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出版者:机械工业

作者:王爱玲

出品人:

页数:363

译者:

出版时间:2006-5

价格:30.00元

装帧:平装

isbn号码:9787111184973

丛书系列:

图书标签:

• 数控编程
• CNC
• 数控技术
• 编程技术
• 机械制造
• 工业自动化
• G代码
• M代码
• 加工工艺
• 模具制造

《现代精密制造与先进材料应用》 本书旨在为机械制造领域的专业人士、研究者以及高等院校相关专业学生提供一个全面而深入的视角，探讨现代精密制造技术的前沿进展及其与先进材料的深度融合。本书内容聚焦于当前工业界最受关注的几个关键领域，力求在理论深度与实践应用之间取得平衡，为读者提供切实可行的技术指导和创新思路。 第一部分：精密加工技术的创新与优化 在这一部分，我们将深入剖析当前最先进的精密加工方法。首先，对超精密磨削与抛光技术进行详细阐述，重点介绍不同类型的磨料、磨具选择原则，以及针对不同材料（如光学玻璃、高硬度合金、陶瓷材料）的加工工艺参数优化策略。我们将探讨诸如金刚石超精密车削、离子束抛光、化学机械抛光（CMP）等先进技术在半导体、光学器件制造中的应用案例，并分析其背后的物理化学原理。 其次，我们将重点介绍微纳加工技术的最新发展。这包括深紫外（DUV）光刻、电子束光刻、纳米压印光刻（NIL）等先进的图形化技术，以及反应离子刻蚀（RIE）、感应耦合等离子体刻蚀（ICP）等精密刻蚀技术。我们将分析这些技术在微电子、微机电系统（MEMS）、微流控器件等领域的关键作用，并探讨如何通过工艺优化提高器件的精度、效率和良率。 此外，本书还将详细介绍先进磨料磨具的设计与应用。我们将探讨如何根据加工需求设计具有特定形貌、粒径分布和表面化学性质的磨料，以及新型陶瓷结合剂、树脂结合剂等在提升磨具性能方面的作用。重点关注超硬材料磨具（如立方氮化硼CBN、金刚石）在难加工材料加工中的应用，以及电化学磨削（ECM）和超声波辅助加工等非传统加工技术的原理和应用场景。 第二部分：先进材料在精密制造中的应用 本部分将聚焦于高性能先进材料在精密制造领域的应用。我们将首先探讨高性能金属合金，如钛合金、镍基高温合金、形状记忆合金等的微观结构、力学性能及其在航空航天、医疗器械等领域的精密加工挑战与解决方案。重点分析这些材料在加工过程中易出现的变形、开裂、刀具磨损等问题，并提出相应的工艺对策。 其次，我们将深入研究工程陶瓷与复合材料的精密加工。对于氧化铝、氧化锆、碳化硅、氮化硅等陶瓷材料，我们将详细介绍其脆性特点，以及金刚石磨削、超声波钻削、激光加工等适用于陶瓷的加工技术。在复合材料方面，我们将重点关注碳纤维增强聚合物（CFRP）和陶瓷基复合材料（CMCs）。分析其各向异性、分层效应等加工难题，并介绍水射流切割、激光切割、高精度CNC加工等技术在保证复合材料性能方面的作用。 此外，本书还将涉及功能性薄膜材料的制备与应用。这包括物理气相沉积（PVD）（如溅射、蒸发）和化学气相沉积（CVD）等技术在金属、氧化物、氮化物薄膜制备中的应用。我们将探讨这些薄膜在耐磨涂层、光学涂层、半导体器件中的作用，以及如何通过精密控制薄膜的厚度、成分和微观结构来优化其功能特性。 第三部分：数字化与智能化制造技术 在数字化浪潮下，本书将探讨增材制造（3D打印）技术在精密制造中的应用。我们将详细介绍选择性激光熔化（SLM）、电子束熔化（EBM）、熔融沉积成型（FDM）、立体光刻（SLA）等主流3D打印技术，并重点分析其在制造复杂几何形状、定制化零部件以及功能梯度材料方面的优势。本书还将讨论3D打印材料的选择，如金属粉末、高分子材料、陶瓷粉末等，以及如何通过后处理工艺（如热处理、机加工）来提升3D打印零件的精度和性能。 同时，我们将深入探讨精密测量与检测技术。涵盖坐标测量机（CMM）、光学扫描仪、原子力显微镜（AFM）等非接触式测量技术，以及干涉测量、白光干涉等用于表面形貌测量的技术。重点分析这些测量技术在质量控制、过程监控、逆向工程等方面的应用，并探讨如何利用大数据和人工智能算法对测量数据进行分析，实现预测性维护和工艺智能优化。 最后，本书将展望智能制造的未来趋势，包括工业物联网（IIoT）、数字孪生（Digital Twin）、人工智能（AI）在精密制造中的融合应用。我们将探讨如何构建智能化的生产线，实现数据的实时采集、分析与决策，从而提升生产效率、降低成本，并最终实现个性化、定制化的精密制造。 本书旨在为读者提供一个系统性的知识框架，帮助其理解和掌握现代精密制造领域的最新技术和发展趋势。通过理论阐述、案例分析和未来展望，本书将成为精密制造领域从业者和研究者的宝贵参考。

