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页数:221

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出版时间:2008-8

价格:24.00元

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isbn号码:9787811069013

丛书系列:

图书标签:

• 数控技术
• CNC
• 数控机床
• 加工技术
• 机械制造
• 工业自动化
• 编程
• G代码
• 机床
• 制造工程

《智造之刃：金属加工的未来脉络》 这是一本深入探索现代金属加工工艺精髓的专业著作。本书聚焦于当前及未来金属加工领域的核心技术，旨在为机械制造领域的工程师、技术人员、学生以及对先进制造工艺感兴趣的读者提供一个全面、深入的认知框架。 核心内容概览： 本书的核心在于对“精密加工”这一概念的深度剖析，并着重讲解如何通过先进的技术手段实现这一目标。我们不局限于单一的技术层面，而是从宏观到微观，从理论到实践，层层剥茧，揭示金属材料在精密加工过程中的行为特性，以及如何通过优化工艺参数来控制和提升加工精度、表面质量和机械性能。 第一部分：精密加工的理论基石 材料科学与加工行为： 详细阐述不同金属材料（如碳钢、不锈钢、铝合金、钛合金、硬质合金等）的微观结构、晶体学特性、力学性能（强度、硬度、韧性、延展性）以及热力学性质，并重点分析这些特性如何直接影响切削、磨削、激光加工等过程中的切削力、切屑形成、刀具磨损、表面变形以及热影响区。我们将深入探讨“加工硬化”、“应力集中”、“相变”等在加工过程中出现的关键现象，并解释其机理。 切削理论与模型： 本部分将系统梳理经典的切削理论，包括商氏理论、坎贝尔理论等，并在此基础上，介绍现代数值仿真模型，如有限元法（FEM）在切削过程仿真中的应用。读者将了解如何通过这些模型预测切削力、切削温度、刀具寿命，以及如何优化切削参数（如切削速度、进给量、切深）以实现高效、低能耗的加工。 表面形成机理： 深入分析不同加工方式（如车削、铣削、钻削、磨削、抛光）在微观层面形成表面的过程。我们将讨论刀具几何形状、进给运动、切削液作用以及材料塑性变形等因素对表面粗糙度、亚表面损伤、微观几何形状（如轮廓度、波纹度）的影响。 第二部分：先进金属加工技术详解 高效切削技术： 高速切削（HSC）与超高速切削（USC）： 详细介绍HSC/USC的技术原理、关键装备（高转速主轴、动平衡刀具）、工艺特点（高切削速度、小进给量、小切深）及其在模具制造、航空航天零部件加工中的应用优势，以及对刀具材料（如硬质合金、陶瓷、立方氮化硼）提出的新要求。 高效铣削技术： 探讨各种高效铣削策略，如等高线铣削、螺旋铣削、三维曲面铣削等，以及它们在复杂零件加工中的应用。 多轴联动加工： 深入解析三轴、四轴、五轴联动加工的技术原理、运动控制方法、刀具路径规划策略，以及其在实现复杂曲面加工、减少装夹次数、提高整体加工效率和精度方面的关键作用。 非传统加工方法： 电火花加工（EDM）： 详细介绍电火花成形加工（EDM）和电火花线切割（WEDM）的原理、电极材料选择、脉冲参数控制、加工精度及表面质量的影响因素。重点关注其在加工硬质合金、淬火钢等难加工材料中的独特优势。 激光加工技术： 涵盖激光切割、激光焊接、激光冲击强化、激光熔覆等技术。深入分析不同激光器的特性（如CO2激光、光纤激光、YAG激光）、光束质量、功率密度对材料的作用机理，以及在精密加工和表面处理中的应用。 等离子弧加工： 介绍等离子弧切割、等离子弧熔覆等技术，探讨其高效性、应用范围以及在特定材料加工中的特点。 超声波辅助加工： 阐述超声波振动对切削过程的影响，如降低切削力、改善表面质量、减少刀具磨损等，并探讨其在加工脆性材料和薄壁结构件中的应用潜力。 磨削与精加工技术： 高效磨削技术： 探讨CBN砂轮、金刚石砂轮等新型磨料的应用，以及高速磨削、强力磨削等技术在提升磨削效率和精度方面的进展。 精密抛光与表面强化： 介绍机械抛光、化学机械抛光（CMP）、电解抛光等技术，以及超精密加工后的表面质量控制方法。同时，讨论珩磨、滚压、喷丸强化等提高零件表面性能的技术。 第三部分：智能化与可持续制造 加工过程监控与反馈控制： 探讨传感器技术（如力传感器、温度传感器、声发射传感器、视觉传感器）在加工过程中的应用，以及如何利用实时采集的数据实现加工过程的在线监控、异常诊断和闭环反馈控制，以确保加工精度和质量的稳定性。 刀具技术与管理： 介绍高性能刀具材料（如PCD、PCBN、CVD金刚石）、新型刀具涂层技术、刀具几何优化设计，以及智能刀具在加工过程中的应用，包括刀具磨损监测、寿命预测和自动补偿。 切削液与润滑技术： 关注环保型切削液（如微量润滑、干切削）的发展趋势，以及其在提高加工效率、改善环境、降低成本方面的作用。 绿色制造与节能减排： 讨论如何在金属加工过程中实现节能降耗，例如优化工艺路线、提高材料利用率、回收利用切削液和废屑等。 本书特色： 理论与实践相结合： 既有扎实的理论基础，又有丰富的工程实例和应用案例。 技术前沿性： 涵盖了当前金属加工领域最先进、最具发展潜力的技术。 系统性与全面性： 从材料、工艺、装备到智能化、绿色化，形成一个完整的技术体系。 图文并茂： 配备大量示意图、实物照片和数据图表，帮助读者直观理解。 面向未来： 关注未来制造技术的发展趋势，为读者提供前瞻性的指导。 《智造之刃：金属加工的未来脉络》不仅是一本技术手册，更是一扇通往金属加工智慧制造时代的大门。它将帮助您理解精密加工的奥秘，掌握先进的加工技术，从而在日新月异的制造业浪潮中，锻造出无限可能。

