面向快速制造的特种加工技术

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页数:330
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出版时间:2009-2
价格:45.00元
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isbn号码:9787118061154
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图书标签:
  • 特种加工
  • 快速制造
  • 先进制造
  • 制造技术
  • 材料加工
  • 工艺技术
  • 机械工程
  • 工业工程
  • 精密制造
  • 表面工程
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具体描述

《面向快速制造的特种加工技术》是国内第一部系统阐述面向快速制造的特种加工技术的论著。其内容是作者及其所负责的科研团队承担国家自然科学基金重点和面上项目、辽宁省和大连市科技计划项目的科研成果和工作实践的总结,并补充了结题后在本领域继续研究的新进展,重点论述面向制造的快速响应在特种加工方面的新成果、新观点、新方法。主要内容包括可控电解珩磨复合加工新技术、混粉电火花大面积镜面加工技术、超声波铣削加工原理及相关技术、基于蜡模的快速精密铸技术。《面向快速制造的特种加工技术》在阐述技术原理的同时,注重技术的应用,以便让读者全面地了解并掌握面向快速制造的特种加工技术。

好的,这是一份针对一本虚构图书的详细简介,该书名为《智能机器人系统设计与优化:从理论到实践》,内容聚焦于现代机器人系统的构建、性能提升与应用拓展,与您提到的《面向快速制造的特种加工技术》无任何关联。 --- 智能机器人系统设计与优化:从理论到实践 图书简介 在当前以数字化、自动化和智能化为核心的工业与服务业变革浪潮中,机器人系统已不再是科幻小说的概念,而是驱动生产力飞跃和生活质量提升的关键技术。《智能机器人系统设计与优化:从理论到实践》一书,正是为理解、构建、部署和精调新一代复杂机器人系统而精心撰写的一部权威指南。本书旨在弥合机器人学理论研究与工程实践之间的鸿沟,为机器人工程师、系统架构师、高级技术学生以及致力于前沿自动化领域的决策者提供一套系统化、可操作的知识框架。 本书的结构经过精心设计,首先奠定坚实的理论基础,随后深入探讨当前主流机器人平台的设计哲学与实现细节,最终聚焦于如何通过先进的优化算法和人工智能技术,赋予机器人真正的“智能”与适应性。全书的论述风格力求严谨而又不失工程上的实用性,结合大量实际案例和数据分析,确保读者不仅知其“然”,更明其“所以然”。 第一部分:机器人系统基石与建模 本部分着重于构建理解复杂机器人系统的理论框架。我们首先回顾了经典机械动力学、运动学和静力学的核心原理,并将其提升至现代多自由度(DoF)复杂机械臂和移动机器人的应用层面。 1.1 运动学与轨迹规划的深度剖析: 详细阐述了正运动学、逆运动学的高效求解方法,包括数值解法、解析解法及其在实时控制中的收敛性分析。特别地,本书引入了基于李群(Lie Group)的描述方法,以处理复杂的空间位姿变换,并探讨了机器人在约束环境下的轨迹优化问题,如避障和关节限制下的平滑路径生成。 1.2 动力学建模与仿真: 阐述了拉格朗日方程和牛顿-欧拉方程在机器人系统建模中的应用差异与适用场景。重点在于如何建立精确的、包含弹性形变和摩擦阻力的非线性动力学模型。我们提供了基于Simscape/Robotics System Toolbox等主流仿真环境的模型构建流程,并强调了模型辨识(Model Identification)在提高仿真精度中的关键作用。 1.3 传感器融合与状态估计: 现代机器人系统是数据驱动的。本章深入讨论了惯性测量单元(IMU)、激光雷达(LiDAR)、视觉系统(Vision)等异构传感器的校准、时间同步和数据融合技术。重点介绍了扩展卡尔曼滤波(EKF)、无迹卡尔曼滤波(UKF)以及基于图优化的因子图(Factor Graph)方法在实现高精度、高鲁棒性状态估计(如SLAM和VIO)中的应用。 第二部分:控制架构与实时执行 机器人的“智能”最终需要通过精确的实时控制来实现。本部分将读者的注意力引向了控制理论在机器人领域的具体落地。 2.1 经典与现代控制理论的应用: 回顾了PID控制的局限性,并详细介绍了基于模型控制(Model-Based Control)的优势。重点讲解了非线性控制方法,包括滑模控制(SMC)、反馈线性化(Feedback Linearization)以及自适应控制(Adaptive Control)在处理负载变化、外部扰动和参数不确定性时的有效性。 2.2 任务空间与关节空间控制的协同: 分析了在复杂任务(如力控装配、高精度抓取)中,如何有效地在任务空间(笛卡尔空间)和关节空间之间进行协调控制。