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出版者:清华大学出版社

作者:欣斯基

出品人:

页数:445

译者:

出版时间:2004-5

价格:45.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787302078494

丛书系列:信息技术和电气工程学科国际知名教材中译本系列

图书标签:

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《机械制造工艺学》 本书是一部全面系统的机械制造工艺学教材，旨在为机械制造领域的学生和工程师提供坚实的理论基础和丰富的实践指导。内容涵盖了从金属材料的切削加工到先进的制造技术，力求全面展现现代机械制造的面貌。 第一部分：金属切削加工基础 本部分深入剖析了金属切削加工的基本原理，包括切削过程的物理现象，如切屑的形成、分离机制，以及切削力、切削热的产生与传递。我们将详细介绍刀具的几何参数及其对切削过程的影响，并重点探讨不同刀具材料的性能特点和选用原则。在此基础上，本书将详细讲解车削、铣削、钻削、镗削、磨削等常见切削加工方法的工艺特点、设备类型、工艺规程的制定以及影响加工精度的主要因素。同时，还包括了刀具磨损的机理、刀具寿命的预测与提高方法，以及切削液的作用与选择。 第二部分：金属成形工艺 本部分聚焦于金属在不同外力作用下实现塑性变形的工艺方法。内容从锻造（包括自由锻和模锻）开始，阐述其基本原理、工艺流程、设备类型及在零件制造中的应用。随后，我们将深入探讨冲压工艺，详细介绍弯曲、拉伸、冲裁、胀形等基本工 মোট工艺，以及相应的模具设计要点和操作注意事项。此外，本书还将涵盖挤压、轧制、旋压等成形工艺，分析其特点、适用范围及工艺参数的控制。金属材料在高温或低温下的塑性变形规律，以及这些变形对材料组织和性能的影响，也将得到细致的讲解。 第三部分：特种加工技术 随着科技的进步，许多传统加工方法已无法满足高精度、复杂形状零件的制造需求。因此，本部分着重介绍了一系列特种加工技术。电火花加工（EDM）将作为重点，讲解其放电原理、电极材料、加工参数的选择以及在硬质合金、模具制造等领域的应用。激光加工（LA）则涵盖了激光切割、激光焊接、激光表面处理等，分析其能量转换机制、加工特点及广泛的应用前景。超声波加工、电化学加工（ECM）、离子束加工等前沿技术也将一一介绍，重点突出它们的加工原理、优势以及在微细加工、生物材料处理等领域的潜力。 第四部分：焊接与连接工艺 本部分系统阐述了各种焊接和连接技术，它们是实现零件组装和结构形成的必要手段。电弧焊（包括手工电弧焊、埋弧焊、氩弧焊、二氧化碳保护焊等）的原理、工艺方法、设备及其在不同材料、不同结构件焊接中的应用将得到详尽的介绍。气体火焰焊、电阻焊（点焊、缝焊、对焊）、钎焊以及各种固态连接（如铆接、螺纹连接）的工艺特点、适用范围和设计要求也将予以说明。针对不同连接方式的接头强度计算、缺陷分析和质量控制，也是本部分的重点内容。 第五部分：表面处理与热处理工艺 为了提高零件的耐磨性、耐腐蚀性、硬度或改善其机械性能，表面处理和热处理是不可或缺的环节。本部分首先介绍各种金属表面防护技术，如电镀、化学镀、阳极氧化、喷涂等，分析其原理、工艺过程及对零件性能的影响。接着，重点阐述热处理工艺，包括退火、正火、淬火、回火等基本热处理的目的、方法、加热与冷却介质的选择，以及奥氏体转变、马氏体转变等相变过程。渗碳、氮化、碳氮共渗等化学热处理也将在本书中得到详细讲解，并分析其对材料表层性能的强化作用。 第六部分：先进制造技术与发展趋势 本部分将目光投向现代机械制造的前沿领域。增材制造（3D打印）作为革命性的技术，将详细介绍其不同技术原理（如FDM、SLA、SLS、SLM等）、材料选择、工艺流程及在原型制造、复杂零件生产中的应用。同时，本书还将探讨数控（NC）加工技术的最新发展，包括高精度数控设备、五轴联动加工、加工仿真与优化。此外，智能制造、工业互联网、以及它们如何影响机械制造的未来发展方向，也将作为总结性的内容呈现给读者。 本书特色： 理论与实践相结合： 紧密联系实际生产，既有深入的原理分析，又有丰富的工程实例。 系统性与全面性： 涵盖了机械制造的主要工艺门类，为读者提供一个完整的知识体系。 图文并茂： 大量采用示意图、照片、图表，便于读者理解和记忆。 强调工艺规程制定： 引导读者掌握如何根据零件图和生产条件，制定合理的工艺规程。 关注绿色制造与可持续发展： 在介绍各类工艺时，兼顾了环保和节能的要求。 适用对象： 本书适用于高等院校机械制造及其自动化、材料成形与控制工程等专业的本科生和研究生，也可作为从事机械设计、制造、工艺、质量控制等工作的工程技术人员的参考书。通过学习本书，读者将能够深刻理解机械制造的核心技术，掌握选择和应用各种制造工艺的方法，为解决实际工程问题奠定坚实的基础。

