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出版者:机械工业

作者:技能士の友编集部

出品人:

页数:161

译者:戎圭明

出版时间:2009-6

价格:25.00元

装帧:平装

isbn号码:9787111265498

丛书系列:日本经典技能系列丛书

图书标签:

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匠心独运，铸就非凡：现代金属加工技艺的深度探索 图书名称：《金属加工的艺术与科学》 图书简介 本书并非讲述基础钳工操作的入门指南，而是聚焦于现代金属加工领域中，那些对精度、效率和创新有着更高要求的专业技术人员与工程师所必需的深度知识体系。它深入剖析了从传统切削到尖端增材制造的整个产业链条，旨在为读者构建一个系统、前沿且富有实践指导意义的知识框架。 第一部分：材料科学与性能优化 本书首先从材料学的根基出发，超越了简单介绍钢材种类的层面。我们详细探讨了高性能合金（如镍基高温合金、钛合金、以及新型铝锂合金）在极端工况下的微观结构演变及其对加工性能的影响。 塑性变形机理： 深入解析材料在车削、铣削和钻削过程中的应力-应变关系，特别是残余应力的形成机制及其对零件尺寸稳定性和疲劳寿命的决定性作用。书中提供了先进的有限元分析（FEA）模型，用于预测不同切削参数下应力场的分布。 表面完整性工程： 探讨了切削过程中的热影响区（HAZ）对材料表面硬度、耐腐蚀性和摩擦学性能的改变。内容涵盖了如何通过优化切削液的化学成分、流体力学设计以及刀具几何角度，实现超低表面粗糙度（Ra值低于0.4μm）的稳定获得。 功能性材料的加工挑战： 专门设立章节讨论复合材料（如碳纤维增强聚合物 CFRP）和难加工材料（如Inconel 718）的专用加工策略，包括低温加工技术、高压冷却技术（HPC）的应用，以及如何有效解决刀具磨损和材料分层问题。 第二部分：先进切削工艺的数字化与智能化 本部分聚焦于现代数控（NC）技术与信息技术的深度融合，构建了高效、柔性制造系统的核心理论。 高速、高精度加工（HSC/HPC）： 不仅仅是提高转速，更在于动态误差补偿和热膨胀实时控制。书中详细阐述了机床结构误差（如导轨摩擦、主轴径向跳动）的精确测量、建模与在线补偿技术。重点介绍了五轴及以上联动加工的运动学解算、奇异点规避策略以及复杂曲面刀具路径的优化算法。 刀具路径的智能生成： 超越CAM软件的默认设置，本书探讨了基于拓扑优化的残余材料识别与去除策略。引入了基于特征的加工（FBM）与人工智能算法的结合，实现从三维模型到最优NC代码的半自动化转换，尤其在模具和航空零部件的复杂腔体加工中具有极高价值。 切削力与振动控制： 深度解析了颤振（Chatter）的发生机理——从动态刚度矩阵分析到系统阻尼的优化。提供了主动式与被动式振动抑制技术的对比研究，包括使用特殊阻尼材料、变转速策略（VS）以及嵌入式振动传感器反馈控制系统。 第三部分：非常规与增材制造技术的前沿 为应对传统切削的局限性，本书系统梳理了非接触和近净成形技术。 电火花加工（EDM）与电化学加工（ECM）： 深入分析了脉冲电源的参数控制对电极损耗、表面熔融层（MRR）和加工速度的影响。ECM部分则侧重于电解液的导电性、流场分布设计以及对复杂内腔的去毛刺应用。 激光与水刀加工： 探讨了超快激光加工在微纳结构制造中的应用，包括飞秒激光的等离子体机制。水刀加工部分则重点分析了射流的湍流效应、磨料的粒度分布对切割质量的影响，以及在复合材料切割中的应用优势。 增材制造（AM）的后处理： 鉴于AM零件固有的高残余应力和孔隙率问题，本书将大量篇幅用于讨论选择性激光熔化（SLM）和电子束熔化（EBM）零件的热等静压（HIP）工艺参数优化，以及针对提高疲劳性能的精密磨削与抛光技术。 第四部分：质量保证与计量学 本书强调，没有精确的计量，就没有真正的精密制造。 在机测量（In-Situ Metrology）： 详细介绍了基于声发射（AE）信号、激光测距传感器和接触式探针的刀具磨损实时监控方法，及其与加工过程的闭环反馈机制。 现代测量技术： 深入讲解了三坐标测量机（CMM）的高级应用，包括非接触式扫描测量（激光和白光）、球形误差补偿以及计量不确定度的科学评估。重点介绍了形位公差（GD&T）在复杂零件验收标准制定中的实际应用案例。 表面形貌分析： 介绍了光学轮廓仪和原子力显微镜（AFM）在微米级表面形貌分析中的原理和数据解读，帮助读者理解加工质量的微观表现。 目标读者群 本书面向具有一定机械基础知识，希望向高级数控编程师、工艺工程师、制造系统设计师、质量控制专家方向发展的技术人员和工程专业学生。它提供的是从“操作者”向“设计者/优化者”转型的理论阶梯。通过本书的学习，读者将能够独立分析复杂制造难题，并设计出更具竞争力的生产解决方案。

