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出版者:中国石化出版社

作者:蒋慰孙

出品人:

页数:425

译者:

出版时间:1988-7

价格:39.0

装帧:平装

isbn号码:9787800438240

丛书系列:

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• 过程控制
• 清华教材
• 过程控制
• 自动化
• 化工控制
• 工业自动化
• 控制工程
• PID控制
• 系统辨识
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机械制造工艺基础 内容提要： 本书全面系统地介绍了机械制造工艺的基础理论与实用技术，旨在为读者构建扎实的制造基础知识体系，并培养解决实际生产问题的能力。全书内容涵盖了金属材料的切削性能、制造系统的组成与发展、车、铣、刨、磨等主要加工方法的原理、工艺参数选择、工装夹具设计、以及现代制造技术如数控加工和柔性制造系统的应用。特别强调了公差配合与测量技术在保证制造精度中的核心作用。本书内容详实，图文并茂，理论深度与工程实用性兼顾。 --- 第一部分 制造基础与材料科学 第一章 绪论：现代制造系统的概述 本章首先界定了机械制造的内涵及其在国民经济中的地位，阐述了从零件设计到成品交付的全过程链条。重点解析了现代制造系统的基本构成要素，包括人、机、料、法、环（5M1E），并引入了对智能制造、工业4.0理念的初步探讨。我们详细分析了制造系统的集成化趋势，从早期的单机制造到现代的面向对象的制造（OBM）和面向服务的制造（OSM）的演进路径。本章还对面向制造的设计（DFM）和面向装配的设计（DFA）的基本原则进行了概述，强调了设计阶段对后续制造效率和成本的决定性影响。 第二章 工程材料的性质与选择 深入剖析了常用工程金属材料的组织结构、物理性能、化学性能和机械性能。内容聚焦于钢铁材料（碳素钢、合金钢）和有色金属（铝合金、铜合金）在切削、成形和连接过程中的特性。详细讨论了材料的切削加工性、铸造性能、可焊性和耐腐蚀性之间的权衡取舍。特别辟出章节讲解了材料的强化与改性处理（如热处理、表面处理）对最终零件性能的优化作用，以及如何根据零件的工作条件和成本预算进行科学的材料选择。 第三章 公差、配合与测量技术 作为保证制造精度的基石，本章系统阐述了标准化的公差与配合体系。详细解释了尺寸、形状、位置公差的符号、含义及标注方法，并结合具体实例讲解了基准的选择原则。重点在于阐述“配合”的概念，包括过盈配合、间隙配合和过渡配合的工程应用场景。在测量方面，本书涵盖了传统测量工具（如卡尺、千分尺）的使用规范，以及现代精密测量技术，如形位误差测量仪（CMM）的基本工作原理和数据处理方法，强调了测量不确定度和合格判定标准。 --- 第二部分 主要加工工艺与原理 第四章 铸造工艺基础 本章全面介绍了铸造工艺的原理和应用。内容从铸造方案的选择、型（模）的制造开始，涵盖了砂型铸造、金属型铸造（重力、低压、压射）以及特种铸造方法（如熔模铸造、离心铸造）。详细分析了铸造过程中金属液体的流动、充填、凝固的物理化学过程，探讨了孔隙、缩松、裂纹等典型铸造缺陷的成因及预防措施。对于复杂零件的铸造工艺设计，提供了系统的分析流程。 第五章 塑性成形工艺 塑性成形是改变材料宏观几何形状而不产生明显切屑去除的加工方法。本章分为锻压和钣金两大主题。在锻压部分，讲解了镦拔、拉伸、弯曲、模锻和自由锻的基本原理、应力状态及坯料尺寸的确定。在钣金部分，详细介绍了下料、冲压（包括拉深、边缘成形）的工艺流程、模具结构及回弹现象的处理技术。强调了材料的加工硬化效应与后续热处理的配合。 第六章 切削加工原理 这是全书的核心章节之一。系统讲解了切削运动的几何关系、切削过程中的物理现象和热现象。重点分析了切削力、切削热的产生机理及其对刀具寿命和加工质量的影响。详细介绍了不同刀具材料（高速钢、硬质合金、陶瓷、PCD）的性能特点及适用范围。本章的难点在于对切削参数（切削速度、进给量、背吃刀量）的优化选择模型，结合材料去除率和表面粗糙度的要求，提供实际计算指导。 第七章 主要机床与切削加工工艺 基于前述原理，本章将理论应用于具体的机床操作和工艺规划。 车削工艺： 介绍普通车床、立式车床、数控车床的操作特点，以及端面、外圆、内孔、螺纹和复杂曲面的加工方法。 铣削工艺： 详述了平面、曲面、沟槽的铣削原理，强调了顺铣与逆铣的选择，以及立式和卧式铣床的适用性。 钻削与镗削： 针对孔加工，分析了钻削的稳定性问题和刀具几何角度设计，以及镗削在高精度孔加工中的应用。 磨削工艺： 阐述了砂轮的结构、修整与平衡，以及外圆磨、内圆磨、平面磨的工艺特点。重点讨论了磨削烧伤的预防和微观层面的表面完整性控制。 --- 第三部分 现代制造技术与系统集成 第八章 表面处理与热处理工艺 讨论了如何通过改变零件表面或整体材料性能来满足特殊工况要求。热处理部分涵盖了退火、正火、淬火和回火（等温、分级）的相变机理及其对机械性能的影响。表面处理部分则详细介绍了渗碳、渗氮、碳氮共渗等化学热处理方法，以及物理气相沉积（PVD）和化学气相沉积（CVD）在提高耐磨性和抗氧化性方面的应用。 第九章 特种加工技术 本章引入了传统机械加工难以完成或效率低下的先进制造技术。 电火花加工（EDM）： 阐述了其基于电蚀除屑的原理，尤其适用于难加工材料和复杂型腔的加工。 电化学加工（ECM）： 介绍了利用电解溶解去除金属的特点，具有无刀具磨损、无热影响区的优势。 激光加工： 包括激光切割、焊接和表面改性技术，侧重于光束与材料的相互作用。 超声波加工与水刀切割： 探讨了高频振动和高压射流在材料去除中的应用。 第十章 数控制造与自动化 深入探讨了数控（NC）技术对传统制造模式的变革。详细讲解了数控系统的基本结构、坐标系、插补原理。重点在于手工和自动编程（CAM）的流程，包括刀具路径生成、后处理及G代码的应用。此外，还介绍了机床的精度等级、补偿技术，以及柔性制造系统（FMS）和制造单元（MU）的结构与调度策略。 第十一章 制造工艺的编制与优化 本章是实践应用的总结，指导读者如何科学地编制一份完整的制造工艺文件。讲解了从毛坯制造到最后检验的全流程规划，包括工序的排列顺序、设备选型、工时定额的估算方法。强调了工艺路线的优化原则，如缩短走动路线、减少装夹次数、平衡各工序的生产节拍，以实现成本最低化和效率最大化。 --- 适用对象： 本书主要面向机械工程、制造工程、材料工程等相关专业的高年级本科生和研究生，亦可作为工程师和技术人员进行职业培训或技术深造的参考用书。 附录： 常用工程图示规范回顾、常用材料力学性能数据表、常用切削参数速查表。

