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出版者:科学出版社

作者:王威编

出品人:

页数:453 页

译者:

出版时间:2003年

价格:47.0

装帧:平装

isbn号码:9787030120922

丛书系列:

图书标签:

• 自动化
• 1
• 工业自动化
• 生产自动化
• 智能制造
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• PLC
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• 自动化技术
• 工业互联网

书名：《机械制造工艺基础》 简介： 本书全面系统地阐述了现代机械制造业中的核心工艺原理、技术与实践，旨在为工程技术人员、生产管理人员及相关专业学生提供一本深入且实用的工具书。内容紧密围绕“如何将原材料转化为高精度、高性能的机械产品”这一主线展开，覆盖了从材料准备到最终检验的全过程。 第一部分：材料与毛坯成形技术 本部分重点解析了机械制造过程中材料的选择、性能与预处理工艺。详细介绍了金属材料（包括钢铁、有色金属及其合金）的微观结构、力学性能与热处理对最终产品质量的影响。 1. 铸造工艺： 深入探讨了铸造的基本原理，包括熔炼、造型、浇注与冷却过程中的关键控制点。重点分析了砂型铸造、金属型铸造（如低压铸造、压铸）以及特种铸造（如熔模铸造、离心铸造）的工艺流程、设备选型与缺陷分析。讨论了如何通过优化冷却速率和凝固收缩来控制铸件的尺寸精度和内部组织，确保铸件具备良好的力学性能。 2. 锻压工艺： 阐述了塑性加工的基本原理，尤其关注材料在压力作用下的变形规律。详细介绍了自由锻、模锻（冷、温、热态）的工艺特点、模具设计原则和设备选择。对于冲压工艺，深入分析了拉伸、弯曲、深拉深、冲裁等工序的力学模型、应力状态及工装设计，强调如何通过优化工艺参数以避免材料的撕裂和回弹现象。 3. 塑性加工（轧制与挤压）： 介绍了轧制过程中金属的流动、变形和力学行为。区分了冷轧与热轧的应用场景、工艺控制目标（如控制带材的厚度和板形）。挤压工艺部分，则聚焦于型材的快速成形，分析了挤压过程中模具的受力情况、润滑技术及其对型材截面精度的影响。 第二部分：切削加工与先进制造技术 本部分是全书的核心，聚焦于如何通过去除材料的方式获得精确的几何形状、表面质量和尺寸公差。 1. 切削原理与刀具技术： 详尽阐述了切削过程中的物理现象，包括切削力、切削热、摩擦与磨损机理。深入分析了不同材料刀具（如硬质合金、陶瓷、PCD/CBN）的性能、涂层技术及其适用范围。重点讲解了前刀面、主后刀面与已加工表面的几何关系，以及如何利用这些关系优化加工质量。 2. 加工工艺设计： 系统介绍了车削、铣削、刨削、镗削、钻削等基本加工方法的工艺特点。对于数控加工（CNC），详细解读了坐标系定义、G代码与M代码的编程逻辑，强调了刀具路径规划对效率和表面完整性的决定性作用。探讨了高效切削技术，如高速加工（HSM）和强力加工（SFM）的适用条件与技术要点。 3. 磨削与超精密加工： 阐述了磨削作为最终加工手段，在提高精度和表面粗糙度方面的优势。分析了砂轮的修整、选择与磨削参数（砂轮速度、工件速度、进给量）的相互影响。针对超精密加工（如精磨、抛光、珩磨），探讨了影响极小化误差的物理机制，包括机床的刚性、误差补偿、环境控制等要素。 4. 特种加工方法： 涵盖了非传统加工技术，如电火花加工（EDM）、电化学加工（ECM）、激光加工和超声波加工。重点分析了这些方法在加工高硬度、高韧性或复杂几何形状工件时的独特优势和局限性。 第三部分：连接、表面处理与质量控制 本部分关注零部件的集成与最终产品的可靠性保障。 1. 连接技术： 详细介绍了机械连接（铆接、螺纹连接）和永久性连接（焊接、胶接）的工艺流程与质量要求。焊接部分，重点区分了熔焊（如TIG、MIG/MAG）与压力焊，分析了热影响区（HAZ）对材料性能的影响，以及焊缝的无损检测方法。 2. 表面工程与改性： 系统介绍了为提高零件的耐磨性、耐腐蚀性和疲劳寿命而采用的表面处理技术。深入剖析了热处理（渗碳、氮化、调质）对组织和性能的改变，以及物理气相沉积（PVD）和化学气相沉积（CVD）涂层技术在提高刀具和模具寿命中的应用。 3. 测量与检验技术： 强调了现代制造中“制造依赖于测量”的理念。详细介绍了传统计量工具的使用规范，以及现代精密测量技术，如三坐标测量机（CMM）、光学扫描仪和表面粗糙度仪的工作原理和数据分析方法。阐述了公差配合与几何尺寸和几何形位公差（GD&T）在图纸解读和检验中的应用。 全书结构严谨，图表丰富，结合了大量的工程案例分析，旨在培养读者从系统角度理解和优化制造流程的能力，是从事精密机械设计、制造工艺规划与生产管理工作的必备参考资料。

