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出版者:陕西西北工业大学

作者:马保吉

出品人:

页数:304

译者:

出版时间:2006-9

价格:27.00元

装帧:

isbn号码:9787561216972

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• 机械制造
• 机械工程
• 工程训练
• 基础知识
• 实训
• 实验
• 制造工艺
• 机械设计
• 工业技术
• 职业教育

《精密加工技术与应用》 本书旨在为读者提供一个关于精密加工领域全面而深入的视角。精密加工，作为现代制造业的关键环节，其发展水平直接关系到一个国家工业基础的强弱和技术创新的能力。本书将从精密加工的定义、基本原理、关键技术、发展趋势以及实际应用等多个维度进行阐述，旨在帮助读者构建起一个扎实的知识体系。 第一部分：精密加工的基础理论 本部分将首先梳理精密加工的概念及其在整个制造体系中的地位。我们将探讨“精密”的含义，从宏观到微观，解释其在尺寸精度、形状精度、表面质量以及功能性等方面的要求。随后，我们将深入讲解构成精密加工的几大核心要素： 材料科学基础：了解不同材料的物理、化学性质及其在加工过程中的行为表现至关重要。本书将介绍常用金属、非金属材料（如陶瓷、聚合物、复合材料）的特性，以及它们对加工工艺选择的影响。我们将重点关注材料的硬度、强度、塑性、韧性、热膨缩系数以及加工硬化等关键属性。 切削机理与理论：详细解析各种切削过程的基本原理，包括塑性变形、屑的形成机制、切削力、切削热以及刀具磨损等。我们将介绍多种切削模型，如Merchant模型、Lee-Shafrin模型等，并分析影响切削过程的各种因素，如刀具几何参数、切削速度、进给量、切深以及切削液的作用。 几何公差与测量：精准的几何形状和尺寸是精密加工的基石。本部分将系统介绍各种几何公差的概念，如直线度、平面度、圆度、圆柱度、平行度、垂直度、角度等，并讲解国际标准（如ISO）和国家标准的相关规定。同时，我们将深入探讨精密测量的方法和技术，包括接触式测量（如三坐标测量机、千分尺、卡尺）和非接触式测量（如光学测量、激光扫描、机器视觉）的原理、应用及误差分析。 第二部分：关键精密加工技术 本部分将重点介绍当前主流的精密加工技术，并对其工艺特点、适用范围、设备要求和优缺点进行详尽分析。 车削与铣削：作为最基础的切削加工方法，我们将深入探讨高精度车削和铣削的技术要点，包括刀具路径优化、表面粗糙度控制、热变形补偿以及复杂曲面加工等。我们将介绍数控（CNC）技术在车铣加工中的应用，以及多轴加工的优势。 磨削加工：磨削是实现极高表面光洁度和微小尺寸精度的关键技术。本书将详细介绍不同类型的磨削，如外圆磨削、内圆磨削、平面磨削、无心磨削以及成形磨削。我们将重点关注磨削参数的选择、砂轮的特性与选用、磨削液的作用以及磨削过程中可能出现的缺陷及其预防措施。 电加工技术：包括电火花加工（EDM）和电解加工（ECM）。我们将解析其利用电能去除材料的原理，重点介绍电火花线切割（WEDM）和电火花成形加工（EDG）在精密模具制造、复杂零件加工中的应用。ECM则主要介绍其在难加工材料加工中的优势。 超精密加工技术：本部分将聚焦于纳米级加工精度。我们将介绍超精密车削、超精密磨削、抛光技术（如化学机械抛光CMP）以及微纳加工技术（如光刻、电子束光刻、聚焦离子束FIB）。这些技术在半导体、光学元件、生物医疗器械等领域有着不可替代的作用。 先进制造技术：如激光加工、超声波加工、水射流加工等。我们将探讨这些非传统加工方式的原理、特点以及在特定材料和形状加工中的应用潜力。 第三部分：精密加工的质量控制与工艺优化 高精度产品的实现离不开严格的质量控制和精细的工艺优化。 表面工程：除了材料本身的表面质量，我们还将介绍表面处理技术，如化学镀、电镀、PVD（物理气相沉积）、CVD（化学气相沉积）等，以改善材料的硬度、耐磨性、耐腐蚀性以及光学特性。 工艺参数优化：如何根据加工对象、刀具、机床和预期精度来选择最佳的加工参数，是实现高效率和高质量的关键。本书将介绍优化方法，如实验设计（DOE）、模拟仿真等。 过程监控与故障诊断：通过在线监测刀具磨损、工件尺寸、加工力等参数，及时发现异常并进行调整，可以有效防止废品产生。我们将介绍相关的传感器技术和数据分析方法。 第四部分：精密加工的发展趋势与挑战 智能化与数字化：探讨智能制造、工业4.0在精密加工领域的应用，如智能机床、自适应控制、数字孪生等。 绿色制造：关注环保节能的加工技术，如低能耗加工、可再生切削液、废料回收利用等。 新材料加工：研究如何高效、高精度地加工新型材料，如高性能合金、纳米材料、生物材料等。 微纳制造与增材制造的融合：探索传统精密加工与增材制造（3D打印）在实现复杂结构和高精度部件制造中的协同效应。 本书结构清晰，内容详实，语言力求严谨且易于理解，旨在为工程师、技术人员、学生以及所有对精密加工感兴趣的读者提供一本实用、可靠的参考书籍。通过学习本书，读者将能更深刻地理解精密加工的奥秘，掌握先进的加工技术，并为提升制造品质和推动技术创新贡献力量。

