机械制造基础

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页数:256
译者:
出版时间:2009-8
价格:30.00元
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isbn号码:9787564028053
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图书标签:
  • 机械制造
  • 机械工程
  • 基础知识
  • 制造工艺
  • 机械原理
  • 机械设计
  • 工业工程
  • 金属材料
  • 数控技术
  • 工程技术
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具体描述

《机械制造基础》由六个模块组成。模块一为工程材料及热处理;模块二为零件质量检测技术;模块三为金属切削技术及机床;模块四为金属成型技术;模块五为机械诉装技术;模块六为现代制造技术。

《机械制造基础》可作为高等院校机械类和近机类专业学生作为教材,也可供相关专业工程技术人员参考使用。

铸魂与拓域:现代工程的基石与前沿探索 一、 材料的低语与形塑:从微观到宏观的结构革命 本书并非聚焦于机械加工的具体操作流程或传统车铣刨磨的标准化手册,而是深入探讨支撑现代工业大厦的材料科学与工程应用的底层逻辑与前沿突破。我们相信,任何精密的机械结构,其性能的上限首先由其所用材料的本构关系所决定。 1.1 晶体学与缺陷的艺术: 书中详细剖析了金属、高分子、陶瓷以及复合材料的微观晶体结构,如何通过控制晶格缺陷(如位错、晶界、空位)的密度和分布,实现材料的强度、韧性与耐疲劳性能的协同优化。我们引入了相场理论(Phase-Field Modeling)在材料凝固与热处理过程中的应用,以模拟和预测微结构演化对宏观力学性能的影响,这远超出了传统金相分析的范畴。 1.2 先进制造中的材料行为: 重点研究在极端制造条件(如增材制造的快速熔池流动、超高应变率下的动态力学响应)下材料的非线性行为。例如,激光选区熔化(SLM)过程中,不同扫描策略如何导致残余应力累积与微裂纹的萌生,以及如何通过原位监测技术(In-situ monitoring)实时反馈修正工艺参数,以获得接近理论强度的近净成形部件。这部分内容深入到断裂力学的高阶拓展,包括弹塑性断裂和疲劳寿命的概率统计模型。 1.3 功能性材料的集成: 探讨如何将功能性赋予结构件。例如,智能材料(如形状记忆合金、压电陶瓷)如何与结构载荷耦合,实现自感知、自修复或主动减振的功能。重点讨论多物理场耦合(Multi-physics coupling)在材料设计中的必要性,例如热-电-力耦合对电池外壳材料寿命的影响。 二、 运动学与动力学的精微控制:复杂系统的耦合与解耦 本书的第二部分着眼于机械系统的运动控制的理论深度与实际复杂性,它超越了简单的运动链分析,转向了高维空间中的系统级优化与鲁棒性设计。 2.1 机构学的拓扑优化与柔顺机构: 我们不教授如何设计一个凸轮或齿轮,而是探讨柔顺机构(Compliant Mechanisms)的设计哲学。通过有限元分析(FEA)与拓扑优化算法(Topology Optimization),实现机构运动的无摩擦、无间隙传递。讨论了如何利用材料的弹性形变来替代传统关节,并利用变分不等式来描述这类系统的静力学平衡。 2.2 高速与高精度下的动力学建模: 针对现代高速精密设备(如纳米级定位平台、高速切削机床),重点剖析了振动控制和误差源的辨识。这涉及模态分析的高级应用,包括对非线性阻尼(如摩擦阻尼、流体阻尼)的精确量化。同时,书中详尽阐述了前馈控制(Feedforward Control)和主动隔振系统的设计,旨在抵消高速运动中不可避免的惯性力和时变载荷对加工精度的影响。 2.3 复杂多体系统的仿真与验证: 关注多自由度、非线性约束的复杂机械系统(如机器人手臂、航空航天机构)的多体动力学(Multibody Dynamics, MBD)建模。内容涵盖拉格朗日方程、哈密顿原理在复杂系统中的应用,以及如何利用离散元法(DEM)模拟颗粒物料(如粉末、散装料)与运动机械部件之间的相互作用。 三、 制造过程的数字化孪生与智能决策 本书的第三部分将目光投向了工业4.0背景下的制造流程的数字化、智能化转型,侧重于系统集成与决策优化,而非单台机床的操作。 3.1 工艺流程的系统集成与仿真: 探讨如何建立一个制造过程的数字孪生模型(Digital Twin),该模型不仅仅是几何模型的映射,更是包含材料状态、刀具磨损、环境参数等实时数据的动态仿真框架。重点分析了离散事件仿真(DES)在车间调度与物流优化中的应用。 3.2 质量保证的无损检测与数据驱动: 介绍先进的无损检测(NDT)技术(如超声波相控阵、X射线计算机断层扫描CT)在过程质量监控中的作用。更重要的是,阐述如何将这些检测数据与机器学习算法相结合,建立从工艺参数到最终产品性能的预测性质量模型,实现质量的“源头控制”,而非事后检验。 3.3 装备的健康管理与预测性维护: 聚焦于大型、昂贵制造装备的状态监测与健康管理(PHM)。通过对振动信号、温度、电流等传感器数据的高频特征提取和深度学习模式识别,实现对潜在故障的提前预警,优化维护周期,从而最大化设备的运行效率和生命周期价值。这涉及到复杂的时间序列分析和故障树/贝叶斯网络在系统可靠性评估中的应用。 总结: 本书旨在为具有一定工程基础的读者提供一个从材料本构到系统动态、从单点优化到全生命周期管理的广阔视野。它不是一本“如何做”的操作指南,而是一部深入探讨“为什么是这样”的工程科学原理与前沿方法论的深度论述,强调跨学科知识的融合与对复杂工程问题的系统性、前瞻性解决能力。

