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出版者:

作者:么居标 编

出品人:

页数:158

译者:

出版时间:2009-1

价格:19.00元

装帧:

isbn号码:9787111251996

丛书系列:

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• 工程力学
• 力学
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• 理论力学

机械心脏的律动：精密制造的奥秘与发展前沿 这本书并非关于大学教材中那些抽象的理论公式，而是聚焦于现代工业的血脉——精密制造。我们将深入探索那些驱动着我们现代生活运转的微小而强大的机械部件，以及它们背后凝聚的智慧与汗水。 第一章：从古法到精密的跃迁：工具与技艺的演进 本章将回溯人类制造工艺的漫长历史。我们将从石器时代简陋的工具谈起，见证铁器时代带来的生产力飞跃，再到中世纪工匠们对细节的极致追求。我们会详细介绍金属加工技艺的萌芽，例如车削、钻孔、抛光等基础工艺是如何一步步发展起来的，以及它们对早期机械装置，如钟表、水车、印刷机等产生的革命性影响。我们将着重阐述工业革命如何催生了标准化零件和批量生产的概念，并介绍早期精密机床的发明，如滑轮车床、铣床等，它们是如何打破了过去“一人一物”的模式，为大规模精密制造奠定了基础。这一章节的重点在于展现人类在认识和改造物质世界的过程中，对精度不断攀升的渴望，以及由此带来的工具和技艺的革新。 第二章：微观世界的雕刻师：现代精密加工技术 进入本章，我们将聚焦于当今最为先进的精密加工技术。首先，我们将详细剖析数控（CNC）加工的核心原理，包括G代码和M代码的指令体系，以及不同类型的数控机床，如数控车床、数控铣床、加工中心（MC）和电火花加工（EDM）机床，它们各自的加工优势和应用场景。我们将深入讲解激光切割与焊接的精确性，介绍不同激光器类型（如CO2激光、光纤激光）在材料加工中的应用，以及它们如何实现非接触式加工，减少材料变形。 随后，我们将探讨磨削与抛光技术的精进，分析不同磨料、磨具的特性，以及它们如何达到纳米级的表面光洁度。我们将详细介绍超精密加工的概念，包括金刚石车削、离子束抛光等技术，以及它们在制造光学器件、半导体芯片等高科技产品中的关键作用。此外，我们还会涉及增材制造（3D打印）在精密部件制造方面的突破，例如金属3D打印技术，如何实现复杂结构的快速成型，以及在航空航天、医疗器械等领域的应用潜力。本章的精髓在于揭示现代科技如何将加工精度推向极致，实现微观层面的物质重塑。 第三章：材质的智慧：高性能材料与精密成型 任何精密的机械部件都离不开合适的材料。本章将深入研究高性能材料在精密制造中的重要性。我们将介绍特种合金，如高温合金、钛合金、镍基合金等，它们在极端环境下（高温、高压、腐蚀）展现出的优异性能，以及它们在航空发动机、燃气轮机等核心部件制造中的不可替代性。 我们还将重点关注工程塑料与复合材料的创新应用。例如，碳纤维增强聚合物（CFRP）在轻量化和高强度方面的优势，如何广泛应用于汽车、风力发电叶片等领域。此外，我们还将探讨陶瓷材料在精密制造中的独特性，如其高硬度、耐磨损和绝缘性，以及它们在半导体设备、精密轴承等方面的应用。 在材料的加工成型方面，本章将深入分析精密锻造、精密铸造、粉末冶金等技术。我们将解释这些技术如何通过控制材料的微观结构，提高零件的力学性能和尺寸精度。例如，定向凝固技术在高温合金叶片制造中的应用，如何显著提高其抗蠕变性能。本章的目标是让读者理解，材料的选择与成型工艺的优化是实现精密制造的关键，两者相辅相成，共同塑造着机械部件的性能。 第四章：质量的守护者：检测、计量与智能制造 “差之毫厘，谬以千里”，精准的检测与计量是精密制造的生命线。本章将详细介绍三坐标测量机（CMM）的工作原理与应用，以及光学测量技术，如激光扫描、机器视觉在无损检测中的作用。我们将探讨表面粗糙度仪、轮廓度仪、圆度仪等精密测量仪器的原理和操作，以及它们如何确保零件尺寸和形位公差达到设计要求。 更重要的是，本章将展望智能制造的未来。我们将介绍工业物联网（IIoT）如何实现设备间的互联互通，以及大数据分析在优化生产过程、预测设备故障中的应用。我们将深入探讨人工智能（AI）在自动化检测、自适应控制和工艺优化中的潜力，例如通过机器学习算法，实现对加工过程的实时监控和调整，从而大幅提高生产效率和产品质量。本章将勾勒出精密制造在数字化、网络化、智能化浪潮中的演进方向，展现未来工厂的雏形。 第五章：应用之光：精密制造驱动的现代产业 精密制造并非孤立存在，它渗透于我们生活方方面面的现代产业之中。本章将通过具体的案例，展现精密制造的强大驱动力。在航空航天领域，我们将探讨飞机发动机涡轮叶片、起落架等关键部件的精密加工要求，以及它们如何确保飞行安全。在汽车工业，我们将解析发动机内部精密零件、变速箱、制动系统等对精度和可靠性的极致追求。 在医疗器械领域，我们将聚焦于微创手术器械、植入式医疗设备（如心脏起搏器）等对生物相容性、纳米级精度的高要求。在电子信息产业，我们将深入剖析半导体芯片制造中的光刻、蚀刻等精密工艺，以及高精度连接器、传感器等部件的生产。此外，我们还将触及新能源、精密仪器等领域的精密制造需求，例如光伏电池片的加工、高端显微镜、测量仪器的制造等。本章旨在以鲜活的实例，让读者深刻体会精密制造如何赋能各行各业，成为推动技术进步和社会发展的核心动力。 这本书将带您穿越精密制造的过去，抵达其辉煌的现在，并展望其充满无限可能的未来。它将揭示那些看似普通却至关重要的机械部件是如何被雕琢而成，以及它们背后所蕴含的科学、技术与艺术的完美结合。

