数控机床故障诊断与维修 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:机械工业出版社

作者:郭士义

出品人:

页数:181

译者:

出版时间:2000-1

价格:16.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787111164708

丛书系列:

图书标签:

• 数控机床
• 故障诊断
• 维修
• 数控技术
• 机床
• 工业维护
• 机械工程
• 自动化
• 故障排除
• 精密制造

现代工程材料的结构、性能与应用 本书导读 在当今快速发展的科技领域中，新材料的研发与应用是推动工业进步的核心动力之一。从航空航天到生物医学，从能源存储到信息技术，材料科学的突破正不断拓展人类工程能力的边界。本书《现代工程材料的结构、性能与应用》旨在为工程技术人员、材料学专业学生以及对前沿材料技术感兴趣的读者，提供一个系统、深入且实用的知识框架，用以理解和驾驭各类先进工程材料的内在奥秘。 第一部分：材料科学基础——从原子到宏观 本书的开篇将聚焦于材料科学的基础理论，为理解后续复杂的材料体系打下坚实的基础。 第一章：晶体结构与缺陷 材料的宏观性能无不源于其微观结构。本章将详细阐述金属、陶瓷和高分子材料的典型晶体结构，包括面心立方（FCC）、体心立方（BCC）以及六方密堆积（HCP）等。我们将深入探讨晶格常数、晶向指数（Miller Indices）的书写与意义，以及不同晶体取向对材料力学性能的影响。 更重要的是，材料的性能很少由完美的晶体决定。本章将系统分析晶体缺陷的分类与影响，包括点缺陷（空位、间隙原子、取代原子）、线缺陷（位错，如刃型和螺型位错）、面缺陷（晶界、孪晶界）和体缺陷。通过介绍位错运动与加工硬化、晶界对电学和力学性能的调控作用，读者将理解材料塑性变形和强化机制的本质。 第二章：材料的热力学与动力学 材料的相变过程是控制其组织结构的关键环节。本章将运用热力学原理，介绍吉布斯自由能、相图的绘制与解读（如二元合金的杠杆定律）。重点解析扩散现象，包括菲克第一和第二定律，以及不同温度和应力条件下原子扩散的机制（如柯肯达尔效应）。这些理论是理解热处理工艺设计的基础。 第三章：材料的本征性能与表征 本章涵盖了衡量材料性能的核心指标和现代表征技术。在力学性能方面，除拉伸、压缩、弯曲和冲击试验外，还将深入讲解疲劳（S-N曲线、疲劳极限、裂纹扩展）、蠕变和断裂韧性（KIC值，应力强度因子）等关键指标。在物理性能方面，会涉及电学、磁学、光学和热学性能的理论基础及其对应用环境的敏感性。 为了准确获取这些信息，本章会详细介绍先进的材料表征手段，包括：X射线衍射（XRD）用于晶体结构分析，扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）用于微观形貌与晶体缺陷观察，以及能量色散X射线光谱（EDS）用于元素分析。 第二部分：主要工程材料体系的深化研究 基于基础理论，本书第二部分将分门别类地深入研究三大类核心工程材料。 第四章：先进金属材料与合金设计 金属材料依然是结构应用的主体。本章重点关注高性能合金的设计思路。 钢铁材料： 详细解析铁碳相图，阐述退火、正火、淬火和回火的组织演变过程及对最终性能的决定性作用。特别针对高强度低合金钢（HSLA）、工具钢和不锈钢（奥氏体、铁素体、马氏体、双相不锈钢）的微观结构控制策略进行深入探讨。 