本书提出了基于操作空间(Operational Space)的力/位置混合控制架构,并详细论述了雅可比矩阵奇异性附近的鲁棒性设计策略。 2.3 实时操作系统与硬件接口: 探讨了机器人控制软件栈的选型,包括对RTOS(如QNX, VxWorks)和基于Linux的实时内核(如PREEMPT_RT)的性能对比分析。内容覆盖了驱动层级的低延迟通信协议(如EtherCAT, ROS 2 DDS)以及如何设计高效、可靠的控制回路,确保毫秒级甚至微秒级的响应时间。 第三部分:赋能智能:感知、决策与学习 本部分是全书的精华所在,深入探讨了如何将人工智能和深度学习技术融入机器人系统,实现自主决策和环境适应能力。 3.1 深度学习在机器人感知中的前沿应用: 详细解析了用于三维环境理解的卷积神经网络(CNNs)和Transformer架构。内容涵盖了基于PointNet/PointNet++的点云分割与识别、场景语义理解以及模仿学习(Imitation Learning)在快速教会机器人新技能方面的潜力与挑战。 3.2 基于强化学习的自主决策: 强化学习(RL)是赋予机器人决策能力的核心技术。本书不仅介绍了DQN, PPO, SAC等经典算法,更侧重于如何在高维连续动作空间和安全约束下,有效地训练机器人策略。我们提供了在仿真环境中进行高效探索与迁移学习的实用技巧,以克服“仿真到现实”(Sim-to-Real)的巨大鸿沟。 3.3 交互式学习与人机协作(HRI): 探讨了下一代机器人需要具备的协作能力。这包括了意图预测(Intention Prediction)、共享控制(Shared Control)范式以及基于自然语言处理(NLP)的任务指令理解。本书特别关注了安全的人机协作设计原则(如碰撞检测与预警系统),确保机器人在共享工作空间中的行为符合人类直觉和安全标准。 第四部分:系统集成与性能优化 本部分将理论与实践相结合,指导读者如何进行全系统的集成、测试与性能调优。 4.1 模块化系统架构与中间件: 详细分析了Robot Operating System (ROS) 2在构建复杂、分布式机器人应用中的优势。重点在于如何利用其中间件(DDS)实现跨平台、高可靠性的模块间通信,以及如何进行系统级的软件调试和性能瓶颈分析。 4.2 鲁棒性测试与可靠性工程: 强调了从实验室原型到工业级部署所需的严苛测试流程。内容包括敏感性分析、边界条件测试、系统在极端环境下的稳定性验证,以及故障诊断与恢复策略的设计。 4.3 性能指标的量化与优化: 定义了一系列关键性能指标(KPIs),如任务完成时间、路径跟踪误差、能效比和故障恢复时间。本书提供了一套量化分析工具,指导工程师通过迭代优化,实现系统性能的持续提升。 --- 本书的特色与读者群体: 《智能机器人系统设计与优化:从理论到实践》的突出特点在于其理论的深度与工程实践的广度完美结合。它避免了对单一硬件平台的过度依赖,而是聚焦于跨平台通用的设计哲学和算法原理。 本书适合以下读者群体: 机器人系统集成工程师: 寻求优化现有系统性能和解决复杂控制难题的专业人士。 机器人学与自动化专业的研究生和博士生: 作为一本深入研究的参考资料,涵盖了前沿的控制与学习理论。 从事高端制造、物流自动化、医疗机器人或自动驾驶的公司技术骨干: 需要理解如何将最新的AI技术安全有效地部署到物理实体中的决策者。 通过阅读本书,读者将掌握构建下一代自主、高效、可信赖的智能机器人系统的必备知识和先进工具。

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读后感

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这本书的题目《面向快速制造的特种加工技术》让我立刻感受到它紧贴产业前沿的实用价值。我迫切地想了解,书中是如何将“快速制造”这一核心理念与形形色色的“特种加工技术”紧密结合起来的。我设想,书中会对“快速制造”的方方面面进行深入剖析,包括如何通过优化设计、缩短流程、实现柔性生产来快速响应市场变化。而“特种加工技术”的部分,我非常期待能够看到那些能够实现高效率、高精度、甚至微观级加工的工艺介绍。比如,是否会详细讲解电火花成型加工(EDM)在制造模具和复杂腔体方面的独特优势,以及如何通过优化电参数、电极材料和加工液来提高其加工效率和表面质量?书中是否会提供关于如何选择最适合特定材料(如高温合金、陶瓷、钛合金)和特定零件(如薄壁件、微孔零件、复杂曲面零件)的特种加工技术的实用指南?我希望书中能够包含大量关于工艺参数优化、刀具/工具设计、以及后处理技术(如清洗、去毛刺、表面强化)的详细讲解,这些都是实现高质量快速制造的关键。此外,我也非常关注书中是否会探讨如何将这些特种加工技术与自动化设备、机器人技术、以及先进的测量和检测系统相结合,以构建一个智能化、高效率的生产体系。我对书中能够提供一些关于如何评估特种加工技术的经济可行性,以及如何通过技术升级来降低制造成本的案例分析非常有兴趣。

