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出版者:高等教育出版社

作者:任建伟 编

出品人:

页数:189

译者:

出版时间:2002-4

价格:15.30元

装帧:简裝本

isbn号码:9787040102727

丛书系列:

图书标签:

• 模具设计
• 模具制造
• 模具工程
• 模具技术
• 机械工程
• 材料成形
• 冲压模具
• 注塑模具
• 模具材料
• 工业工程

《机械制造工艺与设备》图书简介 一、 本书概述与定位 《机械制造工艺与设备》是一部系统阐述现代机械制造业核心基础知识的专业教材与技术参考手册。本书旨在为机械工程、材料科学、制造工程等相关专业的本科生、研究生提供扎实的理论框架和工程实践指导，同时也服务于机械设计、工艺规划、制造管理及设备维护等领域的工程师和技术人员。 本书紧密结合当前工业生产中的主流技术和发展趋势，特别是智能制造、高端装备制造对工艺规划能力提出的更高要求，构建了一个从宏观的制造系统设计到微观的切削机理、成形原理的完整知识体系。我们摒弃了传统教材中过于陈旧的流程描述，聚焦于提升读者的工艺分析能力、设备选型决策能力以及解决复杂制造问题的综合素养。 二、 核心内容模块详解 本书内容结构严谨，逻辑清晰，共分为五大部分，涵盖了现代机械制造的各个关键环节： 第一部分：制造基础与工艺系统规划 本部分作为全书的基石，首先引入了制造系统工程的基本概念，强调了“工艺”不再是孤立的工序集合，而是与产品设计、材料供应、质量控制高度集成的系统工程。 1. 制造系统基础理论： 详细解析了制造系统（Manufacturing System）的构成要素、层次结构以及系统建模方法，重点讨论了面向对象和基于事件的仿真技术在工艺规划初期的应用。 2. 产品数据管理与工艺路线设计： 深入探讨了CAD/CAM/CAE/PDM/PLM等信息技术如何融入工艺设计流程。重点讲解了零件的工艺性分析（Design for Manufacturing, DFM）原则，特别是如何通过结构优化和材料选择，从源头上简化后续加工的难度。工艺路线设计部分，不仅涵盖了传统工序排布，更引入了柔性制造系统（FMS）和分布式制造（Distributed Manufacturing）下的工艺网络构建方法。 3. 工时定额与生产计划： 从经济学角度分析了工时定额的制定标准与方法，包括经验法、类比法和现代的时间动作研究法。在此基础上，阐述了基于约束满足和时间窗口的生产调度（Scheduling）算法，以适应多品种、小批量生产模式的挑战。 第二部分：切削加工原理与先进刀具技术 本部分是本书的技术核心，聚焦于机械加工中最主要的去除材料工艺——切削加工，并力求在理论深度和应用广度上达到新的高度。 1. 切削过程的物理与力学模型： 摒弃了简化的几何模型，深入探讨了切削区材料的本构关系、高速切削中的热物理效应（如积屑瘤的形成与脱落机制），以及切削颤振（Chatter）的动力学分析与抑制策略。 2. 刀具材料与涂层技术： 对比分析了硬质合金、陶瓷、聚晶金刚石（PCD）和立方氮化硼（CBN）等先进刀具材料的性能极限。重点剖析了各种先进薄膜涂层（如TiAlN, CrN, 类金刚石DLC）在提高耐磨性、降低摩擦系数方面的作用机理，并提供了涂层选择的工程化流程图。 3. 复杂曲面与五轴加工技术： 针对航空航天等高精度零部件需求，系统介绍了五轴联动加工的运动学模型、误差补偿机制。