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在我看来，《过程控制工程》这本书最宝贵之处在于它教会了我如何“思考”过程控制问题。它不仅仅是一本传授知识的书，更是一本培养解决问题能力的指南。书中反复强调了系统分析的重要性，即在设计和优化控制系统之前，必须对被控过程的特性有深入的了解。这包括了解过程的动态响应、干扰因素、非线性特性等等。作者通过详细的步骤和方法，指导读者如何进行系统建模、参数辨识，以及如何评估控制系统的性能。我曾尝试着按照书中的方法，对一个简单的液位控制系统进行建模和仿真，虽然过程中遇到了一些困难，但在反复研读书中的相关章节后，最终还是成功地完成了。这种亲手实践并解决问题的过程，让我对过程控制的理解更加深刻。

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这本书在讲述过程中，也多次强调了安全性和经济性在过程控制设计中的重要性。很多时候，一个控制系统的好坏，并不仅仅取决于其控制精度，更要考虑其是否能保证生产的安全，以及是否能降低运行成本。例如，书中在讲解如何优化控制参数时，就提到了需要在控制精度和能源消耗之间进行权衡。一个过于激进的控制策略，虽然能快速响应，但可能会导致能源的浪费，甚至对设备造成损害。作者通过分析各种权衡因素，教会我如何做出更符合实际生产需求的决策。这种全局性的视角，对于我这样在实际工作中需要考虑多方面因素的工程师来说，尤为重要。

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《过程控制工程》这本书，就像一位经验丰富的导师，用一种循循善诱的方式，引导我一步步走进了过程控制的殿堂。我必须承认，初读这本书时，里面的一些数学公式和理论推导确实让我感到有些吃力。毕竟，我之前接触的更多是偏向于操作层面。但是，每当我感到困惑时，我就会尝试着放慢阅读速度，仔细揣摩作者的每一个字句，回想书前面章节的铺垫，或者对照后面的应用实例。渐渐地，我发现那些原本看似难以理解的概念，在整体的框架下，都变得清晰起来。书中那种“化繁为简”的讲解能力，让我对许多复杂的问题都有了新的认识。

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对于我这样一个在工业领域摸爬滚打多年的工程师来说，这本书的价值不仅仅在于理论的深度，更在于其与实际工程应用的紧密结合。书中大量的案例分析，都是作者根据自己丰富的实践经验提炼出来的，这些案例涵盖了化工、冶金、电力等多个行业，具有极高的参考价值。我尤其对其中关于炼油厂连续催化裂化装置的控制系统设计的章节印象深刻。书中详细阐述了该装置的工艺流程、关键控制点以及所采用的先进控制策略，并分析了这些策略在提高产品收率、降低能耗、保障安全生产方面所起到的重要作用。这让我深刻认识到，好的过程控制系统，不仅仅是技术上的先进，更是对工艺理解的深刻体现。