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《面向快速制造的特种加工技术》这本书的题目,本身就充满了前沿和实用的气息。我设想,作者在这本书中会深入浅出地剖析“快速制造”的驱动因素和核心技术,特别是如何在当今瞬息万变的市场需求下,利用“特种加工技术”来缩短产品开发周期、降低制造成本、并实现高附加值的生产。在“特种加工技术”方面,我特别期待书中能够详细介绍那些能够实现非接触式加工、微观加工或者特殊材料加工的工艺,例如,等离子加工(PAM)在表面改性、薄膜沉积等领域的应用,或者高能束加工(如电子束加工 EBM)在精密焊接和材料去除上的独特优势。书中是否会提供关于如何根据零件的材料属性(如硬度、导电性、热稳定性)以及几何特征(如微孔、复杂曲面)来选择最合适的特种加工技术的详细指导?我希望书中不仅会介绍各种特种加工技术的原理和设备,更会侧重于如何通过优化工艺参数(如能量密度、作用时间、加工介质)、改进加工策略(如多轴联动、路径规划)来提升加工效率和零件质量。在“快速制造”的背景下,书中是否会探讨如何将这些特种加工技术与数字化设计、仿真分析、以及智能制造系统相结合,构建一个高效、灵活、可追溯的生产流程?我对书中可能包含的案例研究非常感兴趣,特别是那些成功应用特种加工技术实现产品创新和生产模式变革的实际案例,这些将对我理解理论知识的应用价值具有极大的启发意义。

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看到《面向快速制造的特种加工技术》这个书名,我首先想到的是制造业转型升级的关键所在。这本书,我猜想,会深入探讨如何利用那些非常规但高效的加工手段,来满足日益增长的快速、定制化、复杂化生产需求。关于“快速制造”,我期待书中能阐述如何在产品设计的早期阶段就引入特种加工技术,从而加速原型制作和产品验证过程。同时,它也会详细介绍如何通过优化工艺流程、提高自动化水平、以及引入智能化的生产管理系统来进一步缩短生产周期。在“特种加工技术”方面,我特别想了解书中是如何界定和分类这些技术的。比如,是否会涵盖诸如电解加工(ECM)在加工高强度合金时的优势,或者激光焊接(LW)在实现高强度、无变形连接方面的独特应用?书中是否会提供关于如何根据不同的材料类型(如钛合金、高温合金、工程塑料)和零件的特定要求(如表面粗光洁度、微观结构控制、内部应力消除)来选择最适合的特种加工方法的决策框架?我希望书中能够提供详细的工艺参数设置指南,以及如何通过先进的监控和反馈系统来确保加工过程的稳定性和一致性。此外,快速制造也意味着对供应链的整合和优化,书中是否会探讨如何将特种加工技术与上游的材料供应和下游的装配、检测等环节进行高效衔接?我对书中关于如何评估和改进特种加工技术的经济效益,以及如何通过技术创新来降低生产成本的内容非常感兴趣。

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《面向快速制造的特种加工技术》这个书名,让我立刻联想到了现代制造业的核心驱动力。我迫切地想知道,这本书究竟是如何定义和阐述“特种加工技术”的,它是仅仅指那些不涉及切削的加工方式,还是包含了那些通过特殊能量(如电、光、热、化学)或者特殊介质(如等离子、水射流)来实现材料去除或成型的工艺?对于“快速制造”这个部分,我非常好奇书中会如何探讨如何缩短从设计到生产的整个周期。比如,是否会详细介绍如何通过优化数控编程、运用智能制造执行系统(MES)来提高生产效率,以及如何利用先进的仿真和虚拟制造技术来减少物理样机的制造和测试次数?在“特种加工技术”方面,我特别期待书中能详细讲解诸如电化学加工(ECM)在去除率和表面质量上的优势,或者离子束加工(IBM)在超精密加工和表面改性方面的独特能力。书中是否会包含一些关于如何将多种特种加工技术进行组合,以解决单一技术无法克服的加工难题的案例?比如,先用某种高效率的特种加工方法去除大部分材料,再用另一种高精度的特种加工方法进行精加工。此外,快速制造也常常伴随着小批量、多品种的生产模式,书中是否会探讨如何通过柔性制造系统和模块化设备,快速适应不同零件的生产需求?我对书中关于如何实现高效的生产线配置和优化,以及如何通过智能化的数据采集和分析来持续改进加工过程的内容非常感兴趣,这对我理解和实践快速制造的精髓至关重要。