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作为一名长期在生产一线工作的技术工人，我对这类技术书籍最看重的是其实用性和时效性。这本书在这两方面做得可以说是顶尖水平。它没有过多纠缠于几十年前的老旧技术，而是紧密围绕着目前主流的高速加工（HSM）和高精加工（HSC）技术展开。我发现书里关于刀具补偿和坐标系设定的讲解，特别贴合我们现在使用的三轴半联动设备的操作习惯，非常接地气。印象最深的是关于“重力和热形变误差”的补偿方法论述，这是一个非常容易被忽略但对精度影响巨大的环节，书中不仅指出了问题，还提供了基于机床控制器的具体参数调整建议，这种操作层面的指导性是无价的。此外，书中对不同材料（如钛合金、高温合金）的切削参数推荐表格，查阅起来极为方便，直接就可以应用到具体的工件加工中去，大大缩短了我们试切和摸索参数的时间，提高了生产效率。这本书放在工作台边，绝对是随时可以翻阅的“工具书”。

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这本书的装帧设计实在是太吸引人了，那种沉稳的深蓝色配上烫金的字体，拿在手里就感觉很有分量。我本来以为内容会是那种枯燥乏味的教科书风格，结果翻开第一章，就被作者那种清晰的逻辑和深入浅出的讲解方式吸引住了。虽然我不是专业的机械制造出身，但通过书中的案例分析，我对整个数控加工的流程有了非常直观的认识，特别是那些复杂曲面的切削路径模拟，讲得非常到位，图文并茂，让人能一下子明白那些复杂的几何关系是如何在程序中体现出来的。更让我惊喜的是，书中对G代码和M代码的讲解，简直是教科书级别的细致，每一个参数的含义，每一个指令的调用时机，都用表格和实例结合起来，完全不像我以前看过的那些教材，只是一堆冰冷的符号堆砌。读完前几章，我已经能自己尝试去编写一些简单的铣削程序了，这种即学即用的感觉，对我一个初学者来说，简直是打开了新世界的大门，极大地增强了我学习的信心。这本书的排版也做得很好，注释清晰，阅读体验极佳，让人愿意一口气读下去，而不是想中途打瞌睡。

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我拿到这本书时，主要抱着学习新软件后处理模块的心态来的，原本对理论部分兴趣不大，但读着读着，发现这本书对“数控系统”本身的底层逻辑剖析得非常透彻。它没有把数控系统当作一个黑箱来看待，而是详细讲解了插补算法、伺服控制环路对程序执行效率的影响。尤其是关于“微小圆弧插补误差”的讨论，让我理解了为什么在某些复杂的曲面上，即使程序写得完美，实际加工出来仍然会有微小的波动。作者用非常形象的比喻来解释这些复杂的数学概念，比如用开车过弯道的速度控制来类比进给速度的平滑性，使得原本高深的控制理论变得容易理解和接受。这种对底层原理的挖掘，让我的编程思路从“如何让程序跑起来”升级到了“如何让程序跑得更完美、更稳定”，这种认知上的飞跃，是很多只教操作的教材无法给予的。

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这本书最大的特点，在我看来，是它的“人本关怀”和对新手友好的设计。我记得我刚接触编程的时候，遇到最多的问题就是调试时的心态崩溃，看到满屏的报警代码不知所措。这本书的最后一章，专门设置了一个详尽的“常见故障排除手册”，它没有简单罗列错误代码，而是从“机床响应异常”、“加工表面质量突变”、“程序执行中断”等实际现象出发，引导读者进行排查。这种“逆向思维”的故障诊断方法，极大地缓解了学习过程中的挫败感。而且，书中的术语解释非常细致，很多行业内约定俗成的缩写或黑话，都在脚注或附录中给出了详细的解释，这对于跨专业学习者来说，简直是福音。它确保了无论你的背景如何，都能顺畅地进入这个专业领域，真正做到了知识的普及和技能的传递，是一本非常值得推荐给所有对机械制造感兴趣的爱好者的佳作。

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这本书的内容深度和广度都超出了我的预期，我主要关注的是高级加工策略和刀具路径优化这块，很多业内资深工程师都觉得棘手的问题，这本书里居然有非常独到的见解和详细的步骤拆解。我特别欣赏作者在描述“五轴联动复杂曲面加工”那一章节时，那种对误差分析的严谨态度，不仅仅停留在理论层面，更是结合了实际机床的运动学模型进行了推导，这对于我进行实际的工艺验证工作提供了极大的帮助。而且，书中还穿插了大量的最新 CAM 软件的实际操作截图和技巧分享，这些都是市面上其他教材里很难找到的“干货”。比如，关于高光表面精加工中如何有效避免刀痕，作者提出的几种不同层面的解决方案对比分析，让我茅塞顿开，立马回去修改了手头的项目程序，效果立竿见影。这本书的价值不仅仅在于教会你如何编程，更在于培养你一种系统性的、解决实际工程问题的思维模式，它更像是一本高级工程师的经验总结汇编，而不是简单的入门指南。

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