机械设计提要与习题 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:西安电子科技大学出版

作者:山东理工大学机械设计及自动化系

出品人:

页数:82

译者:

出版时间:2006-8

价格:8.00元

装帧:

isbn号码:9787560617244

丛书系列:

图书标签:

• 三毛
• 机械设计
• 机械工程
• 工程制图
• 机械原理
• 机械课程
• 教材
• 习题
• 设计基础
• 工业工程
• 高等教育

《工程制造基础》 导论 在现代工业飞速发展的今天，工程制造作为国民经济的基石，其重要性不言而喻。从宏观的航空航天、汽车制造，到微观的电子产品、精密仪器，无不依赖于先进的工程制造技术。本书《工程制造基础》旨在为读者系统地介绍工程制造领域的核心概念、关键原理及典型工艺，为有志于从事相关技术领域学习、研究或工作的读者打下坚实的基础。本书力求深入浅出，理论联系实际，引导读者理解制造过程的内在规律，掌握先进的制造方法，并培养解决实际工程问题的能力。 第一部分：制造基础理论 第一章 制造系统的构成与发展 本章将首先阐述制造系统的基本构成要素，包括人员、设备、材料、信息和能源等，并分析它们之间的相互作用关系。我们将探讨不同类型的制造系统，如离散制造系统、流程制造系统以及混合制造系统，理解它们各自的特点和适用范围。 制造系统的定义与目标： 深入理解制造系统的本质，即以高效、经济的方式将原材料转化为可用产品的复合体。探讨制造系统的核心目标，如提高生产效率、降低生产成本、保证产品质量、缩短生产周期以及增强市场竞争力。 制造系统的基本要素： 人员： 强调操作人员、技术人员、管理人员在制造过程中的关键作用，包括技能要求、培训体系以及人机协作。 设备： 介绍各种类型的生产设备，如机床、加工中心、自动化生产线、机器人等，以及它们的功能、性能参数和选择原则。 材料： 探讨原材料的种类、性能、预处理以及材料选择对产品性能和制造过程的影响。 信息： 分析信息在制造系统中的传递、处理和应用，包括设计信息、工艺信息、生产信息、质量信息等，以及信息技术（如ERP、MES）的应用。 能源： 讨论制造过程中所需的各种能源（电力、燃气、液压能、气动能等）的消耗、管理和节能技术。 制造系统的分类： 按产品类型： 离散制造（如汽车、机械零部件）、流程制造（如化工、食品）、组装制造（如电子产品）。 按生产规模： 单件小批量、成批生产、大量生产。 按自动化程度： 手工生产、半自动化生产、全自动化生产。 制造系统的发展趋势： 柔性制造系统（FMS）： 探讨其设计理念、技术构成（如CNC、机器人、AGV）以及在应对市场变化中的优势。 智能制造： 介绍物联网（IoT）、大数据、人工智能（AI）、数字孪生等技术在制造过程中的应用，以及其对生产效率、决策能力和个性化定制的影响。 绿色制造： 关注环境友好型制造技术，包括节能减排、资源循环利用、可持续材料的应用等。 服务型制造： 探讨制造企业向服务提供商转型，提供产品生命周期内的增值服务。 第二章 材料的制造性能与选择 本章将重点介绍工程材料在制造过程中的关键性能，包括强度、硬度、塑性、韧性、疲劳强度、耐磨性、切削性能等，并分析这些性能如何影响加工方法的选择和加工质量。同时，我们将探讨不同种类工程材料（金属、高分子材料、陶瓷、复合材料）的特性及其在制造领域的应用。 材料的基本力学性能： 强度（抗拉强度、屈服强度）： 理解材料抵抗外力而不发生永久变形或断裂的能力，及其在结构设计和加工过程中的意义。 硬度： 阐述材料抵抗表面压痕或划伤的能力，及其与耐磨性、切削加工性的关系。 塑性与韧性： 区分材料在受力时发生永久变形而不破裂的能力（塑性）与抵抗冲击载荷的能力（韧性），以及它们在冷加工和热加工中的重要性。 