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这本书的结构安排非常巧妙，它不是线性叙事，而是通过几个关键的“维修案例”作为核心，层层递进地展现了主人公的技术成长曲线。每一个案例都像一个小型的悬疑故事，先是故障的出现，紧接着是看似无解的难题，然后是主人公在走访、查阅资料、甚至做噩梦中寻找线索的过程，最终在看似不经意的一瞬间找到突破口。这种叙事手法极大地增强了阅读的代入感和趣味性，完全没有传统技术书籍的枯燥感。我尤其欣赏作者处理“失败”的态度，书中并不避讳失败，反而将其视为学习过程中不可或缺的组成部分，每一次打磨失败，都为最终的成功积累了经验值。这种对挫折的坦然接受和积极转化，对于任何在学习或工作中遇到瓶颈的人来说，都是一种强大的精神支持，让人相信只要方法得当，坚持下去就一定能找到那个“正确”的解决方案。

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这本书的叙事节奏把握得极其精准，不像有些技术传记那样，堆砌枯燥的专业术语让人望而却步。相反，作者用了非常生活化的语言，将复杂的工艺流程巧妙地融入到人物的日常对话和内心挣扎之中。我读到主人公为了校准一个毫米级别的误差，连续通宵达旦，那种焦灼、绝望到最后豁然开朗的心路历程，完全能让人感同身受。那种对细节的偏执，已经超越了“工作”的范畴，变成了一种近乎宗教般的虔诚。而且，书中对不同年代工厂环境的描写也十分到位，从那个蒸汽腾腾、油污斑驳的车间，到后来引进现代化设备后的那种既兴奋又不安的复杂心情，都描绘得淋漓尽致。读完后我感觉自己仿佛也经历了一场漫长的学徒生涯，对“慢工出细活”有了更深层次的理解。它揭示了一个朴素的真理：真正的专业技能，是时间和汗水浸泡出来的，没有捷径可言，这在信息爆炸的今天，无疑是一剂清醒剂。

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这本书给我最大的触动，在于它对“慢”的推崇。在充斥着“快速迭代”、“一键生成”的当下，它像一个老旧的黄铜钟摆，以恒定的节奏提醒我们注意那些被忽略的精度和可靠性。书中描述的那些需要耗费数周甚至数月才能完成的一项精密装配工作，其过程的细致程度令人咋舌。它详细解释了为什么有时候需要等待合适的温度、合适的湿度才能进行某些操作，这背后是对自然规律的深刻理解和尊重。这种对时间投入的“不计成本”，正是现代工业中越来越稀缺的品质。它让我明白了，真正的“能手”不是那些能快速修好表面问题的人，而是那些能深入材料的本质，从源头上解决问题、确保系统长期稳定运行的人。这本书无疑是献给所有追求卓越技艺的人的一曲赞歌，它教会我们的，远不止如何操作工具，更是如何用一颗沉静而坚韧的心去面对复杂的世界。

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这本书的封面设计非常有质感，那种老式印刷品的厚重感扑面而来，一下子就把人拉回了那个技术工人是中流砥柱的年代。我特地去书店里摸了摸，纸张的触感很扎实，不是那种廉价的滑腻感，翻起来也带着一种“咔嚓咔嚓”的声响，读起来感觉特别踏实。内容上，我虽然对具体的机械原理不是行家，但作者对“匠心”二字的诠释，那种对每一个零件、每一次操作都力求完美的执着，真的特别能触动人。书中详细描绘了主人公如何从一个懵懂的新手，通过无数次的失败和重来，最终成长为能解决最棘手问题的“大拿”的过程。尤其印象深刻的是对工具的描绘，那些扳手、卡尺、千分尺，在作者笔下仿佛有了生命，每一个都有其独特的脾气和用途，体现了工具与人之间那种默契又充满挑战的关系。这本书不仅仅是讲技术，更多的是关于一种职业精神的传承，那种对手艺的敬畏和对工作成果的绝对负责，在当下这个追求速度的时代显得尤为珍贵。它让我开始重新审视那些在幕后默默工作、用双手创造价值的人们，他们的世界远比我们想象的要精妙和复杂得多。

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从文学角度来看，这本书的语言风格相当朴实，没有过多的华丽辞藻堆砌，但力量感十足。作者对于环境氛围的渲染，常常只用寥寥数语，就能勾勒出一个画面。比如描写冬季清晨，工人踏入冰冷的厂房，打开设备时发出的第一声“轰鸣”，那种沉寂中爆发的生机，极富画面感。更精彩的是人物刻画，书中的配角们，比如那位脾气古怪但技艺高超的老师傅，以及那位总想走捷径但最终迷失方向的年轻同事，都塑造得立体丰满，他们的选择和命运，构成了对“如何对待自己的手艺”最深刻的探讨。这本书的精髓在于它展现了人与机器之间那种张力十足的互动，机器是冷酷无情的标准制定者，而人则必须以极大的耐心和智慧去驯服和驾驭它。读完后，我对所有精密度极高的机械制品都多了一份敬畏之心，明白了每一个螺纹、每一个抛光的背后，都凝结着无数次精确的计算和沉稳的呼吸。

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很實在，很細節。

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爱好手工活的，喜欢自己动手的，必须得看，因为这些基础的东西非常容易理解，但是掌握了以后对你的帮助是巨大的，也就是收益和时间成本非常划算。

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很實在，很細節。

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