机械制造工艺学习题集 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:陈敏 编

出品人:

页数:145

译者:

出版时间:2009-4

价格:18.00元

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isbn号码:9787313053596

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• 技能提升

机械制造工艺学综合实践指南 内容概述： 本书是一本面向机械制造领域中、高级专业技术人员、工程师以及相关专业高年级本科生和研究生的综合性实践指导手册。它摒弃了传统教科书中偏重理论推导和基础概念的叙述模式，而是聚焦于现代机械制造过程中实际遇到的复杂问题、前沿技术应用和系统优化策略。全书以“解决实际问题，提升工艺水平”为核心目标，旨在构建一个从设计转化为可制造性、从粗加工到精密装配的全流程工艺管理与优化框架。 本书结构与核心章节： 本书共分为六大部分，涵盖了现代机械制造工艺的规划、实施、监控和质量控制的全周期管理： 第一部分：面向制造的零件设计与工艺性分析（Design for Manufacturability Analysis） 本部分深入探讨了如何从零件设计阶段就介入，确保其具备高效率、低成本的制造潜力。 1.1 复杂曲面零件的特征识别与工艺约束建模： 针对航空航天、模具制造等领域常见的高曲率、薄壁、异形结构零件，分析了不同制造方法（如五轴加工、增材制造）对几何特征的敏感性，并建立了一套量化的工艺约束评分系统，用于评估现有设计的可制造性等级。 1.2 典型结构件的毛坯选择与余量优化策略： 详细对比了锻造、铸造、钣金成形等不同毛坯获取方式的内在组织结构差异。重点阐述了基于有限元分析（FEA）预测的塑性变形区域对后续切削加工余量的影响，提出了一种基于“等效应力分布”的自适应余量分配方法，避免了传统经验法则带来的材料浪费和加工难度激增。 1.3 异种材料连接件的界面处理工艺流程： 关注机械结构中广泛存在的金属-复合材料、难加工合金的连接问题。内容包括激光熔覆、搅拌摩擦焊（FSW）的工艺窗口确定，以及钎焊过程中界面扩散层厚度的精确控制技术，旨在确保连接强度和疲劳寿命。 第二部分：先进切削加工工艺的深度集成与优化（Advanced Machining Integration） 本部分侧重于高精度、高效率切削加工中的关键瓶颈突破，特别是针对难加工材料的处理。 2.1 高速/高精度加工中的热耦合效应管理： 探讨了高速切削过程中刀具、工件和切削液三者之间的热交换机制。分析了热变形对微米级加工精度的影响，并引入了基于红外热像仪的实时温度补偿算法在数控系统中的应用实践案例。 2.2 复杂刀具路径的自适应生成与干涉规避： 重点讲解了基于点云数据（Point Cloud Data）的逆向工程与数控路径生成技术。内容涵盖了在小半径、深型腔结构中，如何通过动态调整进给速度和主轴转速，确保刀具在加工过程中的“有效接触几何形状”始终处于最优状态，并详细描述了G代码级别的碰撞检测与自动重规划流程。 