金属切削加工基础

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出版者:
作者:沈永红 编
出品人:
页数:141
译者:
出版时间:2008-9
价格:17.00元
装帧:
isbn号码:9787111251811
丛书系列:
图书标签:
  • 金属切削
  • 切削加工
  • 机械制造
  • 金属材料
  • 加工工艺
  • 机床
  • 刀具
  • 测量技术
  • 工程基础
  • 工业技术
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具体描述

《金属切削加工基础》是根据国内一体化教学的实践经验,同时借鉴了CBE、MES及双元制培训的有效核心,并参照《国家职业标准》的要求,会同专家综合分析、反复论证和设计后编写的。课题设计以技能实训为主,采用模块式组合教学,将专业理论知识贯穿于技能操作全过程。全书突出能力培训,重视知识、能力、素质的协调发展。《金属切削加工基础》的主要内容包括:设备型号与正确选用,各类切削机床的操作规范和要点,切削加工刀具的几何参数、类型、刀具选用及刃磨,加工附件的种类、使用范围、安装与调整等。

《精密制造的艺术:现代机械加工工艺与实践》 这是一部深入探索精密机械加工领域前沿技术与实际应用的著作。本书旨在为读者全面解析从材料特性到加工方法,再到质量控制的完整链条,揭示现代制造业的核心竞争力所在。 第一部分:材料科学与加工性能 本部分将首先聚焦于构成精密零件的各类先进材料,深入剖析其微观结构、物理化学性质及其对加工过程的影响。我们将详细介绍: 金属材料的家族谱系: 从通用钢材、不锈钢、铝合金、钛合金,到镍基高温合金、镁合金等特种金属,逐一阐述它们的组织结构、力学性能(强度、硬度、韧性、塑性)以及热学、电学特性。重点分析这些材料在加工过程中的表现,例如切削力、刀具磨损、表面质量以及热变形等。 非金属材料的崛起: 随着先进制造业的发展,高性能聚合物、陶瓷材料、复合材料(如碳纤维增强聚合物)等在精密制造中的应用日益广泛。本部分将深入探讨这些材料的独特加工挑战,如易碎性、低导热性、高硬度等,并介绍相应的加工策略。 材料特性与工艺参数的关联: 详细阐述材料的硬度、韧性、热导率、加工硬化率等关键参数如何直接影响切削力、切削温度、刀具寿命和加工表面质量。通过实例说明,如何根据材料特性选择合适的加工方式和优化工艺参数,以实现高效、经济的加工。 第二部分:现代机械加工工艺的演进与创新 本部分将全面梳理和介绍现代精密机械加工的主要工艺方法,并着重探讨其技术发展趋势和创新应用: 先进切削技术: 高速切削(HSC): 深入解析高速切削的原理,包括其对刀具材料、刀具几何形状、机床刚性、冷却润滑系统以及振动控制的要求。重点介绍高速切削在提高生产效率、改善表面质量和降低加工力方面的优势。 超精密加工: 探讨超越微米乃至纳米级别的加工技术,如金刚石车削、离子束加工、电子束加工等。详细介绍这些技术在光学元件、半导体制造、生物医疗器械等高精度领域的应用,以及其对环境控制、设备精度和测量技术的高要求。 高效加工策略: 介绍诸如等厚铣削、刀具路径优化、多轴联动加工等能够显著提升加工效率和复杂零件制造能力的先进策略。 非切削加工技术: 电火花加工(EDM): 详细介绍电火花线切割(WEDM)和电火花成形加工(EDM)的原理、设备类型、电极材料选择、脉冲参数设置及其在硬质材料加工、复杂腔体成形中的应用。 激光加工: 深入分析激光切割、激光焊接、激光熔覆、激光冲击强化等技术的机理、设备配置、工艺参数控制及其在精密制造中的多样化应用。 水射流与超声波加工: 介绍水射流(纯水射流、磨料水射流)和超声波加工的特点、适用范围以及在脆性材料、复合材料加工中的优势。 