疲劳强度： 解释材料在循环载荷作用下发生断裂的现象，以及其在结构设计和可靠性评估中的应用。 材料的加工性能： 切削性能： 分析材料的硬度、强度、导热性、切削力等因素对刀具磨损、加工效率和表面质量的影响。 塑性加工性能： 讨论材料在锻造、冲压、挤压、拉伸等过程中表现出的变形能力，以及温度、变形速率等对加工过程的影响。 焊接性能： 评估材料在焊接过程中产生裂纹、组织变化等问题的可能性，以及焊接工艺的选择。 铸造性能： 探讨材料的流动性、收缩率、铸造缺陷等对铸件质量的影响。 常用工程材料及其应用： 金属材料： 黑色金属： 钢铁（碳钢、合金钢、铸铁）的成分、组织、性能及其在机械制造中的广泛应用。 有色金属： 铝合金、铜合金、钛合金、镁合金等的特性、优势及其在航空航天、电子、医疗器械等领域的应用。 高分子材料（塑料、橡胶）： 结构、性能特点（轻质、绝缘、耐腐蚀）、成型方法（注塑、挤出）及其在消费品、汽车零部件等领域的应用。 陶瓷材料： 结构、特性（高硬度、耐高温、耐腐蚀）、制备方法及其在耐磨件、电子元件、高温部件等领域的应用。 复合材料： 由两种或两种以上不同材料组成的材料，如纤维增强复合材料（碳纤维、玻璃纤维），及其轻质高强、性能可调等特点，在航空航天、体育器材等领域的应用。 材料选择原则： 结合产品的使用要求、性能指标、成本预算、可加工性以及环境友好性等因素，进行科学合理的材料选择。 第三章 测量与计量技术 本章介绍在工程制造过程中必不可少的测量与计量技术，包括长度、角度、形状、位置、表面粗糙度以及物理量（温度、力、压力）的测量方法和常用量具、量仪。强调测量不确定度、误差分析以及质量控制在制造过程中的重要作用。 测量基本概念： 测量： 用已知量值（标准）来确定被测量物量值的过程。 计量： 测量活动及其相关的活动，是保证测量结果准确可靠的科学。 测量误差： 被测量值与真值之间或测量值与约定真值之间的差异。 测量不确定度： 表征测量结果集散程度的非负参数，反映了测量结果的可靠性。 几何量测量： 长度测量： 游标卡尺、千分尺、高度尺、测微仪等；长度标准器的校准。 角度测量： 量角器、角度尺、万能角度尺、万能角度仪等。 形位公差测量： 平面度、直线度、圆度、圆柱度、平行度、垂直度、角度等公差的测量方法和仪器（如水平仪、比较仪、三坐标测量机）。 表面粗糙度测量： 表面粗糙度轮廓仪、对比样块等，理解表面粗糙度参数（Ra、Rz）及其对产品性能的影响。 物理量测量： 温度测量： 温度计（玻璃液体温度计、电阻温度计、热电偶）、红外测温仪。 力与压力测量： 测力计、压力表、传感器。 测量仪器与工具： 量具： 塞尺、卡尺、千分尺、角度规、花键规等。 量仪： 比较仪、投影仪、显微镜、三坐标测量机（CMM）、表面粗糙度仪等。 测量技术与方法： 直接测量与间接测量： 接触式测量与非接触式测量： 手动测量与自动测量： 测量不确定度评定与误差分析： 掌握常见的误差来源，学习如何分析和控制误差，以提高测量精度。 测量在质量控制中的作用： 强调测量是实现产品质量控制的前提和基础，用于检验产品尺寸、形状、位置及表面质量是否符合设计要求。 第二部分：典型制造工艺 第四章 金属切削加工 本章深入探讨金属切削加工的原理、方法、刀具、机床以及影响加工质量的因素。我们将介绍车削、铣削、钻削、磨削等基本切削过程，并分析刀具几何参数、切削用量、切削液选择对加工效率和表面质量的影响。 切削运动与切削过程： 切削运动： 主运动、进给运动、调整运动。 切削过程： 刀具与工件材料的相对运动，导致材料被分离形成切屑。 切削力与切削热： 切削力： 主切削力、进给力、背压力，其大小与切削参数、材料性能、刀具几何参数有关，影响刀具寿命和加工精度。 切削热： 产生于切削区域，影响工件和刀具的温度，可能导致工件热变形、刀具磨损加剧。 