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读到《面向快速制造的特种加工技术》这个书名,我脑海中立刻浮现出一幅幅充满未来感的画面。我想象着那些能够瞬间成型、精密无匹的加工过程。这本书,我猜想,一定不会仅仅停留在理论层面,而是会非常接地气地剖析如何在实际的生产环境中应用这些“特种”的加工技术。例如,在“快速制造”方面,它是否会详细阐述如何通过选择最优的加工路径、优化刀具设计、甚至利用先进的模拟仿真软件来提前预测和规避潜在的加工缺陷,从而在首次加工就达到预期的精度和质量?在“特种加工技术”这个大类下,我想象书中会重点介绍一些非传统但高效的加工方法,比如超声波加工(USM)在硬脆材料加工中的优势,或者水射流切割(WJM)和砂磨料水射流切割(AWJM)在复杂曲面和多层材料加工中的独特性。我很期待书中能够提供一些关于如何快速切换不同加工模式、如何实现多工艺集成以应对复杂零件制造的策略。同时,“快速制造”也意味着对供应链和生产管理提出了更高的要求,书中是否会触及如何将这些特种加工技术与精益生产、敏捷制造等理念相结合,以实现端到端的快速响应和交付?我希望看到书中能有关于如何评估和选择最适合特定零件的特种加工技术的指导性内容,例如根据材料特性、几何形状复杂度、精度要求以及生产批量等因素来做出明智的决策,这对我来说至关重要。

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这本书的题目《面向快速制造的特种加工技术》让我立刻联想到当今制造业的核心挑战和机遇。我非常想知道,作者在这本书中是如何阐述“快速制造”的精髓,以及它如何与那些高度专业化、非传统性的“特种加工技术”相结合,以应对日益变化的市场需求。我猜想,书中会对“快速制造”的各个方面进行深入探讨,包括如何优化设计流程、缩短生产周期、实现小批量、多品种的柔性生产。在“特种加工技术”部分,我尤其期待能够看到那些能够实现高精度、复杂结构、以及特殊材料加工的先进工艺。例如,书中是否会详尽介绍激光切割(LC)在金属、非金属材料精密加工中的应用,以及如何通过优化激光功率、速度、焦点等参数来提高切割质量和效率?我希望书中能够提供关于如何根据不同的零件特性(如几何复杂度、材料种类、表面粗糙度要求)来选择最适合的特种加工技术,并且给出详细的工艺参数设置和优化指导。此外,快速制造也意味着对生产过程的智能化和自动化有着更高的要求,书中是否会探讨如何将这些特种加工技术与机器人技术、自动化上下料系统、以及先进的质量检测设备相结合,以构建一个高效、无人化的生产线?我对书中能够包含一些关于如何评估特种加工技术的经济效益,以及如何通过技术创新来提升企业核心竞争力的实操性建议非常感兴趣。

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这本书的题目《面向快速制造的特种加工技术》真是引起了我极大的兴趣。我对“快速制造”这个概念一直抱有浓厚的探索欲,尤其是它与“特种加工技术”相结合所能带来的颠覆性变革。我猜想,这本书会深入探讨那些能够显著缩短生产周期、实现高度定制化和复杂结构制造的关键加工手段。比如,书中是否会详细介绍增材制造(3D打印)的最新进展,不仅仅是基础原理,更会侧重于在不同材料、不同应用场景下的具体技术优化,例如如何通过调整打印参数、优化后处理工艺来提升零件的力学性能、表面光洁度和尺寸精度?书中还会不会涉及电火花加工(EDM)或激光加工(LBM)在快速原型制造中的应用?我设想,作者或许会从材料科学的角度出发,讲解不同特种加工技术如何与特定的工程材料(如高性能合金、陶瓷、复合材料)相匹配,从而实现材料性能的最大化释放,这对于追求极致性能的快速制造至关重要。而且,在“快速”这个关键词下,我期望书中能有关于工艺流程优化、自动化集成以及智能制造解决方案的内容,如何通过数据分析、机器学习等手段来预测和控制加工过程,进一步缩短交货时间,降低制造成本。书中的案例分析也肯定会是我关注的重点,希望能看到不同行业(如航空航天、医疗器械、汽车制造)如何利用这些特种加工技术实现创新的产品设计和高效的生产制造,这对我理解理论知识的应用落地有着极大的帮助。