重点剖析了刀具轴的姿态优化算法，以确保在复杂曲面加工中实现最佳的刀具接触条件和最高的表面质量。 第三部分：特种加工技术与非传统制造方法 随着材料性能的提高和复杂结构件的需求增加，传统切削已无法满足所有制造需求。本部分系统介绍了多种新兴的、非接触或微观尺度的加工技术。 1. 电火花加工（EDM）与电化学加工（ECM）： 详细阐述了基于脉冲放电的材料去除机理，探讨了高深宽比孔加工的参数优化。ECM部分则侧重于其在精密去毛刺和大型难加工材料加工中的应用。 2. 激光加工技术： 聚焦于激光熔融沉积（LMD）和激光冲击强化（LSP）。LMD部分重点分析了激光功率、扫描速度与送粉速率对熔池几何形状和冶金特性的影响。LSP则从材料表面残余应力场的角度，阐述其对疲劳寿命的提升机理。 3. 微纳加工与增材制造的接口： 本章探讨了超精密加工（如纳米级磨削、离子束抛光）的原理，并讨论了增材制造（3D打印）技术在快速原型和复杂模具制造中的应用潜力，以及它如何反哺传统减材制造的工艺优化。 第四部分：成形工艺与模具技术进阶 本部分涵盖了材料塑性变形和复杂结构件一体化制造的关键技术，特别是针对模具设计和压力加工的深度解析。 1. 先进塑性加工理论： 深入研究了热轧、锻造、挤压等过程中的金属流动规律、应变分布和晶粒组织演变。引入了有限元法（FEM）在模拟复杂锻件成形过程中的应用，用以预测缺陷（如折叠、欠充填）。 2. 冲压与板材加工： 重点分析了冲压过程中的材料弹塑性变形，包括起皱、拉伸和回弹现象的控制。详细介绍了复合材料板材的冲压成形技术和高强度钢的成形工艺窗口确定。 3. 模具设计与寿命管理： 针对注塑模、锻模的设计，强调了应力集中分析和冷却系统的优化设计。引入了模具失效分析（Failure Analysis）的方法论，并讨论了基于传感器和物联网技术的模具健康监测系统（Mold Health Monitoring）。 第五部分：制造设备、自动化与质量控制 本部分将理论知识与工程实践相结合，关注制造过程中的装备选型、自动化集成和最终的质量保证。 1. 现代机床结构与精度保证： 对比分析了龙门式、五轴联动式、卧式加工中心等主流机床的结构特点及其对加工精度的影响。重点阐述了直线驱动技术、静压导轨技术在超精密机床中的应用。 2. 自动化与机器人集成： 探讨了工业机器人（如六轴机械手）在上下料、测量、装配等环节中的应用编程与轨迹规划。系统介绍了柔性生产线（FMS）的集成架构、数据交换标准（如OPC UA）以及人机协作（Cobots）的安全设计规范。 3. 在线计量与质量反馈： 详细介绍了几何公差的测量原理（如激光跟踪仪、关节式臂式测量机）。更重要的是，本书强调了“过程质量控制”，介绍了切削力、振动信号的在线监测技术，以及如何利用机器学习方法，根据过程数据实时反馈修正加工参数，实现零缺陷制造。 三、 本书特色 理论与实践的深度融合： 每一个章节的理论推导后，均附有详细的“工程案例分析”或“典型故障排除”，直接对应工业现场的实际问题。 面向未来制造趋势： 引入了大量关于数字化车间、工业互联网（IIoT）在制造执行系统（MES）中的应用内容，确保内容的前瞻性。 强调系统思维： 引导读者从单一工序思维跳脱出来，理解工艺选择对成本、交期和产品性能的整体影响。 通过对《机械制造工艺与设备》的学习，读者将能够系统地掌握现代机械产品制造的全流程技术链条，具备独立进行复杂产品工艺路线设计、关键设备选型及自动化集成规划的能力。