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这本书的装帧设计简直是艺术品，封面那种深邃的蓝，配上烫金的标题字体，拿在手里就感觉自己捧着一本沉甸甸的知识宝库。我特别喜欢它内页纸张的质感，那种微哑光处理，使得印刷出来的图表和公式看起来既清晰又不刺眼，长时间阅读下来眼睛也不会感到疲劳。而且，书本的装订非常牢固，即使我经常带着它在工地和办公室之间奔波，翻阅无数次，它依然保持着完美的平整度，没有出现任何松页的迹象。更让人惊喜的是，作者在排版上花了大量心思，章节之间的留白恰到好处，使得原本复杂的理论在视觉上得到了极大的舒缓，让学习的体验变得非常愉悦。很多技术书籍往往只注重内容而忽略了载体本身，但这本书完全不同，它让我觉得阅读本身也是一种享受，体现了出版方对读者的尊重和对品质的极致追求。翻阅时，那种油墨的清香混合着纸张的微涩感，构筑了一种沉浸式的学习氛围，远胜于冰冷的电子屏幕阅读体验。

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我刚开始接触这个领域时，那些抽象的受力分析和复杂的应力应变关系简直是我的噩梦，感觉就像是面对一堵无法逾越的墙。然而，这本书的讲解方式彻底颠覆了我的认知。作者没有直接抛出晦涩难懂的数学推导，而是巧妙地运用了大量贴近实际工程案例的**情景模拟**来引入概念。比如，讲解弯矩图时，它不是枯燥地给出积分公式，而是先描述了一座老旧木桥在重压下如何变形，然后才引出平衡力的必要性，这种“先现象，后理论”的叙事结构，让每一个公式的出现都变得顺理成章，仿佛是解决眼前难题的唯一钥匙。读到后面，即便是最复杂的结构动力学部分，我也能清晰地勾勒出物体在不同载荷作用下的运动轨迹，这完全归功于作者那种庖丁解牛般的层层剖析，让人真正做到了“知其然，更知其所以然”。

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这本书的**习题设计**简直是“魔鬼中的天使”。初看目录，那些习题编号望不到头，让人心生畏惧。但当你真正开始动手尝试时，会发现它们的设计逻辑性极强。基础题用于巩固对基本概念的掌握，难度递增平滑得如同婴儿学步；而那些挑战性高的综合题，往往是将几个不同章节的知识点巧妙地编织在一起，要求读者必须建立起全局观。更棒的是，书末附带了详细的解题思路和关键步骤的解析（虽然最终答案需要自己推导），这种引导式的帮助避免了直接给出答案带来的思维惰性。我发现，我并非在解题，而是在与作者进行一场思维上的深度对话，每一次攻克难题后的成就感，都远超于仅仅通过考试的满足，它在磨砺我的逻辑推理能力和解决问题的韧性。

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我发现这本书在**知识的深度和广度**之间找到了一个近乎完美的平衡点。它既没有沦为一本停留在高中物理层面的科普读物，也没有变成一本只有极少数专家才能读懂的纯学术专著。它似乎是为那些已经具备基础力学素养，但渴望系统性深化理解的工程师和高年级学生量身定制的。例如，它对“虚功原理”的阐述，不仅给出了严格的数学定义，还从能量守恒的哲学高度进行了剖析，这种多维度的解读方式极大地拓宽了我的思维边界。读完后，我感觉自己对“力”这个基本概念的理解上升到了一个新的维度，不再是简单的推拉作用，而是一种系统内部能量和约束的综合体现。这本书的价值在于，它不仅教授了“如何计算”，更重要的是教会了我们“如何思考”结构和受力的本质。

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与其他教材相比，这本书在对**经典理论的现代应用**的阐述上，显得尤为深刻和与时俱进。它并没有沉溺于纯理论的展示，而是花了不少篇幅探讨了有限元分析（FEA）在解决传统解析法无能为力的问题时的强大威力。书中穿插了大量使用现代计算软件得出的模拟结果对比，使得理论与实践之间的鸿沟被有效地架设起来。我特别欣赏它在“材料非线性”章节的处理，它没有停留在理想弹性体的层面，而是深入探讨了塑性变形和疲劳损伤的预测模型，这些内容在我的实际设计工作中提供了直接可操作的指导。对于我们这些需要将课堂知识转化为实际工程能力的人来说，这种前瞻性和实用性的结合，是这本书最宝贵的价值所在，它教会我如何用更先进的工具去应对更复杂的现实挑战。

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