具体描述
本书是为加强材料加工专业实验教学而编写的一本专业实验教材，包含基本实验和提高实验两部分。
基本实验包含13个实验，内容包括与专业课程联系较为紧密的板料成形、体积成形、塑料成形和模具加工等方面实验教学。提高实验包含6个实验，使学生了解本专业模具数字化制造技术、激光扫描与反求技术等先进技术。
本书适宜材料专业本科学生使用。
《精工细琢：现代制造的艺术与科学》 内容简介： 《精工细琢：现代制造的艺术与科学》是一本深入剖析现代制造过程及其背后科学原理的综合性著作。本书并非停留在理论的表面，而是以一种严谨且富有洞察力的方式，带领读者穿越材料变形、成型、连接与表面处理的复杂世界，揭示了每一个精密的制造步骤是如何将原材料转化为功能强大、形态各异的现代产品。从微观的原子层级相互作用，到宏观的生产线优化，本书力求展现制造工艺的全面图景，强调了科学原理与实践操作的深度融合，以及创新思维在推动现代制造发展中的核心作用。 本书的叙事结构清晰，循序渐进，首先从基础的材料科学入手，探讨不同材料（金属、聚合物、陶瓷、复合材料等）的固有属性及其对加工性能的影响。读者将理解为何某些材料适合特定的成型技术，以及材料的微观结构（晶粒、相、界面等）如何决定其力学行为和加工响应。这一部分为后续的加工原理讲解奠定了坚实的理论基础。 接着，本书将重心转移到各类关键的加工技术上。在“塑性变形的奥秘”章节中，我们详细阐述了金属的冷加工与热加工过程，包括轧制、锻造、挤压、拉伸、弯曲等。本书不仅讲解了这些工艺的机械原理，如应力-应变关系、变形抗力、流动应力等，更重要的是，它深入探讨了加工过程中发生的微观结构演变，例如冷加工引起的加工硬化、动态回复与动态再结晶，以及热加工中的晶粒长大、相变等现象。这些微观尺度的变化直接影响着最终产品的力学性能、表面质量和尺寸精度，本书通过丰富的案例分析，让读者直观感受材料在变形过程中所经历的“蜕变”。 “熔融与凝固的境界”部分，则聚焦于铸造、焊接和增材制造（3D打印）等涉及材料相变的工艺。在铸造领域，本书不仅覆盖了砂型铸造、金属型铸造、熔模铸造等传统方法，更深入探讨了压力铸造、离心铸造等高精度工艺。重点在于对熔化、填充、凝固过程中流动行为、传热传质以及组织形成机理的细致分析，强调了缺陷（如气孔、缩松、夹渣）的产生原因及其控制策略。在焊接部分，本书涵盖了弧焊、电阻焊、固态连接等多种方法，重点解析了焊接热影响区的组织与性能变化，以及接头强度和可靠性的评价。对于日益重要的增材制造，本书从粉末床熔融、定向能量沉积、材料挤出等不同技术路径出发，深入剖析了其独特之处，包括逐层成型带来的自由度，以及由此产生的潜在问题，如层间附着力、残余应力、变形控制等，并探讨了针对这些问题的先进解决方案。 “精准塑形与表面赋能”是本书的另一大亮点。在切削加工方面，本书不仅仅是罗列各种机床和刀具，而是深入剖析了切削过程中的力学、热学和润滑机理。读者将了解到切削力、切削热、刀具磨损与寿命的内在联系，以及表面生成机理、切屑形成机制。本书还对磨削、抛光等精加工技术进行了详尽的讲解，强调了如何通过精确控制工艺参数，实现微观层面的表面质量提升。在表面处理部分，本书介绍了物理气相沉积（PVD）、化学气相沉积（CVD）、电镀、阳极氧化、热喷涂等多种方法，阐述了它们在改善材料表面硬度、耐磨性、耐腐蚀性、装饰性等方面的作用，并分析了薄膜/涂层与基材之间的结合机制，以及表面形貌控制的关键技术。 “制造过程的智能化与可持续发展”章节，则将视角提升至更宏观的层面。本书探讨了现代制造如何与信息技术深度融合，例如计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助工程（CAE）在优化设计和模拟加工过程中的作用。自动化与机器人技术在生产线上的应用，以及智能制造的概念，如工业物联网（IIoT）、大数据分析、人工智能（AI）在质量监控、故障预测、工艺优化中的潜力，都得到了深入的阐述。此外，本书还关注了绿色制造和可持续发展的理念，探讨了如何通过材料选择、工艺优化、能源管理和废弃物处理，减少制造过程对环境的影响，实现经济效益与环境效益的双赢。 《精工细琢：现代制造的艺术与科学》的独特之处在于，它不仅为读者提供了丰富的知识储备，更重要的是培养了读者分析问题、解决问题的能力。本书通过大量的实例、图表和数据，将抽象的科学原理具象化，让读者能够理解不同制造工艺之间的相互关联，以及在实际生产中可能遇到的挑战。本书的语言力求严谨而不失生动，专业术语的解释清晰易懂，即使是对材料加工领域初次接触的读者，也能逐步建立起扎实的认知体系。对于有一定基础的工程师、研究人员或学生而言，本书将提供更深层次的理解和创新的启示，帮助他们应对复杂多变的现代制造需求。 总而言之，《精工细琢：现代制造的艺术与科学》是一本集理论深度、实践广度和前瞻性于一体的著作，它揭示了现代产品背后令人惊叹的制造智慧，引领读者探索从原材料到精密制品的完整旅程，激发对制造技术的无限想象与探索。
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