化学机械抛光(CMP): 重点介绍CMP在半导体晶圆、磁盘表面等领域实现超光滑表面和精密高度控制的关键作用。 增材制造(3D打印)在精密加工中的协同: 探讨增材制造如何与传统的减材制造技术相结合,实现复杂结构零件的快速原型制造、个性化定制以及性能优化,以及3D打印后处理(如去支撑、表面精加工)的关键技术。 第三部分:加工过程中的关键环节与质量控制 本部分将聚焦于确保精密零件加工质量的关键要素,从刀具到过程监控,再到最终的检测: 先进刀具技术与优化: 刀具材料的演进: 深入分析高速钢(HSS)、硬质合金(WC-Co)、陶瓷刀具、立方氮化硼(CBN)和聚晶金刚石(PCD)等刀具材料的性能特点、应用领域以及涂层技术(如TiN, TiCN, Al2O3, TiAlN等)对提升刀具耐磨性、降低切削力的作用。 刀具几何参数的设计与优化: 探讨前角、后角、刀刃形状(圆角、倒角)、刃倾角等几何参数如何影响切削过程中的切削力、切削温度、切屑形成以及表面质量。 微观刀具与超硬刀具的应用: 介绍微小直径刀具、微刃刀具以及用于加工超硬材料的CBN和PCD刀具的设计原则与使用注意事项。 加工过程中的热效应与振动控制: 切削热的产生与传递: 详细分析切削热的主要来源(变形区、摩擦区),以及热量在工件、刀具和切屑中的传递方式。阐述切削温度对刀具寿命、工件精度和表面质量的影响。 冷却润滑技术: 介绍传统冷却液、微量润滑(MQL)、喷雾冷却、浸没冷却等冷却润滑方式的原理、优缺点及其在不同加工场景下的适用性。重点分析新型环保冷却润滑技术的发展。 振动现象与抑制: 探讨加工过程中产生的各种振动(自激振动、强迫振动、机械振动)的成因、传播途径及其对加工精度、表面粗糙度和刀具寿命的影响。介绍提高机床刚性、优化刀具装夹、采用隔振技术、主动阻尼等抑制振动的有效手段。 智能加工与过程监控: 在线监测技术: 介绍切削力传感器、声发射传感器、温度传感器、振动传感器等在线监测技术在实时评估加工状态、预测刀具磨损、检测加工缺陷方面的应用。 过程补偿与自适应控制: 探讨如何利用传感器数据对机床进行误差补偿,以及实现加工参数的自适应调整,以确保加工过程的稳定性和产品质量。 人工智能与大数据在加工中的应用: 介绍机器学习、深度学习等AI技术在刀具寿命预测、加工参数优化、故障诊断等方面的潜力,以及大数据分析如何帮助优化整体加工流程。 精密测量与质量保证: 几何量精密测量技术: 详细介绍三坐标测量机(CMM)、光学测量仪、轮廓仪、粗糙度仪等精密测量设备的原理、使用方法和校准要求。 表面质量评估: 深入解析表面粗糙度、表面纹理、表面形貌等关键表面质量参数的测量与表征方法。 质量管理体系: 强调ISO 9000等质量管理体系在保障精密加工产品一致性与可靠性方面的重要性。 第四部分:特定行业与先进制造领域的应用实例 本部分将结合航空航天、汽车、电子信息、医疗器械等关键行业,展示精密机械加工技术的实际应用与发展方向: 航空航天领域: 介绍发动机叶片、涡轮盘、机身结构件等关键零部件的精密加工技术,特别是高温合金、钛合金等难加工材料的加工挑战与解决方案。 汽车制造领域: 探讨发动机缸体、曲轴、齿轮、传动部件等高精度、大批量零件的加工工艺与效率提升。 电子信息领域: 介绍半导体制造中的晶圆加工、封装组件、精密连接器等领域的加工技术。 医疗器械领域: 展现植入物、手术器械、诊断设备精密部件的加工要求和生物相容性材料的加工特性。 新能源领域: 探讨电池组件、燃料电池关键部件的精密加工需求。 本书不仅为机械制造领域的工程师、技术人员和研究人员提供坚实的理论基础和丰富的实践指导,也为对精密制造感兴趣的广大读者打开一扇通往现代工业核心技术的窗口。通过对材料、工艺、设备、测量以及应用领域的全面梳理,本书旨在启发读者对精密制造的深刻理解,并推动相关技术的不断创新与发展。

