机械制造技术基础 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:高等教育

作者:周宏甫 编

出品人:

页数:382

译者:

出版时间:2004-3

价格:28.10元

装帧:

isbn号码:9787040130546

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现代材料科学与工程导论 本书聚焦于21世纪材料科学与工程领域的前沿进展与核心理论，旨在为读者提供一个全面、深入且具有前瞻性的视角，以理解和掌握结构与功能材料的本构行为、制备工艺及其在关键工程领域的应用。 --- 第一部分：材料科学的基石与尺度效应 第一章：原子结构与晶体学基础 本章系统阐述了材料的微观结构决定其宏观性能的基本原理。详细探讨了原子尺度的电子排布、化学键合（离子键、共价键、金属键和范德华力）对材料力学、电学和热学性质的影响。重点剖析了晶体结构，包括布拉维点阵、晶体学符号（如Miller指数）的应用，以及晶体缺陷（点缺陷、线缺陷、面缺陷和体缺陷）的类型、形成机制及其对材料性能，特别是塑性变形和扩散过程的关键作用。通过案例分析，揭示了缺陷工程在高性能材料设计中的重要性。 第二章：晶体塑性与形变机制 本章深入研究了金属材料的塑性变形机理。详细描述了位错理论，包括位错的类型（刃型、螺型、混合型）、运动规律及其在晶格内的交互作用（如钉扎、攀移和交滑移）。阐述了加工硬化（形变强化）、晶界强化、固溶强化和沉淀强化等主要的强化机制，并辅以Hall-Petch关系等定量模型进行分析。此外，还引入了非金属材料（如陶瓷和聚合物）在不同温度和应力条件下的变形行为，如扩散粘滞、蠕变和超塑性现象。 第三章：热力学与相图解析 材料的热力学行为是理解其稳定性和相变的关键。本章从统计力学角度出发，探讨了相位的自由能概念，并着重分析了二元和三元相图的绘制与解读。重点剖析了固溶体、化合物的形成条件，以及共晶、共熔、固溶线等关键点的意义。通过实例学习Lever Rule（杠杆定律）和Tie Line（相界线）在预测多相平衡状态下的组分和体积分数中的应用，为热处理工艺的制定提供理论依据。 第四章：动力学与扩散过程 本章聚焦于材料体系达到平衡或发生相变所需的时间依赖性过程。详细阐述了Fick扩散定律（第一定律和第二定律）及其在固态材料中原子迁移的定量描述。讨论了扩散激活能、扩散系数的温度依赖性（Arrhenius关系）以及晶界扩散和空位机制。这些知识被应用于解释材料的烧结过程、热处理过程中的元素扩散行为以及氧化还原反应的速率控制。 --- 第二部分：结构材料的设计与优化 第五章：工程金属材料 本章全面考察了四大类关键工程金属：黑色金属（钢铁材料）、有色金属（铝、镁、铜系合金）以及高性能合金（镍基、钛基超合金）。针对钢铁材料，深入剖析了碳钢、合金钢、不锈钢和铸铁的微观组织演变（铁素体、奥氏体、贝氏体、马氏体），并结合相图和T-T-T/C-C-T曲线，阐述了淬火、回火、正火等热处理工艺对最终性能的调控。对于轻质高强合金，重点讨论了其特定的晶体结构限制和强化机制。 第六章：先进陶瓷与玻璃 陶瓷材料因其优异的耐高温、耐腐蚀和电学特性，在现代工程中扮演重要角色。本章分类介绍了氧化物陶瓷（如氧化铝、氧化锆）、非氧化物陶瓷（如碳化硅、氮化硅）以及玻璃材料的制备技术（如粉末冶金、溶胶-凝胶法）。特别关注了陶瓷的脆性断裂特性、断裂韧性的提升方法（如引入第二相颗粒、马氏体转化增韧），以及陶瓷在能源存储和生物医学领域的应用潜力。 第七章：高分子材料科学 本章系统介绍聚合物的结构（线型、支化、交联）、分子量对性能的影响以及粘弹性的理论。讨论了聚合物的加工方法（注塑、挤出、吹塑）及其在固化过程中的结构演变。重点分析了热塑性塑料、热固性塑料、弹性体和纤维的独特力学响应，特别是粘弹性体的时间-温度等效原理和蠕变行为。 --- 第三部分：功能材料与前沿技术 第八章：导电、磁性与光学材料 本章探讨了材料的电子结构如何决定其电学和光学功能。对于导体，分析了能带理论如何解释电阻率和迁移率；对于半导体，详细介绍了本征与杂质半导体的导电机制，并提及了半导体器件制造的基本概念。磁性材料部分，区分了顺磁、抗磁、铁磁、反铁磁和亚铁磁，并阐述了磁畴结构、磁滞回线及其在存储和传感领域的应用。光学材料部分，涵盖了光的吸收、透射和折射现象，以及光电导材料。 第九章：复合材料设计与界面工程 复合材料是实现材料性能“1+1>2”的有效途径。本章基于混合律和断裂力学，分析了纤维增强复合材料（如碳纤维/环氧树脂）和颗粒增强复合材料的性能预测。核心内容在于界面的理解与控制——即基体与增强相之间的相互作用、界面粘接强度、界面缺陷对整体材料性能（特别是疲劳寿命和抗冲击性）的决定性影响。 第十章：材料的制备与加工新方法 本章关注当前材料科学向先进制造技术（Additive Manufacturing, AM）的转型。详细介绍了增材制造技术（如SLM、EBM）在金属和陶瓷领域的应用，分析了AM带来的快速凝固、梯度材料设计的新机遇与挑战（如残余应力、孔隙率控制）。此外，也涵盖了薄膜技术、表面改性技术（如离子注入、PVD/CVD）在功能器件制造中的关键作用。 第十一章：材料的服役行为与失效分析 材料在实际服役环境中，其性能会随着时间而劣化。本章重点分析了材料失效的三个主要方面： 1. 腐蚀与电化学保护： 湿法腐蚀机理、应力腐蚀开裂（SCC）和氢脆现象。 2. 疲劳断裂： 循环载荷下的裂纹萌生、扩展和断裂，S-N曲线的意义及高周/低周疲劳的差异。 3. 蠕变与高温断裂： 长期恒载荷下材料的非弹性变形和断裂机制。 本章强调通过失效分析（如SEM形貌观察、断口分析）来反推设计和制造中的薄弱环节，实现材料的可靠性提升。 --- 本书特色： 跨学科整合： 紧密结合物理化学、固体物理和工程力学的最新成果，强调微观结构、加工工艺、性能和应用之间的内在联系。 定量分析导向： 引入大量数学模型和计算方法，使用户能够对材料行为进行精确预测和量化设计。 面向未来工程： 涵盖了如纳米材料（简要介绍）、生物医用材料和可持续材料等新兴领域，为读者构建面向未来的知识体系。

