能力，以及电化学加工（ECM）在难加工材料去除中的应用优势。 第三章：切削理论的再审视与优化 本章超越了传统的材料去除率计算，着眼于切削过程中的微观物理和热力学现象。 3.1 刀具-材料相互作用的分子动力学模拟： 利用现代计算工具，分析了切削界面上的塑性变形、剪切带形成和积屑瘤的产生机制。讨论了如何基于原子尺度模拟结果来指导刀具几何形状和涂层的优化设计。 3.2 高速与极端条件下的切削： 深入研究了高速切削（HSM）和深孔加工中产生的极端高温和高应力状态。分析了材料在高温下的流变特性变化，以及如何通过冷却液雾化技术和刀具内冷技术来有效控制切削热，延长刀具寿命。 第二部分：先进材料选型与应用适配 第四章：高性能工程材料的加工特性 本部分聚焦于现代工业中应用日益广泛的几类特殊材料，及其在传统加工方法中遇到的挑战。 4.1 难加工合金（如镍基高温合金与钛合金）： 分析了这些材料高硬度、高强度、低导热系数导致的加工硬化和刀具快速磨损问题。介绍了采用超硬刀具材料（如聚晶金刚石PCD、PcBN）和低摩擦系数润滑剂的策略。 4.2 陶瓷与复合材料的切削： 探讨了脆性材料的断裂机理，阐释了为何对于陶瓷和碳纤维增强复合材料（CFRP），传统切削易造成分层、微裂纹。重点介绍了水刀切割、超声波辅助加工（USM）在保持材料完整性方面的优势。 4.3 增材制造（AM）材料的后处理： 随着3D打印技术的成熟，对打印件的后处理成为关键环节。本章分析了选择性激光熔化（SLM）和电子束熔化（EBM）金属零件的残余应力、孔隙率控制，以及如何通过热等静压（HIP）和精确的机械加工来恢复其设计性能。 第五章：功能性与智能材料的集成制造 本章展望了材料科学与制造技术结合的未来方向。 5.1 形状记忆合金（SMA）与压电材料的加工： 讨论了这些材料对温度和应力敏感的特性，以及在加工过程中如何避免“热历史”对材料功能（如记忆效应、压电响应）的不可逆影响。 5.2 表面改性技术： 详细介绍了通过物理气相沉积（PVD）、化学气相沉积（CVD）和离子注入等技术在工件表面形成功能层，以提高耐磨性、抗腐蚀性或导电性。探讨了表面改性层与基体材料之间的界面结合强度控制。 第三部分：数字化与智能制造系统的集成 第六章：先进制造系统中的数据驱动优化 本章强调了信息技术在提升制造柔性和效率中的作用。 6.1 过程监控与状态预测： 介绍了基于传感器技术（如声发射、振动、力传感器）对切削过程进行实时在线监测的方法。重点阐述了如何利用机器学习算法处理海量传感器数据，建立刀具磨损的健康评估模型（PHM），从而实现预测性维护。 6.2 增材制造（AM）的流程控制： 针对增材制造，本章探讨了如何利用层析成像（Tomography）和热成像技术监控熔池的稳定性，以及如何利用反馈回路调整激光功率和扫描策略，以应对不同区域的材料特性差异。 第七章：人机协作与柔性生产线设计 本部分面向未来的工厂布局和操作模式。 7.1 机器人与自动化系统集成： 分析了工业机器人（如六轴机械臂、协作机器人Cobots）在复杂装配、检测和工件搬运中的应用。讨论了如何通过离线编程和运动规划软件，确保机器人在高精度任务中的路径优化和防碰撞设计。 7.2 柔性制造系统（FMS）的配置与调度： 探讨了如何设计模块化、可重构的生产线，以快速适应小批量、多品种的生产需求。内容包括生产调度算法（如遗传算法、强化学习在调度中的应用）和系统集成通信标准（如OPC UA）。 结语：面向工业4.0的制造工程师 本书的最后一部分总结了当前精密制造领域面临的挑战，包括可持续性制造、绿色切削液的使用、以及对跨学科知识的深度整合需求。它鼓励读者将所学的理论知识与实际工程经验相结合，成为能够驾驭复杂技术、引领制造技术创新的复合型人才。 --- 目标读者： 高等院校机械、材料、自动化专业学生及教师，从事精密零部件设计、工艺规划、质量控制及生产管理的高级工程师和技术人员。 关键词： 超精密加工、新材料、表面工程、增材制造后处理、智能制造、过程监控、切削理论。

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