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这本书的阅读体验,更像是在探索一个充满奥秘的“工具箱”,里面装着各种精巧的工具和解决问题的方案。作者的语言风格非常严谨,同时又充满逻辑性,让人在理解每一个概念时,都能感受到其严密的推导过程。 我对于书中关于加工精度的论述,有着深刻的体会。作者并没有将加工精度简单地归结为“误差”,而是深入剖析了导致加工精度的各种因素,比如刀具的磨损、机床的刚性、工件的夹紧方式等等。他详细介绍了如何通过优化刀具设计、提高机床精度、改进夹具结构来有效控制加工误差,并最终实现高精度加工。 令我印象深刻的是,作者在讲解切削运动时,那种精确到位的描述。他不仅仅是告诉我们刀具如何运动,更是分析了不同运动方式(比如车削、铣削、钻削)产生的不同加工轨迹和表面形貌。我还学到了如何根据工件的形状和尺寸,来选择最合适的切削运动方式,以达到最佳的加工效果。 书中对于加工表面质量的评价标准,也让我有了更清晰的认识。我以前对“表面粗糙度”的概念比较模糊,但通过作者的讲解,我明白了它是如何测量的,以及它对工件性能的影响。他还介绍了各种改善表面质量的方法,比如精加工、抛光等等,这些都是我未来工作中需要掌握的实用技能。 最让我感到惊喜的是,书中还涉及了一些“非传统”的加工方法,比如电火花加工、激光加工等。虽然这些内容占篇幅不多,但足以让我了解到金属加工技术的多样性和前沿性。这让我对未来的技术发展有了更广阔的视野。 总而言之,这本书是一部非常“硬核”的专业书籍,它用严谨的逻辑和详实的论据,为我构建了一个完整的金属切削加工知识体系。我非常庆幸能够阅读到这样一本高水平的书籍。

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这本书的行文风格,更像是在品味一杯陈年的佳酿,每一口都回味无穷。作者的语言驾驭能力极强,能够将复杂的机械原理,用一种极具艺术感的方式呈现出来。 我尤其欣赏作者在讨论切削过程中的“能耗”与“效率”时,那种辩证统一的观点。他并没有一味地追求高切削速度,而是强调在保证加工质量的前提下,寻找效率和能耗的最佳平衡点。作者通过对不同加工方法的经济性分析,以及对刀具寿命和机床损耗的考量,为我们提供了科学的决策依据。 书中关于“绿色加工”的理念,也让我耳目一新。作者在章节中,详细介绍了如何在金属切削加工过程中,最大限度地减少对环境的影响,比如减少切削液的使用量、回收利用废弃物、优化能源利用效率等等。这些内容让我意识到,作为一名工程师,不仅要关注技术本身,更要承担起环保的社会责任。 让我感到非常受用的是,作者在书中分享的“故障排除”经验。他列举了金属切削加工过程中常见的各种问题,比如刀具崩碎、工件变形、表面粗糙度不达标等等,并给出了系统性的分析和解决方案。这些经验性的指导,对于我在实际工作中遇到突发状况时,能够快速有效地解决问题,具有非常重要的价值。 而且,书中还对“智能化制造”的趋势进行了展望,提到了如何将传感器、大数据、人工智能等技术融入到金属切削加工过程中,以实现更高效、更智能的生产。这让我对接下来的学习方向和职业发展,有了更清晰的规划。 总的来说,这本书不仅仅是一本关于金属切削加工的“技术手册”,更是一本充满哲思和前瞻性的“行业指南”。它让我从更高的维度去理解金属加工,也让我对未来机械制造的发展充满了期待。

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这本书的叙事方式让我感到非常亲切,仿佛作者就在我身边,娓娓道来。我一直对那些能够将复杂概念变得易于理解的作者心怀敬意,而这本书正是这样一本杰作。它没有使用任何生硬晦涩的专业术语,而是通过大量的实例和生动的比喻,将金属切削加工这一看似枯燥的领域,描绘得栩栩如生。 我尤其喜欢作者在讲解刀具几何角度时,那种抽丝剥茧般的分析。我一直对前角、后角、刀刃角度这些概念模棱两可,但读完这一章,我感觉自己仿佛亲手设计了一把刀具。作者并没有简单地给出公式和定义,而是深入浅出地解释了这些角度如何影响切削力、切削温度和加工表面质量,甚至还分享了不同材料和不同加工要求下,刀具角度的优化思路。 阅读过程中,我时不时会停下来,在脑海中模拟加工的场景。例如,在讲到切削速度和进给量时,作者用了一个非常形象的比喻,将切削速度比作赛跑的速度,进给量比作步幅的大小。这让我瞬间明白了,为什么在某些情况下,提高切削速度效果显著,而在另一些情况下,增加进给量反而能提高效率。这种深入浅出的讲解方式,让我学到了很多书本上难以获得的知识。 而且,作者在讲解过程中,还穿插了不少实际生产中的案例。比如,在介绍刀具磨损时,作者列举了两种典型的刀具磨损形态——后刀面磨损和前刀面磨损,并详细分析了它们产生的原因和对加工精度的影响。他还分享了一个自己亲身经历的案例,讲述了如何通过调整切削参数和选择合适的刀具,成功解决了某一次加工中出现的“崩刃”问题。这些真实的案例,让我更加信服书中的理论,也让我对未来的工作充满了信心。 最后,这本书的排版设计也非常人性化。大量的图表和插图,将抽象的概念具象化,让读者能够更直观地理解。每一章的末尾,都附有精心设计的练习题,帮助读者巩固所学知识。而且,书中的语言风格轻松幽默,读起来一点也不枯燥,我甚至会时不时会心一笑。总而言之,这是一本让我受益匪浅的书,我非常推荐给所有对金属切削加工感兴趣的朋友。