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我尝试用这本书中的某一小节内容来指导我最近遇到的一个棘手的加工难题，结果效率出乎意料地高。我当时的问题在于如何精确控制一个复杂螺旋面上的进给速率波动，以避免表面质量出现周期性纹理。我原本打算去查阅好几篇独立的学术论文来拼凑解决方案，但这本书中关于“运动学同步误差分析与修正”的那一小节，直接提供了一个整合了时间同步和空间插补的统一模型。它的描述简洁有力，直接点明了问题的核心在于不同坐标系之间的转换延迟。我按照书中的方法重新调整了我的插补参数，并在软件中引入了一个时间补偿项，结果在第一次试运行中，困扰我数周的纹理问题就得到了显著改善。这种即学即用、效果立竿见影的体验，充分证明了这本书的实用价值和高度的实战指导性，它不是纸上谈兵的理论堆砌，而是真正能解决实际问题的宝典。

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这本书的深度和广度都超出了我的预期，它在某些章节的处理上，已经触及到了当前行业前沿的研究方向，这一点让我感到非常惊喜。例如，关于自适应控制策略的章节，作者不仅介绍了经典的PID改进算法，还引入了基于模型预测控制（MPC）的最新思想，并对如何将这些先进算法部署到实际的嵌入式系统中进行了初步的探讨。对于一些前沿概念的引入，作者处理得非常谨慎，总是在扎实的传统理论基础上，才去探索更深层次的优化方案，避免了纯粹的“堆砌概念”。这种对技术发展趋势的敏感度，使得这本书的生命力得以延长，它不仅仅是记录了当前的技术标准，更是在指引着未来的发展方向。对于希望保持技术领先地位的专业人士来说，书中提供的高级理论框架是非常宝贵的参考资料。

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我花了将近一周的时间来通读这本书的理论基础部分，最大的感受是作者对知识体系的构建逻辑处理得极为精妙。它并非简单地罗列公式和定义，而是像一位经验丰富的导师，循序渐进地引导读者进入这个专业领域。开篇并没有急于深入复杂的控制算法，而是先对整个技术领域的发展脉络进行了宏观的梳理，这种“先搭框架，后填细节”的处理方式，极大地降低了我的学习门槛。特别是对于那些交叉学科的概念，比如机械运动学与电气信号处理之间的关联，书中使用了大量的类比和实例，将原本抽象的理论变得具体可感。阅读过程中，我发现作者在解释一些关键的反馈机制时，特别注重从物理实际出发进行推导，而不是单纯的数学演绎，这使得我对这些控制逻辑的“为什么”有了更深刻的理解，而不是停留在“怎么做”的层面。这种深入浅出的讲解，真的非常适合希望系统学习的读者。

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这本书在实践应用案例的选择上，展现出了极高的水准和前瞻性。我尤其欣赏其中关于复杂曲面加工案例的分析。书中详尽地剖析了一个五轴联动加工的实际生产流程，从零件的三维建模、刀具路径的规划，到后处理过程中的误差补偿策略，每一步都描述得淋漓尽致。更难能可贵的是，作者没有回避实际生产中常见的“陷阱”，例如刀具磨损对精度链的影响，以及在高速切削条件下热变形的控制方法，这些都是教科书里通常会忽略的“野路子”经验。书中提供的那些参数设置建议，虽然需要结合具体的机床和材料进行微调，但它们提供的基准范围和思路方向，对于我们这些一线工程师来说，简直是无价之宝，能省去大量的试错成本。这种将理论与生产现场紧密结合的叙述方式，让人感觉这本书仿佛是多年经验的结晶。

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这本书的装帧设计真是让人眼前一亮，封面那种沉稳的深蓝色调，搭配着现代感的几何图形，立刻就营造出一种专业而严谨的氛围。我原本以为这种技术类书籍在视觉上会比较单调乏味，但拿到手后才发现，里面的排版设计也颇为用心。字体的选择既保证了阅读的舒适度，又不会显得过于学术化。插图和图表的清晰度令人印象深刻，尤其是那些复杂的机械结构分解图，即便是初次接触这些概念的人，也能通过精细的线条和恰当的标注，快速把握其核心原理。而且，纸张的质量也很好，拿在手里很有分量感，这让人感觉这本书的内容绝对是经过精心打磨的。从这本书的整体包装和内部呈现来看，就能感受到作者和出版社对于知识传播的尊重，这极大地提升了阅读的体验。它不仅仅是一本工具书，更像是一件值得收藏的艺术品，让人愿意把它摆在书架上，随时可以翻阅。

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