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作为一名对汽车工业充满向往的学生，我对机械制造技术的基础知识有着迫切的需求。《机械制造技术基础》这本书，为我打开了一扇通往汽车制造世界的大门。过去，我看到的汽车新闻和纪录片，总是强调的是最终产品的外观和性能，但这本书让我明白，这一切的背后，是无数精密的制造技术在支撑。书中对于汽车发动机、变速箱、底盘等关键零部件的制造工艺进行了深入浅出的介绍，让我了解到，一颗小小的螺丝，也要经过精确的冷镦、螺纹加工和热处理，才能承受巨大的应力；一块发动机缸体，需要通过砂型铸造、数控加工等一系列复杂流程才能成型。我特别喜欢书中对金属材料在高温、高压下的变形机制的描述，这对于理解锻造和冲压等工艺至关重要。同时，书中关于焊接技术在汽车车身制造中的应用，也让我看到了不同材料如何通过精确的焊接技术被连接在一起，形成坚固而轻便的车身结构。更让我惊喜的是，书中还涉及到了表面工程技术，比如对零件进行镀层、喷涂等处理，以提高其耐磨性、耐腐蚀性，这对于延长汽车零部件的使用寿命至关重要。这本书让我不再仅仅是汽车的消费者，更让我能够理解其制造过程的精妙之处，也激发了我未来投身汽车制造领域的决心。