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这本书的名字是《过程控制系统》，但从我读完的感受来看，它更像是一本深度剖析了现代制造业“神经中枢”的百科全书。我最初是抱着学习PID调节和基础控制理论的目的来翻阅的，结果却被书中对DCS（分布式控制系统）和PLC（可编程逻辑控制器）架构的详尽描述深深吸引。作者没有停留在教科书式的公式推导，而是花了大量篇幅去描绘一个实际化工厂的控制室是如何运作的。比如，书中关于“冗余设计”的部分，简直是为现场工程师量身定做的指南。它没有直接告诉我“系统如何工作”，而是通过一系列案例分析，展现了当关键回路发生故障时，备份系统是如何在毫秒级别内无缝接管的，那种对安全性和可靠性的极致追求，读起来让人感到一种工业美学。特别是关于人机界面（HMI）设计原则的论述，清晰地指出如何通过色彩、布局和信息分层，将海量数据转化为操作员能迅速理解和响应的有效指令，这在许多同类书籍中是缺失的视角。它让我意识到，过程控制远不止是调节一个温度或压力阀门，它是一门关于信息流、决策速度和风险管理的复杂艺术。

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这本书的叙事节奏把握得非常精准，尤其是在探讨先进控制策略时，它仿佛带着读者进行了一次高空俯瞰。我原以为“模型预测控制”（MPC）会是一堆晦涩的矩阵运算，但作者巧妙地运用了类比——将复杂的优化问题比作一个精密的“时间规划师”，它不仅要满足当前的约束，还要预见未来几分钟甚至几小时内的市场需求和能耗限制，并提前给出最优操作指令。这种将高深理论落地到实际经济效益的论述方式，极大地提升了阅读体验。更让我眼前一亮的是，书中对“软件定义”的控制趋势的探讨。它没有过多纠缠于具体的编程语言，而是聚焦于控制逻辑如何从硬件的束缚中解放出来，变得更加灵活和可重构。这种前瞻性，让我开始思考，我们现在习以为常的硬布线逻辑，在未来会被什么样的云端算法所取代。它不是一本“如何做”的书，而更像是一本“为什么我们正在走向何方”的路线图，让人在惊叹于现有技术成熟度的同时，也对下一代控制技术的演进方向充满了好奇和期待。

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总的来说，这本书的价值在于它的“综合性”和“前瞻性”的完美结合。它没有局限于特定的行业——无论是石油化工、制药还是电力系统，书中所阐述的控制原理和架构思想都是通用的底层逻辑。我尤其欣赏它对新兴技术如人工智能在过程优化中的初步探索。作者并没有神化AI，而是非常务实地指出，在目前的成熟阶段，AI更多是作为一个“智能助手”来提供决策支持，帮助人类操作员处理那些超出传统PID能力范围的复杂非线性问题。书中讨论了如何为AI模型提供高质量的“训练数据”，这实际上又回到了对基础数据采集系统（SCADA）稳定性的要求上。这种对技术栈的完整认知——从最底层的传感器信号，到中间的控制层逻辑，再到顶层的优化与决策——构成了一个无懈可击的知识体系。它不愧是一本值得反复研读的工业控制领域的重要参考书。

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我必须承认，我对其中关于数据完整性和网络安全的部分几乎是抱着敬畏的心态读完的。在当前的数字化浪潮中，工控系统（ICS）的安全问题日益凸显，但许多资料往往将这部分内容一带而过，或者堆砌一些通用的网络安全术语。这本书则完全不同，它专门开辟章节讨论了OT（运营技术）环境与IT（信息技术）环境的本质区别，强调了实时性、确定性优先于保密性的控制系统特性。作者详细阐述了从网络分段到深度数据包检测在现场总线协议（如Profibus或Foundation Fieldbus）中的应用难点。最震撼我的地方是，书中对“供应链风险”的剖析，它直指自动化设备制造商提供的固件中可能存在的后门或漏洞，并提出了基于白名单机制的主动防御策略。这种对系统生命周期中所有安全隐患的全面覆盖，体现了作者深厚的行业经验和高度的责任感。它让我意识到，任何一个控制工程师，都必须是半个网络安全专家。

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这本书的语言风格严谨但不失温度，尤其在讨论“调试与优化”那一章时，那种仿佛老前辈在手把手带新人的感觉非常亲切。它没有采用冰冷的规范语言，而是充满了“陷阱”和“窍门”。例如，在介绍如何排除“间歇性振荡”时，作者花了大量篇幅去描述如何区分是传感器漂移、执行器滞后还是控制算法本身的特性导致的。他分享了许多通过观察压力波形图上细微的“锯齿”或“平滑度”来快速定位问题的实战经验，这比任何理论手册都来得管用。对于一个刚刚接触现场调试的工程师来说，这些细节是无价的。此外，书中对“批次控制”的讲解也极为出色，它清晰地阐明了相比于连续过程，批次过程中的“配方管理”和“状态转换”的复杂性，以及如何使用SFC（顺序功能图）来实现清晰、可追溯的操作流程。读完这一章，感觉自己手上仿佛多了一副能看穿系统表象的“透视眼镜”。

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