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《工业制造工艺精要》图书简介 书籍名称： 工业制造工艺精要 作者： [此处可填写虚构的资深工程师或团队名称] 出版社： [此处可填写虚构的专业技术出版社名称] ISBN： [此处可填写虚构的ISBN编号] 页码： 约1200页 开本： 大16开 定价： [此处可填写虚构的定价] --- 卷一：现代制造系统的基础与集成 第一章 智能制造的时代背景与发展趋势 本章深入探讨了以工业4.0、智能工厂为核心的现代制造体系的宏观格局。详细分析了信息物理系统（CPS）、物联网（IIoT）在制造业中的应用现状与未来潜力。内容聚焦于数据驱动决策、柔性化生产线的构建，以及如何通过数字化转型优化整个供应链的效率与响应速度。重点阐述了云制造、边缘计算在实时数据处理中的关键作用，为读者构建理解现代制造生态的理论框架。 第二章 制造系统建模与仿真技术 本卷致力于介绍先进的系统工程方法论在制造流程中的应用。涵盖离散事件仿真（DES）、基于主体的建模（ABM）技术，用于模拟复杂的生产线布局、物料流转及资源分配。详细讲解了如何利用仿真软件对不同工艺参数、人员调度方案进行预先验证，以实现系统性能的最优化设计，减少实际试错成本。特别关注了仿真与数字孪生（Digital Twin）技术的融合，实现虚拟世界对物理实体的精确映射与预测。 第三章 先进制造中的人机协作与安全工程 本章探讨了在高度自动化环境中，人类操作员与机器人系统协同工作的最佳实践。内容包括人机工程学在自动化工作站设计中的应用、协作机器人（Cobots）的操作规范与安全标准（如ISO 10218系列）。重点分析了人机界面（HMI）的设计原则，确保复杂设备的操作直观、高效且零误差。此外，还涵盖了系统故障诊断中的人为因素分析。 卷二：材料加工与表面工程的深度解析 第四章 高性能材料的成型与连接技术 本书聚焦于航空航天、新能源等领域对特殊材料（如钛合金、镍基高温合金、先进复合材料）的精密加工要求。详细剖析了超塑性成型、爆炸焊、搅拌摩擦焊（FSW）等先进连接工艺的微观机理与宏观控制参数。内容涵盖了对新一代增材制造（AM）材料的后处理技术，如热等静压（HIP）对零件性能的提升作用。 第五章 现代切削加工的能耗与精度控制 本章深入探讨了高速、高精度切削过程中的热力学、摩擦学行为。详细介绍了刀具材料的演进（如纳米复合涂层、PCD/CBN刀具），以及如何通过控制切削参数（如进给率、主轴转速）来管理切削力、温度与残余应力。内容包括颤振抑制技术、微小切深加工中的润滑与冷却液管理，旨在实现材料去除率和表面完整性的最佳平衡。 第六章 表面改性与功能化技术 本卷的这一部分是关于提升零件服役性能的关键技术集合。内容涵盖了物理气相沉积（PVD）、化学气相沉积（CVD）薄膜技术，以及离子注入、激光熔覆等先进表面强化手段。详细分析了如何通过控制沉积速率、基材预处理等工艺变量，精确调控涂层的硬度、耐磨损性、耐腐蚀性及导电性。特别关注了生物医用材料表面的功能化处理。 卷三：质量保证与过程优化 第七章 计量学与几何量检验的数字化转型 本章侧重于现代工业计量标准的实施与自动化检测技术的应用。详细介绍了三坐标测量机（CMM）、光学扫描仪、激光跟踪仪等精密测量设备的原理、校准流程及不确定度评定。重点阐述了在线质量检测（In-line Metrology）如何与制造过程反馈系统集成，实现对尺寸、形位公差的实时监控与反馈修正，以达到零缺陷制造的目标。 第八章 非破坏性检测（NDT）的前沿技术 本章系统梳理了各种先进的无损评估技术在过程监控中的应用。涵盖了相控阵超声检测（PAUT）、高分辨率X射线断层扫描（CT）、涡流检测（Eddy Current）等方法的理论基础、设备操作规程及数据解读。内容旨在指导工程师如何根据材料特性和结构复杂性，选择最合适的NDT方法，确保产品内部质量的可靠性。 第九章 制造过程的能源效率与环境影响评估 本章关注可持续制造和绿色工艺的实现。详细分析了不同加工工艺（如电火花加工、激光加工）的能源消耗模型，并探讨了如何通过优化冷却液回收、切屑再利用等环节，降低单位产品的碳足迹。内容还包括生命周期评估（LCA）在评估制造流程环境负荷中的应用，引导企业走向环境友好的生产模式。 卷四：专业化制造流程与案例分析 第十章 复杂曲面零件的五轴/多轴联动加工策略 本章为高精度零件制造商提供了深入的技术指导。详细解析了五轴联动加工中，刀具路径的生成算法（如球面光顺、等步长控制），以及如何处理奇异点和运动学约束。通过多个复杂模具、涡轮叶片等典型零件的案例，展示了如何通过工件坐标系与刀具坐标系的有效转换，实现高效、无干涉的曲面加工。 第十一章 增材制造（AM）的工艺链管理 本书对增材制造（特别是金属粉末床熔融技术）的工艺链进行了全面梳理，区别于传统的设计与制造分离模式。内容包括粉末特性对最终零件微观结构的影响、打印过程中的热梯度控制、应力消除热处理（SRH）的必要性。本章还探讨了如何将AM零件的内部缺陷（如孔隙率、裂纹）与设计参数进行关联分析，以优化下一批次的打印设置。 第十二章 柔性自动化生产线的系统集成与调度 本章提供了构建适应小批量、多品种生产的柔性制造系统（FMS）的实践指南。内容涵盖了自动导引车（AGV/AMR）的路径规划、物料处理系统（MCS）的设计，以及车间执行系统（MES）如何与企业资源计划（ERP）无缝对接，实现订单到成品的全流程透明化管理。重点分析了先进调度算法在应对突发事件（如设备故障、紧急插单）时的鲁棒性设计。 --- 目标读者： 本书面向机械设计与制造、材料工程、工业工程等领域的本科高年级学生、研究生，以及在高端装备制造、航空航天、汽车工业、精密模具等行业工作的工艺工程师、设备维护工程师和技术管理人员。 本书特色： 本书旨在填补理论与高精度、高复杂度制造实践之间的鸿沟。它不侧重于单一零件的设计规范，而是聚焦于如何将先进材料、复杂算法、精密检测技术有机结合，构建出高效、可靠且适应快速变化市场的现代化制造流程体系。 全书理论深度与工程应用紧密结合，包含大量实际案例数据和流程优化图表。
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