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读后感

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用户评价

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坦白说,我拿到这本书的时候,心里其实有些忐忑,觉得“机械制造”听起来就不是那么容易掌握的学科。但这本书的内容,完全颠覆了我的预期。它就像一本精心制作的“科普百科”,用非常有趣和引人入胜的方式,把那些原本可能枯燥的专业知识,变得鲜活起来。 书中对金属切削加工的讲解,简直是我的“救星”。我之前对这个部分总是感到一头雾水,各种刀具、参数,听得云里雾里。但这本书通过大量的图示和案例,把切削的过程分解得非常清晰,让我理解了刀具是如何与工件相互作用,以及各种参数是如何影响加工效果的。甚至连刀具的磨损和崩刃,书中都给出了详细的解释和预防措施。 而且,这本书在讲解过程中,非常注重细节。例如,在介绍焊接工艺时,书中不仅描述了不同焊接方法的原理,还对焊接过程中可能出现的缺陷进行了详细的分析,并给出了相应的解决方案。这种细致入微的讲解,让我感觉自己仿佛置身于一个真实的工厂车间,亲身参与到制造的过程中。 另外,书中对于不同零件的制造工艺选择,也提供了非常有价值的参考。它会分析为什么某个零件适合用压铸,而另一个则适合用数控加工,并且解释了其中的原因,让我能够从更宏观的角度去理解工艺选择的依据。这种“举一反三”的教学方式,极大地提升了我解决实际问题的能力。 总的来说,这本书给我带来的,不仅仅是知识的填补,更是一种学习的乐趣。它让我觉得,机械制造并不是一个遥不可及的领域,而是一个充满智慧和创造力的世界。这本书是我学习路上的一个重要里程碑,我非常感谢它带给我的启发和帮助。

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这本书给我的感觉,就像是有人为我量身定做了一份“机械制造入门指南”,而且这位“指南”非常博学且善于沟通。它不像那些过于学术化的教材,上来就堆砌理论,而是以一种非常接地气的方式,一步一步地引领我进入机械制造的世界。 我尤其喜欢书中对各种金属加工技术的阐述。无论是车削、铣削、钻削,还是磨削,书中都进行了详细的介绍,并且非常注重理论与实践的结合。它不仅仅是告诉你这些技术是什么,更是深入分析了每种技术的原理、特点、适用范围,以及在实际生产中需要注意的事项。例如,在讲解数控加工时,书中不仅介绍了数控机床的结构和工作原理,还对数控编程中的一些基本指令和技巧进行了讲解,让我能够对这个复杂的技术有一个初步的认识。 这本书的结构安排也相当人性化。它从基础的材料知识开始,然后逐步深入到各种加工工艺,再到最后的装配和质量控制。这种层层递进的讲解方式,使得学习过程非常顺畅,让我能够逐步建立起对机械制造的整体认知。而且,书中穿插了大量的图表和实例,让抽象的概念变得具体化,易于理解。 我特别欣赏书中对于“精度”和“质量”的强调。它不仅仅是告诉你这些概念,更是深入分析了影响产品精度和质量的各种因素,并提出了相应的控制方法。例如,在讲解测量技术时,书中详细介绍了各种测量工具的使用方法和注意事项,以及如何通过合理的测量来保证产品的质量。这种严谨的态度,让我对机械制造有了更深的敬畏。 总的来说,这本书的价值在于它能够帮助读者建立起扎实的机械制造基础知识,并激发他们在这个领域进一步探索的兴趣。它不是那种“看一遍就忘”的书,而是能够让你反复阅读、从中汲取养分的宝藏。这本书为我打开了新的视野,让我对机械制造这个充满魅力的领域有了更深入的了解。

