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出版者:Carl Hanser Verlag GmbH & Co

作者:Edwards, John G.

出品人:

页数:260

译者:

出版时间:2003-10

价格:$ 56.44

装帧:

isbn号码:9781569903407

丛书系列:

图书标签:

• 车床
• 操作
• 维护
• 机械加工
• 金属加工
• 工业设备
• 维修
• 技术手册
• 制造
• 机床

《机械制造基础：从原理到实践》 第一部分：材料的奥秘与选择 本书深入探讨了现代机械制造领域中至关重要的材料科学基础。我们将从宏观的材料结构与性能关系入手，解析金属、非金属及其复合材料的内在机制。 第一章：金属材料的微观结构与力学性能 本章详细剖析了钢铁、铝合金、铜合金等常用工程金属的晶体结构、相变过程及其对宏观力学性能（如强度、硬度、韧性、疲劳极限）的影响。内容涵盖了从晶格缺陷到宏观塑性变形的全过程分析。我们将重点介绍热处理工艺——退火、正火、淬火、回火——如何精确调控材料的微观结构，以满足特定的工程需求。此外，对特种合金，如高温合金和耐腐蚀合金的性能特点及其在极端环境下的应用进行深入讨论。 第二章：非金属材料与先进复合材料 本章将视野扩展到聚合物、陶瓷和先进复合材料。对于聚合物，我们将分析其分子链结构与粘弹性行为之间的关联，并探讨注塑、挤压等成型工艺对最终性能的影响。陶瓷材料部分，聚焦于其高硬度、耐磨性以及脆性特点，同时介绍先进烧结技术如何提高其断裂韧性。复合材料部分，重点阐述纤维增强材料（如碳纤维和玻璃纤维增强环氧树脂）的界面科学、铺层设计原理，及其在航空航天和汽车轻量化中的应用优势。 第二章：制造过程中的材料行为 在加工过程中，材料会经历复杂的应力、应变和温度变化。本章研究材料在切削、锻压、焊接等过程中的本构关系变化，特别是塑性变形的临界条件和残余应力的产生机理，为优化工艺参数奠定理论基础。 第二部分：基础成型工艺 本部分聚焦于将原材料转化为零件的各种基础成型技术，强调工艺选择与零件几何形状、公差要求的协调性。 第三章：铸造工艺与凝固理论 铸造是实现复杂形状零件的有效手段。本章从液态金属充型理论出发，详细分析了砂型铸造、金属型铸造、压铸和熔模铸造的工艺流程、设备选择和优缺点。凝固过程是决定铸件质量的关键环节，我们将深入探讨枝晶生长、孔隙形成和偏析现象的控制方法，并介绍如何通过数值模拟预测和优化铸造工艺。 第四章：塑性成型技术——锻造与冲压 锻造（自由锻、模锻）和冲压（落料、弯曲、拉深）是提高材料性能和批量生产效率的重要手段。本章阐述了金属在室温和高温下进行塑性变形的规律，分析了模具设计的基本原则、应力分布和材料流动控制技术。重点讨论了提高锻件致密度、消除内部缺陷的工艺控制点，以及冲压过程中的回弹、起皱等问题的解决策略。 第五章：粉末冶金与增材制造导论 粉末冶金（PM）是制备传统方法难以获得的材料和复杂结构件的有效途径。本章涵盖了粉体制备（雾化法、化学法）、压实成型、烧结过程的物理化学原理，以及渗透、浸渍等后续处理技术。同时，本章作为对新兴技术的引入，简要介绍了增材制造（3D打印）在金属零部件制造中的潜力，包括选区激光熔化（SLM）和电子束熔化（EBM）的基本原理和局限性。 第三部分：切削加工原理与优化 切削加工是实现精确尺寸和表面质量的核心技术。本部分专注于理解材料如何被去除，并实现加工效率和质量的最优化。 第六章：切削理论基础与刀具几何 本章建立在经典的斜角切削模型上，详细分析了切削力、切削热、切削区应力状态和剪切角的关系。我们对不同刀具材料（高速钢、硬质合金、陶瓷、CBN）的切削性能进行了对比。刀具几何角度（前角、主偏角、副偏角）如何影响切削过程的稳定性、切屑形态和表面完整性是本章的重点研究内容。 第七章：切削过程中的物理现象与控制 切削过程远非简单的材料去除。本章深入探讨了摩擦学在刀具与工件接触面的作用，特别是积屑瘤的形成与脱落机制。切削颤振（振动）是影响加工稳定性和表面质量的主要因素，我们将分析其产生原因（如延迟效应）和抑制方法（如改变进给量、使用阻尼装置）。热对切削的影响，包括刀具磨损机制（A-B-C型磨损）和工件表面完整性的热影响区研究，也是本部分的重要组成部分。 第八章：先进切削技术与过程监控 为了应对高硬度材料和复杂曲面的加工需求，本章介绍了先进的切削技术。内容包括高速切削（HSC）的特点、冷却润滑方式（干式切削、高压内冷）的选择与优化。此外，本章着重探讨了实时过程监控技术，如使用声发射、振动信号和红外热成像来在线监测刀具磨损、加工状态和潜在的缺陷，以实现智能制造。 第四部分：精密加工与表面工程 本部分关注如何获得极高的尺寸精度、几何精度和表面功能性。 第九章：精密与超精密加工技术 精密加工超越了常规车、铣、磨的精度范围。本章详细介绍了超精密车削、研磨（磨削）技术，以及用于光学元件和半导体晶圆制造的精密切割与抛光技术。我们将探讨影响超精密加工的误差源，包括机床刚度、热稳定性、进给系统的精度，以及如何通过动态补偿和环境控制来达到纳米级的加工精度。 第十章：表面改性和涂层技术 零件的表面性能往往决定了其使用寿命和可靠性。本章系统介绍改变材料表面化学和物理性质的方法。内容涵盖了热扩散、渗碳、氮化等热化学处理工艺，用于提高表面硬度和耐磨性。物理气相沉积（PVD）和化学气相沉积（CVD）技术在刀具和模具表面形成致密、耐磨的薄膜（如TiN, AlTiN）的应用，及其涂层与基体材料的结合强度控制。 第五部分：质量保证与检测 确保制造出的零件符合设计要求是制造过程的最终目标。 第十一章：几何量与表面粗糙度测量 本章侧重于现代计量学方法。我们将介绍三坐标测量机（CMM）的工作原理、误差校正和程序编制。对于复杂零件，激光扫描和光学测量技术（如白光干涉仪）的应用被详细阐述。表面粗糙度的参数化描述（Ra, Rz, Rq）及其与零件功能（如配合、摩擦、涂层附着力）的关系是本章的重点。 第十二章：无损检测（NDT）技术 无损检测是评估内部质量和早期缺陷识别的关键。本章全面介绍了工业中常用的NDT方法，包括：射线检测（X射线、伽马射线）用于内部结构成像；超声波检测（UT）用于发现内部裂纹和分层；液体渗透检测（PT）和磁粉检测（MT）用于表面和近表面缺陷的识别。每种方法的物理基础、适用范围和局限性都将进行详细对比分析。