2.3 陶瓷、硬质合金的高效加工策略： 针对高硬度材料，本书提供了超硬刀具（PCD、CBN）的磨损机理分析，并详细阐述了脉冲激光辅助加工、电化学加工（ECM）与精密磨削的复合应用方案，以克服传统金刚石砂轮的局限性。 第三部分：增材制造（AM）的工艺后处理与性能保证（Post-Processing and Qualification for AM） 随着增材制造技术的成熟，如何有效控制和优化后处理环节成为关键。 3.1 增材制造件的残余应力分析与释放技术： 针对选区激光熔化（SLM）和电子束熔化（EBM）过程中产生的巨大热梯度，分析了内部残余应力的分布特征。提供了热等静压（HIP）的工艺参数优化模型，以及针对特定结构件的局部应力消除热处理方案。 3.2 增材制造件的表面完整性与机械性能重构： 详细介绍了基于电化学抛光（ECP）和超声波冲击（USM）对增材零件表面粗糙度和疲劳性能的改善效果。书中包含多种金属基增材零件的显微组织重构案例，对比了不同后处理对晶粒尺寸和孔隙率的影响。 第四部分：精密装配与柔性制造系统（Precision Assembly and FMS） 本部分聚焦于现代生产线的集成化与智能化。 4.1 传感器驱动的实时装配力监控与自适应调整： 探讨了利用压电传感器和力矩传感器实时采集装配过程中的耦合力、扭矩数据。描述了如何利用这些数据构建“装配质量模型”，实现对过盈配合、轴承压入等关键操作的闭环控制，避免因公差累积导致的装配失败。 4.2 工业机器人与视觉引导下的柔性定位： 介绍了基于三维视觉系统（如结构光、TOF相机）对随机堆放零件（Bin Picking）的识别、位姿估计和抓取路径规划技术。重点分析了在无基准面、多自由度机器人操作中的坐标系转换与误差补偿策略。 第五部分：制造过程的数字化孪生与质量控制（Digital Twin and Quality Control） 本书将先进的质量控制方法与数字化工具相结合。 5.1 基于模型预测控制（MPC）的工艺参数在线调优： 针对机床的动态特性，提出了将实时监测到的振动、温度数据输入到数字孪生模型中，预测未来加工状态，并提前调整进给、刚度等参数以保持输出质量稳定性的方法。 5.2 几何尺寸与公差（GD&T）在数字化流程中的应用： 不再局限于传统图纸解读，而是深入讲解了如何将GD&T要求直接嵌入到CAD/CAE/CAM软件链中，确保从设计意图到最终测量结果的完全可追溯性。 第六部分：面向可持续性的工艺决策支持系统（Sustainable Manufacturing Decision Support） 6.1 能源效率与切削液管理： 分析了不同加工模式（干式、半干式、湿式）的能耗模型，并提供了刀具寿命预测对整体能源消耗的影响评估方法。 6.2 材料回收与再制造工艺链的建立： 探讨了从废旧高价值零件中回收关键材料（如钴、镍基高温合金）的化学提纯与热处理工艺，以实现制造过程的闭环。 本书特点： 本书内容高度强调工程实践性和前沿技术融合性，书中包含大量实际工厂的工艺流程图、关键工艺参数的推荐范围表格、以及基于实际项目数据的性能对比分析。它不是一本供初学者入门的教材，而是为那些已经掌握基础理论，正致力于解决复杂、高难度制造挑战的工程师量身打造的进阶工具书。通过本书的学习，读者将能够系统性地提升对复杂产品全生命周期制造工艺的规划、分析与优化能力。