轻质与耐高温合金： 重点分析铝合金（2xxx、7xxx系的时效硬化机制）、钛合金（α/β相的控制）在航空航天中的应用。同时，对镍基、钴基高温合金的固溶强化、沉淀强化（如γ'相）和晶界强化机制进行详尽解析，解释其在涡轮叶片等极端工况下的可靠性来源。 粉末冶金与增材制造（3D打印）金属： 探讨粉末制备技术、烧结过程中的致密度控制，以及增材制造带来的快速凝固、非平衡态组织形成对性能的独特影响。 第五章：高性能陶瓷材料 陶瓷以其优异的耐高温、耐腐蚀和高硬度特性，在极端环境下展现出不可替代的作用。 结构陶瓷： 深入研究氧化铝（Al2O3）、氧化锆（ZrO2，特别是其相变增韧机制）和碳化硅（SiC）的制备工艺（如粉体制备、成型、高温烧结）。重点讲解陶瓷材料的脆性本质、断裂过程及其提高断裂韧性的技术（如晶界设计、颗粒增强）。 功能陶瓷： 介绍压电陶瓷（PZT）、铁电材料、半导体陶瓷和超导陶瓷的工作原理，并结合其在传感器、执行器和能源器件中的实际应用案例。 第六章：高分子材料的结构与性能调控 高分子材料因其轻质、易加工和可设计性强的特点，在日常和高科技领域应用日益广泛。 聚合物结构： 阐述线性、支化、交联和网络结构对玻璃化转变温度（Tg）和熔点（Tm）的影响。分析结晶度对高分子材料力学性能和光学性能的决定性作用。 改性与复合： 探讨增塑剂、稳定剂和阻燃剂的作用机理。重点解析纤维增强复合材料（如碳纤维增强环氧树脂）的界面设计和力学性能分析（如经典的混合律和应力转移模型）。 热塑性与热固性塑料： 对聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚碳酸酯（PC）、环氧树脂等主流材料的加工特性和使用限制进行对比分析。 第三部分：功能材料与前沿应用技术 本书的最后一部分将目光投向新兴材料领域和对材料性能的特定需求。 第七章：半导体与光电子材料 本章聚焦于信息技术产业的基石。详细解析硅基半导体的能带结构、载流子输运机制。介绍III-V族化合物半导体（如GaAs, GaN）在高速电子器件和LED/激光器中的应用，并探讨新型二维材料（如石墨烯、过渡金属硫化物）在下一代电子器件中的潜力。 第八章：能源材料的关键技术 随着全球对可持续能源需求的增长，能源材料的研究成为热点。 电池材料： 深入探讨锂离子电池正极（如NMC、LFP）、负极（石墨、硅基材料）和电解液的工作原理。分析固态电解质和高能量密度电池体系的研究进展。 光伏材料： 介绍晶体硅电池的效率瓶颈与新型薄膜电池（如钙钛矿太阳能电池）的结构特点和稳定性挑战。 热电材料： 探讨塞贝克效应，以及如何通过调控材料的塞贝克系数、电导率和热导率来提高材料的ZT值。 第九章：材料的表面工程与防护 材料的失效往往始于表面。本章系统介绍如何通过表面技术来改善材料的服役性能。 表面改性技术： 详细介绍热浸镀、化学气相沉积（CVD）、物理气相沉积（PVD）等涂层技术，以及渗碳、渗氮等热化学扩散处理对材料表面硬度和耐磨性的提升。 腐蚀与防护： 解析金属的电化学腐蚀机理（如析氢、吸氧反应），以及阴极保护、缓蚀剂和高性能防护涂层在严苛环境中的应用策略。 结语 《现代工程材料的结构、性能与应用》不仅是一本教科书，更是一本面向实际工程问题的参考手册。通过对材料微观世界与宏观性能之间复杂关系的深入剖析，本书旨在培养读者系统思维和解决材料应用难题的能力，助力于新产品的设计、现有工艺的优化以及未来材料技术的创新。