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这本书的内容,给我的感觉就像是走进了精密机械的殿堂,但这位“导游”非常和蔼可亲,而且知识渊博。一开始,我以为会遇到很多晦涩难懂的公式和理论,但书中用非常生动、形象的语言,将那些复杂的概念一一破解。它就像一把钥匙,为我打开了通往机械制造世界的大门。 我尤其对书中关于加工精度和表面粗糙度的讲解印象深刻。它不仅仅是告诉你这些指标的重要性,而是深入地探讨了影响这些指标的各种因素,比如刀具的磨损、机床的刚性、切削参数的选择等等。而且,书中还详细介绍了各种测量仪器和方法,让我能够直观地理解如何去量化和控制产品的精度。这对于我来说,是非常实用的知识,让我明白了“精益求精”的真正含义。 此外,书中对不同材料的力学性能的介绍也相当到位。它不仅仅是列出几个数据,而是解释了这些性能是如何影响材料在加工过程中的行为,以及如何在设计和制造过程中充分发挥材料的优势。例如,书中会分析为什么有些材料在高温下会变形,而有些材料则能保持稳定性,这让我对材料的选择有了更深入的理解。 这本书的结构也很有条理,从基础的材料学,到各种成形与加工方法,再到最后的装配与检测,知识点层层递进,非常符合逻辑。即使我是一个完全的新手,也能很轻松地跟随书中的思路,逐步掌握机械制造的要点。它没有留下任何知识的“断点”,让学习过程非常顺畅。 读完这本书,我感觉自己对机械制造的理解,已经从“是什么”上升到了“为什么”和“如何做”。它不仅仅是教我知识,更是培养我解决问题的能力。这本书的价值,在于它能够激发读者的学习兴趣,并为他们提供坚实的基础,让他们能够在这个领域走得更远。

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这本书简直打开了我的新世界大门!之前对机械制造,脑子里都是一些模糊的零件和机器的印象,总觉得是高深莫测的领域。但《机械制造基础》这本书,真的就像它的名字一样,把那些原本看起来复杂的概念,一点一点地拆解开来,用非常直观易懂的方式呈现在我面前。 我尤其喜欢它对一些基本工艺的讲解。比如,书中详细介绍了铸造、锻造、焊接等不同的成形方法,并且不仅仅是简单罗列,而是深入剖析了每种工艺的原理、优缺点、适用范围,甚至还配上了大量的图示和照片,让你能真切地“看到”金属是如何被塑形的。读完这部分,我才真正理解为什么有些零件是这样做的,而不是那样做的。它不再是枯燥的理论,而是变成了生动的实践过程。 而且,这本书在讲解过程中,还非常注重理论与实践的结合。它不会让你觉得只是在背诵那些冷冰冰的公式和定义,而是通过大量的工程实例,让你明白这些理论知识是如何应用到实际生产中的。比如,在介绍切削加工时,书中不仅讲了刀具的几何参数和切削用量,还分析了不同材料的切削性能,以及如何根据这些因素来优化加工过程,提高生产效率和产品质量。这些内容对于我这样一个初学者来说,简直是及时雨,让我看到了机械制造的魅力所在。 最让我印象深刻的是,这本书的逻辑非常清晰,层层递进。它从最基础的材料入手,然后过渡到各种成形工艺,再到后续的加工和装配,整个知识体系构建得非常完整。即使我之前完全没有接触过这个领域,也能跟着书中的思路,逐步建立起对机械制造的整体认知。它没有故弄玄虚,也没有跳跃式讲解,而是像一位经验丰富的老师,耐心细致地引导着读者一步步深入。 总而言之,《机械制造基础》这本书,不仅仅是一本教科书,更像是一本通俗易懂的科普读物,只不过它聚焦于机械制造这个专业领域。它成功地激发了我对机械工程的浓厚兴趣,让我觉得这个领域充满了无限的可能性。这本书的价值,远远超出了我的预期,我强烈推荐给所有对机械制造有兴趣的朋友,无论是学生还是从业者,都能从中受益匪浅。

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这本书的结构设计相当巧妙,一开始就给我一种耳目一新的感觉。作者并没有直接进入那些让人望而生畏的专业术语,而是从宏观层面,为我勾勒出了整个机械制造的大致图景,让我对“机械制造”这个词有了更立体、更全面的认识。它不是简单地罗列知识点,而是通过引导性的语言,让我主动去思考,去探索。 我特别欣赏书中对一些关键概念的深度挖掘。比如,在讨论材料的选取时,书中不仅仅是简单列举了不同金属和非金属材料的特性,而是深入分析了这些特性是如何影响其在机械制造过程中的表现的。它会告诉你,为什么某些材料适合铸造,而另一些材料则更适合锻造,以及在实际应用中,我们需要考虑哪些因素来做出最佳选择。这种追根溯源的讲解方式,让我对知识的理解更加透彻。 另一个让我感到惊喜的是,这本书对生产过程的描述。它不仅仅停留在“制造”这个环节,而是将整个流程进行了细致的梳理,包括从设计、原材料采购、加工、装配,到最终的检测和质量控制。这种全流程的视角,让我意识到,一个产品的诞生,是多么复杂而精密的系统工程。它让我跳出了狭隘的思维定势,看到了更广阔的生产图景。 书中还穿插了一些引人入胜的案例分析,这些案例往往来自于真实世界的工业生产,让我能够将书中的理论知识与实际应用联系起来。通过这些案例,我不仅学习到了具体的制造技术,还体会到了不同企业在面对生产难题时是如何运用创新思维来解决问题的。这种寓教于乐的学习方式,极大地提升了我的学习动力和兴趣。 总体来说,这本书给我带来的不仅仅是知识的增长,更是一种思维方式的启迪。它让我开始用一种更系统、更辩证的眼光来看待机械制造,也让我对未来的学习和工作充满了期待。它不是那种一眼就能看完的书,而是需要细细品味、反复琢磨的宝藏。

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