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我是一名对产品可靠性和质量控制有着极高要求的质量工程师。《机械制造技术基础》这本书，为我提供了系统性的理论指导和实践经验。书中对于各种制造过程中的潜在缺陷，如材料内部缺陷（气孔、夹杂）、加工表面缺陷（划痕、烧伤）、尺寸偏差、形变等，以及这些缺陷产生的原因进行了详尽的分析。我特别欣赏书中关于质量检测和控制方法的介绍，例如，无损检测技术（如超声波探伤、X射线探伤）、尺寸测量技术（如三坐标测量机）、表面粗糙度测量等。这些技术对于确保产品的质量至关重要。书中对于统计过程控制（SPC）在机械制造中的应用，以及如何通过对制造过程参数的监控和分析来预防缺陷的产生，也让我受益匪浅。一本产品的可靠性，不仅取决于其设计，更取决于其制造过程的稳定性和可控性。《机械制造技术基础》这本书，让我能够从源头上理解质量问题的产生机理，并掌握相应的控制方法，从而为我提升产品质量和降低返工率提供了有力的支持。

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我是一位对产品设计与制造过程的协同优化充满兴趣的工业设计师。我深知，一个优秀的产品设计，离不开对制造可行性的深刻理解。《机械制造技术基础》这本书，恰恰为我提供了这样一种重要的视角。它以一种非常务实的方式，将设计理念与制造现实紧密地联系起来。书中对于不同材料的加工特性，如切削性、塑性、焊接性等的详细介绍，让我能够更清晰地认识到，在设计过程中，选择合适的材料和相应的制造工艺，对于控制成本、提高效率、保证产品质量有着多么关键的作用。我特别欣赏书中对公差与配合、表面粗糙度等制造精度控制要素的讲解，这让我明白，在设计阶段就必须考虑到制造过程中可能出现的误差和变异，并预留足够的余量，以确保最终产品的装配和功能实现。书中关于装配工艺的介绍，也让我认识到，产品的可制造性和可维修性，往往与产品的结构设计和零件的制造精度息息相关。一本设计精良的产品，如果其零部件的制造和组装过于困难或成本过高，那么它的商业价值也会大打折扣。这本书为我提供了一个强有力的工具，让我能够在设计之初就将制造的考量融入其中，从而设计出既美观又实用的产品，并确保它们能够被高效、经济地生产出来。

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作为一名对模具制造行业充满热情的初学者，我一直想找到一本能够系统讲解模具设计与制造基础的书籍。《机械制造技术基础》这本书，可以说是为我量身定制的。它不仅涵盖了各种基础的金属加工方法，还特别深入地介绍了与模具制造相关的技术。书中对于冲压模具、注塑模具、压铸模具等不同类型模具的设计原理和制造工艺进行了详细的阐述。我了解到，模具的精度和寿命，直接关系到产品的质量和生产效率，而这一切都取决于精密的制造过程。书中对于模具钢材的选择、热处理工艺、以及常用的加工方法，如线切割、电火花成型加工、精密磨削等，都进行了详尽的介绍。特别是关于电火花加工的讲解，让我明白，为何这种技术能够加工出传统机械加工难以实现的复杂曲面和硬质材料，这对于制造高精度的注塑模具或冲压模具至关重要。此外，书中对于模具的装配、调试和维护也进行了相关的介绍，这让我认识到，模具制造是一个系统工程，需要从设计到最终交付的每一个环节都精益求精。这本书为我打下了坚实的模具制造基础，让我对未来的学习和工作充满了信心。