切削参数的选择： 切削速度： 影响刀具寿命、加工效率和表面质量。 进给量： 影响表面粗糙度、加工效率和切削力。 切削深度： 影响切削力、切削热和加工效率。 常用切削加工方法： 车削： 在车床上通过工件旋转和刀具直线运动加工回转体零件。类型包括外圆车削、内圆车削、端面车削、螺纹车削、切槽等。 铣削： 通过铣刀旋转和工件直线或曲线进给加工平面、沟槽、曲面等。类型包括平面铣削、立铣、卧铣、端面铣等。 钻削： 在钻床上通过钻头旋转和轴向进给在工件上加工孔。类型包括钻孔、扩孔、铰孔、镗孔。 磨削： 利用砂轮的磨削作用对工件进行高精度加工，以获得光滑的表面和精确的尺寸。类型包括外圆磨、内圆磨、平面磨、无心磨。 刨削与插削： 加工平面、沟槽等，但效率较低，目前应用较少。 刀具材料与几何参数： 刀具材料： 高速钢、硬质合金、陶瓷刀具、金刚石刀具，及其性能特点。 刀具几何参数： 前角、后角、主偏角、副偏角、刀尖圆弧半径等，对切削力、切屑形成、表面质量有重要影响。 切削液的作用与选择： 冷却、润滑、排屑、防锈，以及不同切削液的种类和适用范围。 机床类型与加工精度： 常用机床（车床、铣床、磨床、钻床）的结构特点、传动方式以及影响加工精度的因素。 先进切削技术： 高速切削、硬质材料切削、精密磨削、超精密加工。 第五章 金属塑性成形加工 本章介绍金属塑性成形加工的基本原理，包括热加工（锻造、热轧）和冷加工（冲压、挤压、拉伸）。我们将探讨不同成形方法的工艺特点、模具设计要求以及对材料性能和产品组织的影响。 塑性成形基本概念： 塑性变形： 材料在外力作用下发生永久变形而不破坏的特性。 成形力： 克服材料塑性变形所需的力，与材料性能、变形程度、变形速率有关。 模具： 用于实现特定形状的工具，其设计和制造是塑性成形的关键。 热加工工艺： 锻造： 在高温下利用压力使金属坯料发生塑性变形以获得一定形状和性能的工件。 自由锻： 借助于砧座和各种自由工具进行锻打。 模锻： 利用模具在压力机上进行的锻造，精度高，生产效率高。 压力机锻造： 利用压力机的往复运动进行锻造。 轧制： 在轧机上利用一对或多对旋转的轧辊将金属坯料轧制成所需形状的工艺。 热轧： 在高于金属再结晶温度下进行的轧制，金属塑性好，变形抗力小。 冷加工工艺： 冲压： 利用冲模在冲压机上对板材、带材、管材等施加压力，使其产生分离或塑性变形，以获得所需形状和尺寸零件的加工方法。 分离工序： 冲裁（落料、冲孔）。 塑性变形工序： 弯曲、拉深、成形（翻边、缩口、起皱）。 挤压： 在高压下，使金属或合金材料通过具有特定截面形状的模具孔，获得具有相同截面形状的杆、管、异型材等长条状零件的加工方法。 正挤压、反挤压、径向挤压。 拉伸： 将金属材料（如板材、管材）通过模具拉伸成空心或实心零件的工艺。 拉深： 将平板毛坯拉成空心零件。 管材拉伸。 模具设计与制造： 模具的类型、结构、材料选择、公差配合以及模具的精度和寿命。 塑性成形对材料性能的影响： 晶粒细化、加工硬化、组织性能的改变。 先进成形技术： 精密铸造、等温锻造、超塑性成形、金属3D打印。 第六章 连接与装配技术 本章介绍工程产品中常见的连接方法，包括焊接、铆接、螺纹连接等，以及装配的基本原理、工艺和精度要求。我们将探讨不同连接方式的优缺点，以及装配过程中可能遇到的问题和解决措施。 连接的基本分类： 可拆卸连接： 螺纹连接、键连接、花键连接、销连接等，允许在需要时方便地拆卸。 不可拆卸连接： 焊接、铆接、粘接等，连接后不易拆卸。 焊接工艺： 电弧焊： 手工电弧焊、埋弧焊、氩弧焊（TIG）、二氧化碳保护焊（MIG/MAG）。 电阻焊： 点焊、缝焊、凸焊。 气焊： 氧乙炔焊。 固态连接： 摩擦焊、爆炸焊、扩散焊。 焊接工艺参数： 电流、电压、焊接速度、焊剂等。 焊接缺陷与检验： 气孔、裂纹、夹渣、未焊透等，以及无损检测方法（X射线、超声波）。 