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坦白说，一开始我拿到《过程控制工程》这本书，是被它的封面所吸引，觉得设计得相当专业。但真正开始阅读之后，我才发现它的内容远比封面所呈现的更为丰富和深刻。书中在讲解各种控制算法时，不仅仅是给出算法本身，还会深入剖析其背后的数学原理，以及算法的优缺点和适用范围。比如，在讲解自适应控制时，书中详细阐述了参数辨识的方法，以及如何在系统参数发生变化时，自动调整控制器的参数。这让我意识到，过程控制并非一成不变，而是需要根据实际情况不断调整和优化的。书中还提到了“鲁棒控制”的概念，即在存在模型不确定性和外部干扰的情况下，仍然能够保持稳定和良好的控制性能，这对我启发很大。

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我认为，《过程控制工程》这本书最大的价值在于它提供了一个完整的学习路径。从对过程控制的初步认知，到深入理解各种控制策略，再到掌握系统分析和设计的方法，作者都为读者规划得非常清晰。书中每一章的结尾，都会有一些思考题和练习，这些题目非常有针对性，能够帮助我巩固所学的知识，并加深对理论的理解。我经常会花时间去思考这些题目，即使有些题目我暂时无法完全解答，但通过思考的过程，也能让我对相关内容有更进一步的认识。这种“学以致用”的设计，让这本书不仅仅是纸上谈兵，而是真正能够提升我的工程实践能力。

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我最近刚接触过程控制领域，偶然翻阅了《过程控制工程》这本书，说是偶然，其实也是经过朋友的极力推荐。我本来对这个领域知之甚少，只知道它在工业生产中扮演着至关重要的角色，能让复杂的生产流程变得井井有条。然而，这本书的出现，彻底颠覆了我之前所有模糊的认知，让我仿佛打开了一扇通往全新世界的大门。 一开始，我被书中严谨的逻辑和清晰的结构所吸引。作者并没有上来就抛出一堆晦涩难懂的专业术语，而是循序渐进地引导读者进入过程控制的世界。从最基本的概念，比如什么是“过程”，什么是“控制”，到各种控制系统的组成部分，如传感器、执行器、控制器等，都讲解得非常透彻。尤其让我印象深刻的是，书中通过大量的实例，将抽象的概念具象化，让我能够直观地理解这些理论知识是如何在实际生产中应用的。例如，在讲解PID控制时，书中并没有简单地给出公式，而是通过一个形象的比喻，让我一下子就明白了比例、积分、微分三个参数分别对控制系统性能的影响。这种深入浅出的讲解方式，对于我这样零基础的读者来说，简直是福音。

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总而言之，《过程控制工程》这本书是我近期阅读过最有价值的一本专业书籍。它不仅为我打开了过程控制领域的大门，更重要的是，它教会了我如何用一种系统化、科学化的方法去理解和解决工程问题。书中的知识体系完整，讲解深入浅出，案例丰富，理论与实践结合得非常紧密。尽管我还需要继续深入学习和实践，但我相信，这本书一定会在我未来的工程道路上，给我带来持续的帮助和启发。我非常推荐所有对过程控制感兴趣的朋友，或者正在从事相关工作的同行们，都能够仔细阅读这本书，相信你们也一定会有所收获。

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这本书的语言风格，我个人觉得非常平实而又不失严谨。作者在讲解过程中，并没有过多的卖弄学问，而是用一种非常务实的态度，将枯燥的理论知识转化为易于理解的语言。我特别欣赏书中对于一些工程术语的解释，往往会结合实际的仪器设备来讲解，比如在讲解传感器时，会提到热电偶、压力变送器等具体设备，并分析它们的原理和特性。这种接地气的讲解方式，让我在阅读时感到非常亲切，也更容易将书本知识与实际工作联系起来。我曾在工作现场遇到过某个控制回路不稳定，后来回想起书中关于“死区”和“饱和”的章节，才恍然大悟，原来是执行器的某些特性在作祟。

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这本书的另一大亮点在于其内容的深度和广度。它不仅涵盖了过程控制的基础理论，还深入探讨了各种先进的控制策略和方法。我特别喜欢其中关于模型预测控制（MPC）的部分，它让我认识到，在复杂动态系统中，仅仅依靠传统的PID控制已经不足以满足日益严苛的生产要求。MPC通过预测系统未来的行为，并在此基础上优化控制器的参数，能够实现更精确、更鲁棒的控制。书中对MPC的推导过程和应用场景的讲解，虽然涉及一些数学知识，但作者都将其分解得非常细致，并配以大量的图示，使得理解起来并不那么困难。此外，书中还涉及了模糊控制、神经网络控制等人工智能在过程控制中的应用，这些内容让我看到了未来过程控制发展的无限可能。

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