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作为一名对3D打印（增材制造）技术充满好奇的爱好者，我一直想了解这项新兴技术与传统机械制造技术之间的联系和区别。《机械制造技术基础》这本书，为我提供了一个全新的视角。它在介绍各种传统制造工艺的同时，也穿插了对增材制造技术基本原理的阐述，并将其与传统制造方法进行了对比。我了解到，3D打印技术，如熔融沉积成型（FDM）、选择性激光烧结（SLS）、金属粉末床熔融（SLM）等，虽然在材料使用、成形方式和最终产品性能上与传统制造有所不同，但其核心仍然是对材料的精确控制和对产品几何形状的实现。书中对于传统制造技术在材料准备、工艺参数选择、后处理等方面的经验，对于理解和优化3D打印工艺同样具有借鉴意义。例如，传统金属加工中的热处理和表面处理技术，在许多3D打印金属部件的后处理过程中依然发挥着重要作用。这本书让我明白，3D打印并非完全脱离了传统制造的范畴，而是在某些方面对其进行了补充和拓展，并且两者之间存在着相互促进的关系。它为我理解这一快速发展的技术领域打下了坚实的基础。

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这本《机械制造技术基础》简直是我材料科学探索之旅中的一盏明灯！作为一名对材料性能变化及其背后机理充满好奇的爱好者，我一直苦于找不到一本能够系统梳理从基础元素到复杂合金，再到高分子材料和复合材料的制备、加工与性能之间内在联系的书籍。过去我接触到的很多材料书籍，要么过于偏重理论推导，让人望而却步，要么过于关注具体工艺，缺乏宏观的体系性。而这本书，恰恰填补了这一空白。它以一种非常直观且富有逻辑的方式，将机械制造这个庞大而复杂的领域，分解成了一个个易于理解的单元。我尤其欣赏它在介绍不同材料的微观结构与宏观性能之间的关联时所做的深入剖析，例如，如何通过控制晶粒尺寸、位错密度、相分布等微观参数，来显著影响材料的强度、韧性、耐磨性甚至疲劳寿命。书中对于金属材料热处理过程的讲解，更是让我茅塞顿开，原来看似简单的加热、保温、冷却，背后蕴含着如此精妙的相变机理和组织演变规律。同时，它在描述不同成形工艺（如铸造、锻造、焊接、切削加工等）时，并没有仅仅停留在操作层面，而是深入探讨了这些工艺对材料组织和性能可能产生的积极或消极影响，以及如何通过工艺优化来实现预期的材料性能。读完这本书，我感觉自己对“材料是制造的基石”这句话有了更深刻的理解，也更有信心去深入研究特定材料在不同制造过程中的行为表现了。

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我是一名对航空航天领域充满憧憬的学生，深知精密制造和先进材料在这一领域的极端重要性。《机械制造技术基础》这本书，为我揭示了飞机、火箭等航空航天器制造的奥秘。书中对于航空发动机叶片、飞机结构件、起落架等关键部件的制造工艺进行了深入的介绍，让我了解到，这些部件往往需要在极端苛刻的条件下工作，因此对材料性能和制造精度有着极高的要求。我特别欣赏书中对于钛合金、铝合金、高温合金等先进材料在航空航天领域的应用和加工技术的阐述，例如，如何通过定向凝固、等温锻造等工艺来获得优异的高温性能和疲劳强度。书中对于数控加工、电火花加工、激光焊接等精密制造技术的应用，也让我看到了现代制造技术在实现复杂结构和高精度要求方面的强大能力。航空发动机涡轮叶片上复杂的冷却孔和仿形结构，往往需要通过电火花加工或精密铸造来实现，这充分展现了制造技术的精妙。此外，书中关于复合材料在航空航天结构中的应用，也让我看到了未来制造技术的发展方向。这本书不仅让我对航空航天制造有了更深入的了解，更激发了我探索更前沿制造技术的浓厚兴趣。