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这本书的装帧设计相当朴实，封面是那种经典的蓝底白字，没有任何花哨的图案，一看就知道是面向实用性教学的材料。翻开扉页，能感受到纸张有一定的厚度，印刷清晰，字体排版规整，这对于长时间阅读和做笔记来说非常友好。我个人对这种“干货满满”的外观很欣赏，因为它暗示了内容绝对是硬核、直奔主题的，没有多余的装饰来浪费读者的宝贵时间。书的目录结构划分得非常清晰，从基础的车削、铣削、刨削到更复杂的钻孔、镗孔，再到后面的热处理和表面处理工艺，脉络非常分明，让人一眼就能找到自己需要攻克的章节。特别是它在每个章节开头设置的知识点梳理部分，虽然简短，但却是将理论知识快速串联起来的绝佳桥梁，为后续习题的深入理解打下了坚实的基础。拿到手里沉甸甸的感觉，就像是学徒时期手里握着那把趁手的量具，踏实、可靠，让人对即将开始的学习旅程充满信心。这种传统且严谨的风格，在快节奏的现在显得尤为珍贵，它提醒着我们，扎实的工艺基础永远是机械领域立足的根本。

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从排版和细节处理上来看，这本书体现了编者对使用者体验的深思熟虑。书的每一页的页眉都清晰地标注了章节名称和页码，这在查找特定知识点时极其方便，避免了在厚厚的书中“大海捞针”。更让我惊喜的是，在一些关键的公式推导或工艺流程图的旁边，通常会附带一个小的“注意”或“提示”框，用不同的颜色或字体标识出来，这显然是编者根据教学或实践中常见的误区所做的善意提醒。例如，在讲解磨削冷却液的作用时，它会特别提醒“切忌使用水基冷却液处理高温高碳钢件，以防出现淬火裂纹”之类极其关键的实操经验。这种细节上的打磨，让这本书在使用过程中充满人情味，它不是冷冰冰的知识堆砌，而是仿佛有一位耐心、细心的老师在旁边指导，随时为你避开那些代价高昂的错误。这种对细节的尊重，极大地提升了学习的效率和安全性。

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我是在准备一个重要的专业技能认证考试时接触到这本资料的。坦白说，最初抱着试一试的心态，但很快就被它内在的逻辑性和覆盖的广度所折服。它绝非那种只罗列公式和概念的“死记硬背型”习题集，而是巧妙地将理论知识点融入到实际的生产场景问题中。比如，在讲到切削参数选择时，它会设置一系列不同材料、不同刀具的组合题，迫使你不能只记住一个标准公式，而是要结合实际的切削速度、进给量对刀具寿命和表面粗糙度的影响进行综合分析。有些题目设计得极其精妙，初看似乎无从下手，但只要沿着工艺流程一步步拆解，最终总能找到那个隐藏的逻辑链条。完成一套习题下来，感觉就像是跟着一位经验丰富的高级工程师走了一趟完整的车间流程，不仅知识点被巩固了，更重要的是，培养了一种“系统思维”和“问题解决导向”的习惯。对于我这种动手能力稍弱、更依赖理论支撑的工程师来说，这种训练简直是雪中送炭。

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这本书的价值，我认为很大程度上体现在它对“标准”的强调和遵循上。在机械制造领域，规范和标准是铁律，任何经验主义都可能导致灾难性的后果。这本习题集在每一个环节，无论是几何公差的标注、表面粗糙度的要求，还是切削液的成分比例，都严格参照了行业内的国家标准（GB）或国际通用标准。这对于我们这些未来需要与国际接轨的工程师来说，是极其重要的训练。通过大量接触标准化的题目，我们不仅学会了“怎么做”，更学会了“为什么必须这样做”。例如，关于螺纹加工的题目，它会反复考察不同等级的精度要求对应的加工步骤差异，这迫使读者必须去查阅和理解相关的标准条文，而不是仅仅停留在计算层面。这种“带着标准去学习”的模式，无疑为读者建立起了一套坚不可摧的工程规范基石，让所学的知识真正具备了在任何正规制造环境下落地的可能性，实属难得的良心之作。

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这本书的难度梯度设置得非常具有层次感，这一点值得特别称赞。最初的几章题目相对基础，主要是对基本概念的辨析和简单公式的应用，这就像是给我们这些“非科班出身”或者基础薄弱的读者提供了一个缓冲地带，避免了上来就因为挫败感而放弃。当我们逐渐适应了它的出题风格后，后面的综合应用题和设计性小题就开始展现出它的“威力”了。这些题目不再是简单的对号入座，而是要求我们将不同章节的知识点（比如，从材料学到切削液选择，再到机床刚性要求）串联起来，进行跨学科的计算和判断。我印象最深的是关于误差分析和公差配合的那部分，题目描述了一个典型的装配场景，让你不仅要计算出加工精度，还要分析在实际生产中可能出现的系统误差和随机误差来源。这种深度和广度，使得这本书的应用价值远远超越了单纯的“习题册”，更像是一本高质量的案例分析手册，非常适合准备毕业设计或进入工作岗位初期，需要快速建立起工程化思维的读者。

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