铆接： 利用铆钉将两个或多个零件连接在一起的不可拆卸连接方法。 冷铆、热铆。 工艺过程与铆钉类型。 螺纹连接： 利用螺纹副实现连接，是应用最广泛的可拆卸连接方式。 螺纹类型： 普通螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿螺纹。 紧固件： 螺栓、螺母、垫圈、自攻螺钉等。 螺纹连接的预紧力与可靠性。 键连接与花键连接： 用于传递转矩，实现轴与轮毂之间的固定和相对位置。 销连接： 利用销钉实现零件的定位和连接。 粘接： 利用粘合剂将两个或多个零件粘合在一起的连接方法。 粘合剂类型： 环氧树脂、氰基丙烯酸酯、硅橡胶等。 粘接工艺与表面处理。 装配技术： 装配顺序与方法： 配合与公差： 轴孔配合、基准孔配合、基准轴配合，以及尺寸公差和形位公差对装配精度的影响。 装配方法： 压入、热装、冷装、螺纹拧紧。 装配精度保证： 测量、调整、试装。 自动化装配： 机器人装配、自动化生产线。 产品可靠性与装配关系： 强调正确的连接和装配是保证产品性能、寿命和可靠性的重要环节。 第七章 表面处理与防护 本章介绍对产品表面进行各种处理以改善其性能、外观或防护能力的技术，包括热处理、表面热处理、化学处理、电镀、喷涂等。 热处理工艺： 退火： 消除内应力，软化材料，改善切削性能。 正火： 细化晶粒，提高强度和韧性。 淬火： 提高材料的硬度和强度，但会降低韧性。 回火： 消除淬火应力，获得所需的硬度和韧性的组合。 表面热处理： 感应淬火、火焰淬火： 局部提高工件表面的硬度。 渗碳、渗氮： 提高工件表面的硬度和耐磨性。 化学处理： 磷化： 提高金属表面的防锈能力和油漆附着力。 钝化： 提高不锈钢等金属的耐腐蚀性。 电镀与化学镀： 在金属表面沉积一层金属或合金，以提高耐腐蚀性、耐磨性、导电性或美观性。 电镀常见金属： 铬、镍、铜、锌。 化学镀： 无电解的镀覆过程。 喷涂： 油漆涂装： 提供防锈、装饰等功能。 粉末涂装： 环保、耐磨。 金属喷涂： 提高耐磨性、耐高温性。 表面防护： 防锈处理： 各种防锈油、防锈剂的应用。 耐磨涂层： 物理气相沉积（PVD）、化学气相沉积（CVD）。 耐腐蚀涂层： 陶瓷涂层、合金涂层。 表面性能的检测： 硬度、附着力、耐磨性、耐腐蚀性测试。 结论 《工程制造基础》一书，从制造系统的宏观构架出发，深入到材料的微观属性，再细致描绘了各种典型的加工工艺，直至最终的产品连接与表面防护。本书的编写宗旨是搭建一座连接理论知识与工程实践的桥梁，帮助读者理解制造业的内在逻辑，掌握解决实际问题的基本方法。我们希望通过本书的学习，读者能够对工程制造有一个全面而深刻的认识，为未来在相关领域的发展奠定坚实的基础。制造技术的进步是推动社会发展的重要力量，掌握其基础知识，便是掌握了创新的钥匙。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格简直可以用“古朴”来形容，充满了那个年代工程师特有的那种务实和一丝不苟。它不像现在市面上很多新出版的教材那样追求花哨的排版和彩图，全书几乎都是黑白印刷，内容密度极高，每一个段落都塞满了干货。我尤其喜欢作者在讲解机械原理部分时所采用的类比手法，他总能找到生活中非常贴近的例子来解释复杂的运动链和机构设计原理，比如用自行车链条来解释传动比的计算，非常形象生动。在习题部分，难度设置梯度非常合理，从基础的概念验证题到需要综合运用多方面知识的综合设计题，循序渐进地引导读者巩固所学。不过，对于习惯了多媒体辅助学习的年轻读者来说，这本书可能显得有些“枯燥”，因为它几乎完全依赖文字和简笔线条图来构建知识体系，缺乏现代教材中常见的互动性和视觉冲击力。但如果你沉下心来，你会发现这种“慢节奏”的讲解方式，反而能让你对知识点的理解更加深刻和持久。