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拿到《面向快速制造的特种加工技术》这本书,我首先关注的是它是否能提供一套切实可行的指导,帮助我理解和掌握在快速制造环境下,如何有效地运用各种“特种”的加工手段。我猜测书中会对“快速制造”的内涵进行深入解读,可能不仅仅是追求速度,更是在保证质量和成本效益的前提下,实现生产的敏捷化和柔性化。关于“特种加工技术”,我希望书中能够详尽地介绍那些在传统机械加工方法之外,能够实现更高精度、更复杂结构、更优材料性能的加工工艺。例如,书中是否会重点介绍激光微细加工(LUM)在电子器件、微机电系统(MEMS)等领域中的关键作用,以及如何通过控制激光参数来达到纳米级的加工精度?我特别想知道书中是否会提供关于如何评估和选择不同特种加工技术以适应快速迭代的产品设计需求的指南,比如,如果我需要快速制造一个具有复杂内部通道的金属零件,我应该优先考虑哪种特种加工技术?书中对于工艺参数的优化和过程监控的详细讲解,将是我的重点关注内容,比如如何通过在线测量和反馈控制来确保加工过程的稳定性和可重复性。此外,快速制造必然离不开高效的后处理工艺,书中是否会包含关于特种加工后零件的清洗、表面处理、检测等方面的讨论?我对书中能够提供一些关于如何将这些特种加工技术与自动化装配、智能检测等环节无缝对接的解决方案非常有期待。

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《面向快速制造的特种加工技术》这个书名,勾起了我对现代制造业核心竞争力的探索欲望。我非常期待这本书能够为我揭示,在日新月异的市场环境中,如何通过掌握和应用那些非传统的、高度专业化的加工技术,来抢占“快速制造”的制高点。我猜测,书中对于“快速制造”的定义,可能会涵盖从设计、原型制作到批量生产的整个生命周期,并着重强调在这个过程中,特种加工技术所扮演的关键角色,例如如何通过快速成型技术实现复杂产品的即时制造。在“特种加工技术”这个范畴内,我特别好奇书中是否会深入探讨那些能够实现材料精准去除、改性或者连接的工艺,例如,超声波振动辅助加工(UVAM)在提高切削效率和降低表面损伤方面的作用,或者电化学抛光(ECP)在获得镜面般表面光洁度方面的独特能力。书中是否会提供一套关于如何评估不同特种加工技术在特定应用场景下的综合性能(如加工精度、效率、成本、环境影响)的评价体系?我希望书中能够详细讲解如何通过精密的工艺参数控制,以及先进的在线监测和质量反馈机制,来确保快速制造过程中每一件产品的稳定性和可靠性。此外,快速制造也离不开对整个生产流程的优化和智能化,书中是否会讨论如何将特种加工技术与工业物联网(IIoT)、人工智能(AI)等新兴技术相结合,实现生产过程的预测性维护和自适应优化?我对书中关于如何通过技术创新驱动产品升级和市场拓展的战略性见解非常有期待。

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《面向快速制造的特种加工技术》这个书名,直接点明了我对现代制造业转型升级的关切。我非常好奇,这本书是如何将“快速制造”这一时代需求,与那些精深奥妙的“特种加工技术”融会贯通的。我猜想,书中会对“快速制造”的各个环节进行细致的梳理,从产品概念到最终交付,重点突出特种加工技术在缩短时间、提高效率、实现创新方面的关键作用,比如如何通过快速原型制造技术加速新产品的上市进程。而在“特种加工技术”的篇章里,我尤其想了解那些能够突破传统机械加工局限的工艺,例如,激光精密焊接(LPW)在连接不同材料、实现高强度连接方面的应用,或者电化学加工(ECM)在处理难加工材料、获得高精度表面时的优势。书中是否会提供一套关于如何评估不同特种加工技术在满足快速制造需求时的综合优劣势的指导性框架?我希望书中能够详细阐述工艺参数的选择原则,以及如何通过先进的在线监测和反馈控制系统来确保加工过程的稳定性和可重复性,从而实现“一次成功”的快速制造。另外,快速制造也必然要求生产流程的高度集成和智能化,书中是否会探讨如何将特种加工技术与数字化设计、仿真分析、以及先进的生产管理软件(如MES)相结合,构建一个高效、柔性、可追溯的智能制造系统?我对书中可能包含的关于如何通过特种加工技术的创新应用,来解决复杂制造难题、实现产品差异化竞争的案例研究非常感兴趣。

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