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我是一名对能源领域，特别是新能源制造技术感兴趣的研究生。我一直想找到一本能够系统性地介绍新能源设备制造过程的书籍。《机械制造技术基础》这本书，为我提供了宝贵的知识。它在介绍风力发电机叶片、太阳能电池板制造、以及电动汽车电池组制造等领域所涉及的机械制造技术方面，提供了详实的内容。我了解到，大型风力发电机叶片的制造，需要用到先进的复合材料成形技术，如真空辅助树脂传递模塑（VARTM），以及对叶片进行精确的修磨和表面处理，以提高其气动性能和耐久性。书中对于太阳能电池板制造过程中的清洗、刻蚀、镀膜等工艺的介绍，也让我看到了半导体制造技术与机械制造的结合。更令我印象深刻的是，书中对于电动汽车电池组的精密组装、冷却系统制造以及电驱动系统的关键零部件制造过程的讲解。例如，电池管理系统（BMS）中的电子元器件的封装和连接，以及电机和电控系统的精密制造，都离不开先进的机械制造技术。这本书为我理解新能源产业的制造基石提供了深刻的洞察，也为我未来的研究方向指明了道路。

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作为一名对机器人技术和自动化生产线非常感兴趣的学习者，我一直渴望了解构成这些先进系统基础的机械制造原理。《机械制造技术基础》这本书，如同一部通往工业自动化核心的秘籍。它详细阐述了构成机器人关节、传动装置、执行机构以及自动化生产线上的各种设备和零部件的制造工艺。我了解到，机器人手臂的高精度运动，离不开精密减速器、高强度轻质合金材料以及复杂的加工技术。书中对于轴承、齿轮、丝杠等关键传动部件的制造公差和表面处理的要求，让我认识到，每一个微小的制造环节都对机器人的整体性能有着直接的影响。此外，书中对于自动化生产线上物料搬运、工件夹持、装配调试等环节所涉及的制造技术，也进行了详尽的介绍。例如，机器人末端执行器的设计和制造，就需要考虑到其能够快速、准确地抓取和操作不同形状的工件，这背后涉及到材料的选择、成形工艺的优化以及精密的传感器和执行器的集成。这本书让我看到了，现代自动化生产线的背后，是无数经过精心设计和精密制造的机械部件在协同工作，而《机械制造技术基础》正是揭示了这一切的根源所在，为我理解更复杂的自动化系统打下了坚实的基础。

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我是一位对精密制造领域充满热情的工程师，一直希望找到一本能够系统性地提升我对现代机械制造技术理解深度的书籍。《机械制造技术基础》这本书，可以说是完全超出了我的预期。它不仅仅是一本技术的“入门”读物，更是一本能够帮助我建立起全面、系统性制造思维框架的指导性文献。我特别赞赏书中对各种制造工艺的分类和阐述，例如，它将加工方法按照材料去除方式、成形方式以及能源介质等维度进行了清晰的划分，这使得我对整个机械加工体系有了更清晰的认识。在切削加工部分，书中对于刀具材料、切削参数（切削速度、进给量、切削深度）的选择对加工精度、表面质量和刀具寿命的影响进行了详尽的阐述，并且结合了力学、热学和材料科学的原理进行解释，让我对“切削”这个看似简单的过程有了全新的认识。此外，书中对于非传统加工方法（如电火花加工、激光加工、超声波加工等）的介绍，更是让我大开眼界，了解了这些新兴技术在解决传统加工难题方面所展现出的巨大潜力。最让我感到受益匪浅的是，书中并没有孤立地介绍各种技术，而是强调了工艺之间的相互关联性和集成性，例如，热处理工艺如何影响后续的机械加工，表面处理工艺如何提升零件的耐用性等等。这种全局性的视角，让我能够更好地理解如何在整个制造流程中进行优化和协同，从而实现更高质量、更高效的生产。

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