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从技术的深度和广度来说，《Lathe Operation and Maintenance》绝对是一本值得收藏的书籍。它并没有停留在基础操作的层面，而是深入到了机械原理和加工理论的层面。我特别喜欢它关于切削力学分析的部分，虽然有些公式看起来有点吓人，但作者通过生动形象的比喻和实际应用的例子，将复杂的理论讲解得通俗易懂。它还探讨了不同材料在车削过程中的特性，比如铝、铜、钢以及一些合金材料，它们在切削过程中会产生怎样的变形和发热，以及如何根据这些特性来调整加工参数。这些知识点对于我这样的实践者来说，不仅仅是理论上的提升，更是对实际操作有了更深层次的理解和掌控。

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我对这本书的理解，更多的是从它如何帮助我解决实际问题出发的。我之前在加工一些比较精密的零件时，经常会遇到表面粗糙度不达标的问题。我尝试过调整切削速度、进给量，但效果总是不尽如人意。读完《Lathe Operation and Maintenance》后，我才意识到，很多时候问题根源在于我没有充分理解刀具磨损对加工精度的影响。书中用大量的图表和案例分析，详细阐述了刀具几何形状、材料以及磨损程度如何直接影响到工件的表面质量。它还提供了一些判断刀具是否需要更换的标准，以及如何进行刀具的再研磨，这些技巧真的让我受益匪浅，我用书中的方法调整了刀具，加工出来的零件表面光洁度有了显著的提升。

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这本书的实用性是我最看重的一点。我常常觉得很多技术书籍虽然内容丰富，但却脱离实际，很难应用到日常工作中。《Lathe Operation and Maintenance》在这方面做得非常好。它提供了很多实用的技巧和窍门，比如如何快速地测量工件尺寸，如何在不拆卸的情况下对车床进行一些常见的调整，以及如何预防和处理一些潜在的安全隐患。书中关于安全操作的部分，我更是反复阅读了几遍，它详细列出了在操作车床时需要注意的各个方面，从个人防护装备的穿戴，到机械设备的检查，再到紧急情况的处理流程，都非常详尽。这让我对车床操作的安全有了更强的敬畏心和更扎实的认识。

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这本《Lathe Operation and Maintenance》在我购买之前，我其实对车床操作和维护的了解仅限于一些模糊的概念。我之前的工作涉及到一些简单的金属加工，但更多的是依赖经验和一些零散的教学视频。所以，当我看到这本书的标题时，我抱着一种“姑且一试”的心态，希望能找到一个更系统、更深入的指南。刚拿到手的时候，我被它的厚度和精美的排版所吸引。我特别喜欢它在介绍基础操作时，那种循序渐进的讲解方式。比如，关于刀具的选择和调整，它不仅列出了各种刀具的名称和用途，还详细解释了为什么在特定的加工任务中需要使用特定的刀具，以及如何精确地调整刀具的角度和切削深度，以达到最佳的加工效果。这一点对于我这样想要提升加工精度的人来说，是极其宝贵的。

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坦白说，这本书的“维护”部分是我最期待的部分。我经常遇到设备突然出现故障，然后手忙脚乱地查阅各种在线论坛，试图找到解决方案。这种经历非常耗时且常常无效。《Lathe Operation and Maintenance》在维护方面的论述，简直就是及时雨。它系统地列出了车床常见的故障类型，并且对每种故障都给出了详细的诊断步骤和维修建议。我尤其欣赏它关于润滑系统的章节，它不仅说明了不同部位的润滑周期和油品选择，还附带了图示，清晰地展示了润滑点的位置，这让我对如何正确地给车床“喂食”有了全新的认识。此外，书中对一些基础的电气故障排除也做了深入的探讨，这对于非专业电工的我来说，简直是打开了新世界的大门。

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