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这本书的内容,与其说是“基础”,不如说是一种“启迪”。它打开了我对机械加工世界的一扇全新视野,让我看到了那些隐藏在精密零件背后的智慧与工艺。书中关于材料切削性能的论述,让我对不同金属在加工过程中表现出的不同“脾气”有了深刻的认识。 作者在分析切削力时,并没有止步于枯燥的公式推导,而是深入探讨了切削力与刀具形状、材料性能、加工参数之间的复杂联动关系。我印象最深刻的是关于切削力的“三要素”——主切削力、副切削力和背向切削力。作者用通俗易懂的语言解释了它们各自的作用,以及如何通过调整刀具角度和切削参数来优化这三股力量,从而达到降低能耗、提高加工精度和延长刀具寿命的目的。 让我感到惊喜的是,书中对于切削热的讲解。我一直认为切削过程中产生的热量是不可避免的,但作者却通过分析切削区温度的分布和影响因素,提出了有效的散热和冷却方法。他详细介绍了水基冷却液、油基冷却液以及气体冷却等不同冷却方式的优缺点,并结合实际案例,指导我们如何在不同的加工场景下选择最合适的冷却方案。这对于我今后在实际工作中减少工件热变形,提高加工表面质量,无疑具有极大的指导意义。 此外,书中还对切削过程中的振动问题进行了深入的剖析。我曾经在加工中遇到过严重的振动,导致加工表面粗糙度很差,甚至出现废品。但读了这本书,我才意识到,振动的原因可能有很多,比如刀具的刚性不足、夹具的稳定性不够,或者切削参数不匹配等等。作者针对不同的振动类型,给出了相应的解决方案,让我茅塞顿开。 总的来说,这本书给我带来的不仅仅是知识的积累,更是一种解决问题的思路和方法。它让我从一个“知其然”的初学者,逐渐走向“知其所以然”的理解者。我非常期待能将书中学到的知识,应用到实际的生产实践中,不断提升自己的专业技能。

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这本书的内容,用一种非常“接地气”的方式,揭示了金属加工的那些“门道”。作者并没有采用那种高高在上的理论说教,而是更像是与一位经验丰富的老师傅在交流,听他讲诉多年积累下来的“独门绝技”。 我特别喜欢作者在阐述刀具材料时,那种对比鲜明的分析。他没有简单地罗列各种刀具材料的性能参数,而是通过生动的描述,让我们感受到不同材料在切削过程中的“性格”。比如,硬质合金刀具的“坚韧”,高速钢刀具的“弹性”,以及陶瓷刀具的“锐利”。作者还结合具体的加工对象,比如不同硬度的钢材、有色金属等,来指导我们如何选择最适合的刀具材料。 书中对于切削液的选择与应用,也是我非常感兴趣的部分。我一直觉得切削液只是简单的“润滑油”,但读完这一章节,我才发现切削液的作用远不止于此。它不仅能够润滑刀具和工件,降低摩擦,还能有效地带走切削热,并且具有一定的防锈和清洗作用。作者详细讲解了各种类型切削液的成分、性能和适用范围,并给出了如何根据不同的加工工艺和材料来选择最佳切削液的指导原则。 让我眼前一亮的是,书中关于切削参数优化策略的论述。作者并不是简单地给出几个“最优参数”的表格,而是引导我们理解参数之间相互影响的内在逻辑。他以“参数耦合”为切入点,解释了切削速度、进给量、切深这三个基本参数是如何相互制约,又如何相互促进的。他还分享了“试切法”等实用的参数优化技巧,让我觉得这些知识非常具有操作性。 总的来说,这本书对我来说,更像是一本“实战宝典”。它没有过多的理论模型,而是充满了经验性的总结和实用的技巧。阅读过程中,我仿佛能看到作者在车间里,拿着刀具,对着工件,一丝不苟地进行着加工。这种贴近实际的讲解方式,让我受益匪浅。

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