具体描述
本书共十章。主要内容是分析冲裁、弯曲、拉深、其他冲压成形等冲压基本工序；叙述了自动模、多工位级进冲压成形及模具、非轴对称曲面零件的冲压成形及模具；论述了冲压变形基础、冲压工艺过程设计的基本原则及冲模设计的基本方法。本书是大学本科材料成形及控制工程专业（模具方向）的教学用书，也可供从事模具设计与制造的工程技术人员参考。
《现代机械制造技术与实践》 本书简介 聚焦前沿，深入实践：构建面向工业4.0的先进制造技术体系 在当前全球制造业正经历深刻变革，向智能化、数字化、绿色化转型的历史性时刻，《现代机械制造技术与实践》旨在为工程师、技术人员、科研人员以及高年级本科生提供一套全面、系统且与时俱进的机械制造知识框架。本书深刻洞察了工业4.0时代对制造技术提出的更高要求，超越传统加工范畴，重点涵盖了增材制造、先进连接技术、精密表面工程以及数字化制造流程管理等多个核心领域。 第一部分：先进材料与制造工艺的融合 本部分着重探讨了新一代工程材料在现代制造中的应用挑战与解决方案。我们详细分析了高性能合金、先进复合材料（如碳纤维增强聚合物、金属基复合材料）的材料特性、微观结构对其力学行为的影响，以及如何通过特定的制造工艺来优化这些材料的性能。 1.1 增材制造（Additive Manufacturing, AM）的深度解析 本书对增材制造技术进行了详尽的论述，不仅仅停留在对熔融沉积成型（FDM）、选择性激光烧结（SLS）等常见方法的原理介绍，更深入探讨了金属增材制造（如选区激光熔化SLM、电子束熔化EBM）中的关键科学问题：粉末床的动力学行为、熔池的凝固过程控制、残余应力的形成机理及消除策略。此外，书中还重点介绍了增材制造的后处理技术，包括热等静压（HIP）、热处理对组织性能的影响，以及如何实现“增材制造+传统加工”的混合制造路径优化。我们提供了详尽的案例分析，展示了如何利用增材制造实现复杂几何结构的轻量化设计和拓扑优化。 1.2 表面工程与功能化制造 现代机械零部件的性能往往由其表面质量决定。本部分系统介绍了先进的表面改性与涂层技术。内容涵盖了PVD（物理气相沉积）、CVD（化学气相沉积）的最新发展，特别是针对超硬涂层、耐腐蚀涂层和自润滑涂层的制备工艺优化。我们详细论述了激光熔覆技术在修复和功能梯度材料制备中的应用，包括熔覆层的冶金结合、微裂纹控制及层间性能的梯度过渡设计。此外，对微纳尺度的表面形貌调控技术，如激光表面熔化、微织构化等在改善摩擦学性能和生物相容性方面的研究成果进行了深入梳理。 第二部分：精密加工与超精密制造 本部分聚焦于如何实现微米级乃至纳米级的加工精度与表面质量，这是高端装备制造的核心能力体现。 2.1 高效、柔性切削加工策略 本书详细分析了高速高精度数控（HSC/HPC）加工中的刀具路径规划、颤振抑制技术与切削力监控。我们深入探讨了复杂曲面加工中的误差源分析与补偿技术，包括机床误差模型（几何误差、热误差）的建立与实时补偿。对于难加工材料（如钛合金、镍基高温合金），书中提供了基于材料去除率与刀具磨损的自适应控制策略，旨在延长刀具寿命并保证加工稳定性。 2.2 非传统加工方法的前沿应用 我们详述了电火花加工（EDM）的改进技术，如高频脉冲电源的优化、微小孔加工中的电极消耗控制。超声波辅助加工（UAM）和电化学加工（ECM）被作为实现高效率和低应力加工的有效手段进行了深入介绍，重点分析了影响加工质量的电解液参数和加工间隙的动态控制。对于光学零件和半导体晶圆的加工，书中系统介绍了金刚石车削、磁流变抛光（MRF）和离子束抛光等超精密加工技术的工作机理、设备结构及精度保障措施。 第三部分：数字化、智能化制造系统 理解先进制造技术必须将其置于现代化的制造系统之中。本部分着眼于信息技术与制造技术的深度融合。 3.1 制造过程的数字化孪生（Digital Twin） 本书将数字孪生技术视为连接物理世界和信息世界的桥梁。我们详细阐述了如何通过传感器网络、物联网（IoT）技术实时采集机床、工装夹具乃至产品制造过程中的海量数据，并利用多物理场耦合仿真模型（FEA/CFD）构建高保真度的虚拟模型。书中展示了如何利用数字孪生实现对生产线的预测性维护（PdM）、工艺参数的在线优化及产品质量的追溯与可视化管理。 3.2 智能检测与质量保证 在智能制造环境中，质量控制必须从离线检验转向在线实时监控。本部分重点介绍了基于机器视觉的在线尺寸和形貌检测技术，特别是深度学习在缺陷识别与分类中的应用。对于三维复杂零件的内部结构检测，书中详细对比了工业CT扫描和超声波检测技术的优劣，并探讨了如何将这些无损检测数据与制造过程模型进行反馈耦合，实现闭环质量控制。 3.3 工业机器人与自动化集成 本书涵盖了现代柔性制造系统（FMS）中的机器人应用，包括高精度装配、复杂焊接和自动化上下料。我们分析了基于力/力矩传感器的接触式操作的精确控制算法，以及协作机器人（Cobots）在人机协同环境下的安全编程与任务分配策略。 总结展望 《现代机械制造技术与实践》力求在理论深度与工程应用之间搭建坚实的桥梁。它不仅为读者提供了理解当前制造领域核心技术的钥匙，更指明了未来制造系统发展的方向——即以数据驱动、自主决策、绿色高效为特征的智能制造新范式。本书的结构设计旨在促进读者从单一工艺视角转向系统集成思维，以适应未来制造业对复合型人才的迫切需求。
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