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这本书的装帧设计着实令人眼前一亮，厚实的封面配上手感极佳的纸张，初次上手便给人一种内容扎实的信赖感。内页的排版也颇为考究，字体大小适中，行距留白恰到好处，即便是长时间阅读，眼睛也不会感到过分疲劳。我尤其欣赏其中穿插的大量高清彩色插图和流程示意图，它们不仅仅是简单的装饰，更是将抽象的理论概念具体化、形象化的关键桥梁。记得在阅读到关于复杂机械臂运动控制的那一章节时，如果没有那几张精细的力矩分布图和空间坐标系解说图，我恐怕要在大脑里打上无数个问号。作者在图文配合上的功力，足见其对读者学习体验的细致考量。这本书的定价对于如此精良的制作来说，绝对是物超所值，从图书馆借阅时的爱不释手，到最终决定购入自己的版本，很大程度上也源于这种对实体书品质的尊重。它不只是知识的载体，更像是一件值得收藏的专业工具书。

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阅读体验上，这本书的逻辑组织方式非常独特，它似乎遵循了一种“问题驱动”的学习路径。开篇不是冗长的历史回顾或术语定义，而是直接抛出一个在实际生产线中常见的效率瓶颈或质量波动问题，然后循序渐进地引入所需的理论工具来解决它。这种叙事结构极大地激发了我的好奇心和求知欲，让我感觉自己像是在跟随一位经验丰富的导师，一步步解开谜团。比如，在讨论传感器冗余校验时，它没有先讲滤波器的所有类型，而是直接展示了在极端恶劣环境下，单一传感器数据失效可能导致的灾难性后果，从而自然而然地引出对卡尔曼滤波等状态估计技术的必要性。这种将“痛点”与“解决方案”紧密绑定的写作手法，使得知识点的学习动机极其明确且强烈，大大提高了阅读的连贯性和专注度。

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这本书的术语处理和索引系统堪称教科书级别的典范。鉴于该领域涉及的跨学科词汇众多，从电气工程到计算机科学，再到控制理论的专业术语，如果不加整理，很容易让人迷失在陌生的概念迷宫中。作者团队显然意识到了这一点，书后附带的术语表详尽且准确，几乎涵盖了正文中出现的所有专业名词，并且给出了简明的定义和首次出现的页码。更值得称赞的是其交叉引用机制——正文中的关键概念旁都会标注有更深入讨论的章节编号。这使得读者在遇到不理解的概念时，可以迅速跳转到相应的背景知识点进行回顾，极大地提升了查阅效率和学习效率。对于需要频繁回顾和交叉验证的专业人士来说，这种细致入微的组织工作，价值不可估量。

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这本书的实战应用案例分析部分，绝对是其最大的亮点之一。很多理论书籍往往纸上谈兵，读者学完后依然摸不着头脑，不知道如何将学到的知识落地到实际生产线中。然而，这本书却收录了多个跨行业、不同复杂程度的实际工程项目复盘。我尤其被一个关于化工流程的优化案例所吸引，作者详细描述了如何从最初的模拟量信号漂移问题，一步步过渡到引入先进的过程控制（APC）策略，包括模型预测控制（MPC）的具体模型建立过程和参数辨识方法。每一个步骤都有清晰的逻辑链条和实际采集到的数据佐证，那种“身临其境”的代入感，是纯理论学习无法比拟的。这不仅教会了我“做什么”，更重要的是教会了我“为什么这么做”，以及“如果失败了该如何排查和修正”，这才是真正成熟的工程师思维。

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这本书的理论深度和广度，远超我预期中的入门教材水准。它没有停留在泛泛而谈的表层概念介绍，而是大胆地深入到一些尖端技术细节的剖析。例如，在处理实时操作系统（RTOS）在分布式控制系统中的应用时，作者没有回避多核处理器调度算法的复杂性，而是清晰地梳理了优先级反转、死锁预防等核心难题，并结合具体的代码片段示例进行了说明。这种层层递进、不畏惧技术难点的叙述方式，对于有一定基础的工程技术人员来说，无疑是极大的福音。我花了整整一个周末才啃完关于模糊PID控制与神经网络自整定的那几章，深感作者在知识体系的搭建上是下足了功夫的，它要求读者不仅要有扎实的数学功底，更要对物理系统的动态特性有深刻的洞察力。读完后，感觉自己对于“如何让系统更智能、更鲁棒”有了更宏观和深入的理解，受益匪浅。

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