评分☆☆☆☆☆

这本书在结构组织上展现出一种非常清晰的逻辑主线，仿佛带着你从零开始搭建一个机械系统。它首先从最基础的零件设计入手，比如螺纹、联轴器、轴承这些“螺丝钉”级别的知识点，讲解得非常透彻，涵盖了强度校核、寿命计算等关键环节。随后，内容逐渐过渡到机构设计，对各种常见的机械传动机构，如凸轮机构、棘轮机构等，都提供了详细的结构分析和运动规律推导。最让我印象深刻的是书中对于“可靠性设计”的强调，作者并没有把可靠性仅仅当作一个附加章节来处理，而是将其融入到每一个零件和机构的讨论之中，时刻提醒设计者要考虑实际工作环境的复杂性。这本书的阅读体验，更像是在跟随一位经验丰富的老工程师进行一对一的指导，他不会急于让你得出结论，而是耐心地引导你走完整个设计思维链条。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计得相当朴实，封面上的插图似乎是一种复杂的齿轮组，线条硬朗，给人一种严谨、扎实的感觉。翻开扉页，首先映入眼帘的是作者的简介，可以看出作者在机械设计领域有着深厚的积累和丰富的实践经验。全书的排版清晰明了，字体选择也偏向于传统的宋体和黑体，阅读起来比较舒适，长时间盯着看也不会感到太过疲惫。书中对一些基础概念的阐述非常到位，例如在介绍材料力学时，作者没有停留在简单的公式堆砌上，而是结合实际工程案例，深入浅出地讲解了材料的应力应变关系以及失效模式，让人对理论知识有了更直观的理解。尤其值得称赞的是，书中对图样的绘制规范讲解得非常细致，从基本视图的投影到复杂的剖视图和断面图，都配有详尽的图例和步骤分解，这对于初学者来说无疑是一份宝贵的指南。整体来看，这本书的风格偏向于教科书式的严谨，适合作为系统学习机械设计基础的教材或参考书。

评分☆☆☆☆☆

这本书的特点在于其对设计方法的系统性梳理，它建立了一套完整的、可复用的设计流程。作者并没有满足于仅仅介绍现有的机械设计规范，而是深入探讨了设计思想的演变。书中对“面向对象的设计”和“模块化设计”在机械工程中的早期应用进行了探讨，这在当时的环境下是相当前沿的视角。尤其在最后的综合设计案例部分，作者展示了如何从一个模糊的需求出发，通过需求分析、方案对比、详细计算到最终图纸绘制的全过程，这种“全景式”的展示极大地拓宽了我的设计视野。我发现，这本书的价值并不在于记住每一个公式，而在于学习作者处理和分解复杂工程问题的思路。读完后，我发现自己看待机械问题的方式发生了一些微妙的变化，不再是孤立地看待零件，而是将其置于整个系统和生命周期中去考量。这本书更像是一本关于“如何像一个机械设计师那样思考”的指南。

评分☆☆☆☆☆

这本书的实用性是毋庸置疑的，它似乎是为工程师的“工具箱”量身打造的。与其他偏重理论推导的著作不同，这本书的重心明显更偏向于工程实践中的“怎么做”而不是“为什么”。比如在处理疲劳强度问题时，作者不仅给出了经典的S-N曲线，更重要的是，他详细列举了不同表面处理工艺（如喷丸、滚压）对零件疲劳寿命的实际改善数值和经验系数，这些都是书本理论中鲜少提及的“行业内幕”。习题部分的特点是“贴近现场”，很多题目直接模拟了工厂生产线上遇到的实际问题，例如某个轴承过热的诊断分析，或者某个联轴器失效的改进方案设计。阅读这本书，我感觉自己仿佛在阅读一本工程手册，而不是一本单纯的理论教材。它更像是那种你会在车间值班室的工具柜里找到，并在需要时快速翻阅查找关键参数和设计依据的那种书。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