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如果用一个词来形容这本书给我的整体感觉，那应该是“韧性”。它不是那种追求花哨图表的读物，它的文字本身就带着一种沉甸甸的重量感，仿佛每一句话都是经过无数次车间实践检验后才被提炼出来的精髓。在讲解材料加工硬化现象时，作者不仅展示了应力-应变曲线的变化，还配以微观晶体结构形变的示意图，将宏观力学行为与微观组织结构紧密地关联起来。这种跨学科的整合能力，使得读者可以从更本质的层次去理解为什么某些材料在特定加工条件下会表现出反常的性能。我特别留意到其中关于“铸造缺陷分析”的那一章，它没有简单地罗列气孔、缩松这些术语，而是详细分析了砂型排气不畅、浇注温度波动等具体操作失误如何直接导致这些缺陷的产生，并提供了针对性的工艺参数调整方案。这种由果溯因、由表及里的分析路径，对于我们这些刚接触生产一线的新人来说，无疑是极其宝贵的实践指导。它教会我们的不仅仅是“是什么”，更是“为什么会这样”，以及“如何避免它发生”。

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阅读这本书的过程，就像是在进行一场漫长的、但收获颇丰的徒步旅行。它的阅读体验是循序渐进的，但绝不枯燥。作者对“误差来源与传递”的阐述尤为精妙，他没有将误差视为一个需要被消灭的“敌人”，而是将其视为制造过程中不可避免的“特性”，并着重探讨如何合理地控制和分配误差。这种辩证的、务实的态度，对于建立正确的工程观至关重要。例如，在讨论数控机床误差补偿时，书中详细对比了基于物理模型的补偿和基于实验数据拟合的补偿策略的优劣，并结合实际精度要求给出了选择建议。这种对不同技术路线的深刻洞察力，远超出了普通教科书的范畴。此外，这本书在排版上非常人性化，关键的公式和定律都用加粗或独立的方框进行了突出显示，方便在快速复习时定位核心知识点。它更像是为工程师量身打造的工具书，而不是为应试学生准备的教材，它的知识点分布更侧重于解决实际生产中的复杂问题，而不是单纯地覆盖考试大纲。

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这本书最让我印象深刻的特点，在于它对“工艺流程优化”这一宏大主题的拆解和重构。它没有采取传统的按工种（车、铣、刨、磨）分类的结构，而是以“产品从毛坯到成品”的逻辑链条贯穿始终。这种以终为始的叙事方式，极大地培养了读者的全局观。比如，在讲解热处理工艺时，作者没有孤立地讨论淬火或回火，而是将其置于“预加工形位公差控制”和“后续精密加工的应力释放”这两个环节之间进行考察，清晰地展示了热处理对整个制造链条的连锁反应。我曾尝试将书中提到的一个多工位零件的加工路线图应用到我的毕业设计项目中，通过参考书中关于装夹定位误差的分析，我对夹具的设计进行了重大调整，最终使得最终装配时的干涉问题得到了有效缓解。这本书的价值在于，它将原本分散在各个工艺领域的知识点，编织成了一张相互关联、彼此制约的有机网络，让你真正理解“制造”是一门需要高度协调和综合平衡的艺术。

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这本书的章节安排，简直就像是一场精心设计的迷宫探险，每一个转角都充满了知识的惊喜和挑战。我最欣赏它对“公差与配合”这一主题的处理手法，很多教材往往将这部分内容写得枯燥乏味，仿佛在阅读一份规格说明书，但这本书却巧妙地引入了“质量控制与互换性”的历史演变脉络。作者没有停留在讲解标准件的代号和数值，而是深入探讨了工业化大规模生产对精度要求的驱动作用，甚至追溯到了早期钟表匠对零件精度的追求。这种历史的厚重感和现实应用的紧密结合，使得原本抽象的几何尺寸偏差变得有血有肉，充满了工程美学。更值得称道的是，书后附带的习题设计，绝非简单的套公式计算。很多题目都设置了多解或开放性的情景模拟，要求读者综合运用几何精度、材料性能和加工设备限制来进行决策。我记得有一道关于孔系与轴系设计的综合题，要求在保证特定运动精度和成本控制的前提下，选择最佳的加工顺序和检测方法，这完全模拟了真实车间里的工程师所面临的权衡取舍，极大地锻炼了我的系统思维能力和工程经济意识。这本书真正做到了“授人以渔”，教会我们如何像一个真正的机械工程师那样去思考问题。

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这本书的封面设计，说实话，第一眼看下去并不算抓人眼球，那种略显陈旧的排版和色调，让我差点以为自己错拿了一本老旧的工程手册。然而，一旦翻开内页，那种朴实无华的风格反而透露出一种沉稳的专业感。我尤其欣赏它在基础概念阐述上的细致入微，不像市面上很多教材那样喜欢用过于晦涩的理论术语堆砌。比如讲解切削力计算的部分，作者没有直接抛出复杂的公式，而是先用非常形象的类比，将材料的塑性变形过程与我们日常生活中拉伸橡皮泥的感受联系起来，这种从感性认识到理性分析的过渡处理，极大地降低了初学者的门槛。我记得有一次在学校的机械加工实训课上遇到一个关于刀具磨损判断的难题，回来翻阅这本书，恰好在某一章的案例分析部分找到了一个非常接近的场景，书里提供的排除故障的步骤逻辑清晰，每一步都有明确的物理依据支撑，让我茅塞顿开。它更像是一位经验丰富的老工程师坐在你身边，不急不躁地为你拆解每一个工艺难题，而不是一位高高在上的理论教授。这本书的价值，并不在于展示最新的、前沿的科技成果，而在于它对“制造”这一行为最本质、最核心的原理进行了深刻的挖掘和梳理，确保你地基打得牢固，后续的学习自然水到渠成。

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