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这本书的装帧设计很有现代感，封面采用了深邃的蓝色调，搭配着醒目的银色字体，给人一种专业而可靠的印象。当我第一次翻开它时，就被其详实的图文并茂的内容深深吸引住了。它并没有那种传统教科书的刻板与枯燥，而是巧妙地将复杂的理论知识融入到实际操作的案例分析中。比如，书中对于传感器信号采集与分析的部分，讲解得极为透彻，配有大量的示波器波形图和频谱分析图，让人即便对这方面知识基础不牢固，也能通过图示一步步理解故障发生的根本原因。特别是针对一些常见的机床颤振问题，作者不仅给出了理论上的解释，还细致地描绘了不同工况下产生的振动特征，这对于一线维修工程师来说，无疑是极具价值的参考资料。我特别欣赏它在系统性上的严谨，从机床的机械结构、电气控制到软件算法，都做了清晰的脉络梳理，使得读者在学习过程中能够构建起一个完整的知识体系，而不是零散地获取信息。这本书的深度和广度都拿捏得恰到好处，既能满足初学者建立基础认知，也能让资深人士从中找到可以借鉴的解决新思路。

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我是在准备一个关于“智能制造环境下数控机床预测性维护”的课程大纲时，深入研读了这本书的后半部分。我发现作者对前沿技术的融合思考非常具有前瞻性。书中关于如何将机器学习算法应用于历史故障数据库的分析，以建立故障概率模型的部分，写得非常精炼且有条理。它不仅介绍了常用的分类和回归模型，还特别强调了数据预处理的重要性，比如如何清洗带有噪声的传感器数据，以及如何进行特征工程以提高模型准确性。这一点突破了传统维修书籍的局限，将维护工作从被动的“事后反应”提升到了主动的“事前干预”层面。此外，书中还探讨了如何设计用户友好的故障诊断界面，确保即便是操作工人也能快速理解系统给出的维护建议，这体现了作者对整个设备生命周期管理的深刻理解。这本书不仅仅是一本维修手册，更是一部面向未来智能工厂的实战指南。

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从学习体验上来说，这本书的结构组织逻辑性极强，如同一个精心设计的软件流程图，每个模块都清晰地承接上一个模块，又为下一个模块做好了铺垫。我喜欢它在讲解每一个复杂概念时，都会先从一个具体的、读者熟悉的机床部件入手，比如一个常见的刀库换刀失败案例，然后循序渐进地剖析其背后的电气逻辑、机械联动和软件同步问题。这种自下而上、由表及里的讲解方式，极大地降低了学习的认知负荷。特别是对于初入行业的新人来说，这本书提供了一个非常扎实、可信赖的学习路径，能够帮助他们快速建立起对数控系统的整体认知框架。而且，书中提供的各种电路图和气动/液压原理图都非常清晰规范，没有那种低质量扫描件的模糊不清，这对于对照现场设备进行比对和理解至关重要。总而言之，这本书的价值在于它的结构完整性和对细节的毫不妥协，是技术人员案头必备的工具书。

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我是在一个非常紧急的项目中接触到这本书的，当时我们的一台老旧五轴加工中心出现了间歇性的进给系统超差问题，传统的查阅手册方法收效甚微。这本书的出现简直就是雪中送炭。我立刻翻到了关于伺服驱动系统故障排查的章节，它不像其他书籍那样只是罗列故障代码，而是深入探讨了电流环、速度环、位置环的相互影响。书中关于如何通过调整PLC或CNC控制系统中的参数来微调动态响应的部分，提供了非常具体的操作步骤和预期效果对比。最让我感到惊喜的是，它对“黑匣子”数据记录的解读有独到的见解。通过书中提供的几个典型案例，我找到了我们设备上被忽略的负载变化数据，最终定位到了一个因长时间运行而磨损的滚珠丝杠副引起的微小摩擦力异常波动。这本书的实用性简直是无与伦比，它更像是一位经验丰富的老技师在耳边指导，而不是一本冰冷的参考书。它真正做到了将“诊断”的艺术转化为一套可操作的、可量化的流程。

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这本书的文字风格非常朴实、直接，没有过多华丽的辞藻堆砌，完全是以解决实际问题为导向的叙事方式。这种写作风格对于技术类书籍来说至关重要，因为它最大程度地减少了读者的理解成本和时间损耗。我对比了市面上几本同类型的书籍，发现很多要么过于偏重理论推导，让人望而却步；要么过于简单，停留在表面现象描述。而这本正好找到了一个完美的平衡点。例如，在论述主轴轴承的早期预警诊断时，它详细介绍了如何使用便携式振动分析仪进行在线监测，并给出了不同故障模式（如内圈、外圈、滚动体损伤）在FFT图谱上的特征频率偏移范围。这种细致入微的参数指导，远比泛泛而谈的“定期检查”要有价值得多。读完特定章节后，我感觉自己对机床的“听诊”能力有了质的飞跃，能够更早、更准确地捕捉到那些不易察觉的亚健康信号。

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