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我尝试从这本书中寻找关于现代模具设计软件（如Moldflow或UG/NX）操作层面的指导，但很遗憾，这本书完全避开了这一块。它似乎固执地停留在传统的、纯机械设计原理的层面。虽然理解这些底层原理是重要的，但在当今这个数字化制造的时代，一本“工程技术基础”的书籍如果完全没有提及CAD/CAE/CAM的集成应用，未免显得有些脱节。书中大量篇幅用于讲解如何手工计算型芯拔模斜度、如何分析开闭模力的平衡，这些知识固然是基石，但对于一个希望快速进入现代模具设计岗位的职场新人来说，他们更需要知道如何利用软件的仿真功能来验证这些计算结果，并进行优化迭代。因此，这本书给我的感觉更像是二十年前出版的技术手册，对于追求效率和现代化的读者来说，它提供的知识结构略显陈旧，缺乏与时俱进的视角和工具介绍。

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这本书的定价相对较高，但其内容深度与广度之间的平衡处理得并不理想。它在某些特定的、非常狭窄的领域，比如某种特定材料在高温高压下的变形特性方面，确实提供了相当详尽的数据和参考图表，这对于专业研究人员来说或许有价值。然而，对于更广泛的、涉及注塑、冲压、压铸等多种模具类型的“基础”知识体系构建而言，它的覆盖面显得非常不均衡。例如，冲压模具中的级进设计和排样原则，这本书只用了寥寥数页带过，而对注塑模流分析中的某些边界条件设置却花费了大量的篇幅进行推导。这种权重的分配，让作为一名综合性技术学习者的我，感到在某些关键领域留下了巨大的知识盲区。如果它能更平衡地覆盖主要的模具类型及其核心设计逻辑，而不是偏向某一特定分支，那么它的“基础”地位才能真正站得住脚。

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我是在一个偶然的机会下接触到这本关于模具工程的书的，当时我的目标是快速了解模具行业的基础框架，所以抱持着极高的期望。然而，这本书给我的感觉更像是一部冷冰冰的学术论文汇编。它的语言风格极其书面化，充满了晦涩难懂的专业术语，而且许多概念的引入缺乏必要的背景铺垫。比如，书中直接跳跃到了对流道平衡性的复杂计算，却对最基本的浇口形式及其选择依据一带而过，这让习惯了循序渐进学习方式的我感到非常困惑。我花了好大力气去查阅了大量的网络资料和行业标准，才勉强将书中的某些章节联系起来。更让我不解的是，书中配图的质量参差不齐，有些剖面图的标注模糊不清，有些甚至是低分辨率的黑白图，这对于需要直观理解三维结构和配合关系的模具工程来说，无疑是致命的缺陷。读完后，我感觉自己对“模具”这个词有了更深层次的敬畏，但距离真正掌握“基础技术”的目标，似乎还隔着十万八千里。

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坦白说，这本书的排版布局简直是一场视觉灾难。整个版面设计显得极其拥挤，正文、图表和公式几乎是挤在一起的，文字行距过窄，使得阅读体验直线下降。我必须集中全部的精力才能跟上作者的思路，否则很容易在复杂的段落中迷失方向。更令人沮丧的是，虽然书中提到了各种先进的模具制造工艺，比如电火花加工（EDM）和线切割（WEDM）的精度要求，但对这些工艺流程的实际操作细节描述却少得可怜。它强调了“需要高精度”，却很少告诉读者“如何通过控制参数实现高精度”。这就好比一本讲烹饪的书，告诉你米饭要煮得恰到好处，但就是不告诉你水和米的比例以及火候的掌控。对我这个动手能力较强的人来说，这种理论与实践严重脱节的状态让人非常不满足。我期待的是一本能让我边看边思考如何应用到实际生产中的指导手册，而不是一本纯粹的理论教科书。

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这本书的装帧设计着实吸引人，封面采用了一种沉稳的深蓝色调，搭配烫金的书名“模具工程技术基础”，显得既专业又富有质感。内页的纸张质量上乘，触感细腻，即便是长时间阅读也不会感到眼睛疲劳。装订工艺也十分扎实，感觉可以经受住反复翻阅的考验。不过，说到内容本身，我得说这绝对不是一本轻松的入门读物。它更像是为那些已经有一定机械制图或材料学基础的读者准备的“进阶指南”。书中对模具设计原理的阐述深入而严谨，许多公式和计算过程需要读者具备扎实的数学功底才能完全消化。例如，在讲解型腔尺寸的确定部分，作者引用了大量的热胀冷缩系数和应力分析模型，这使得初学者很容易望而却步。我个人认为，如果出版社能附赠一本配套的习题解析或者案例分析集，对于自学者来说会是巨大的帮助，现在的版本更偏向于理论的陈述，缺乏实操性的引导，让人感觉像是在啃一本高级教材，而不是一本“基础”读物。整体上，它更适合作为专业技术人员的案头参考书，而不是面向新手的启蒙手册。

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