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出版者:中国电力

作者:汤双清

出品人:

页数:251

译者:

出版时间:2007-8

价格:26.00元

装帧:

isbn号码:9787508359854

丛书系列:

图书标签:

• 数控技术
• CNC
• 数控机床
• 加工技术
• 机械制造
• 工业自动化
• 编程
• G代码
• 机床
• 制造工程

现代工业设计原理与实践 面向全球制造业的创新与可持续发展指南 本书聚焦于当前工业设计领域的前沿思潮、核心方法论以及在快速迭代的技术环境下的实际应用。它不仅仅是一本介绍设计流程的教科书，更是一份深入剖析如何通过系统性的设计思维，驱动产品创新、优化用户体验并实现企业长期价值的综合性指南。 --- 第一部分：设计哲学的重塑与基础构建 第一章：工业设计的时代定位与核心使命 本章首先界定了工业设计在21世纪全球供应链中的关键角色。我们探讨了“以人为本”（Human-Centered Design, HCD）的深化内涵，超越了传统的美学考量，深入到认知心理学、社会学和情感化设计的层面。重点分析了当前市场对“功能性、美观性与社会责任”的平衡要求。通过对20世纪工业设计流派的批判性回顾，本章确立了现代设计必须面对的挑战：数字化转型、资源稀缺性以及全球化背景下的文化适应性。 第二章：设计思维（Design Thinking）的系统化应用 本书将设计思维拆解为可操作的五个阶段——共情、定义、构思、原型、测试——并针对每个阶段提供了详细的工具箱。我们强调“双钻模型”在处理复杂、模糊问题（Wicked Problems）时的有效性。特别引入了“利益相关者地图绘制”（Stakeholder Mapping）和“价值主张画布”（Value Proposition Canvas）的深度应用，确保设计方案的商业可行性和用户接受度能够同步提升。本章还讨论了敏捷（Agile）开发流程如何与设计迭代周期相融合，实现快速学习与调整。 第三章：材料科学与可持续性设计（Eco-Design） 在资源约束日益紧迫的今天，材料选择是工业设计决策的核心。本章详细介绍了新型环保材料的特性，包括生物基塑料、可回收金属合金、智能纤维等，以及它们的加工限制。重点阐述了“全生命周期评估”（Life Cycle Assessment, LCA）在设计初期嵌入的重要性。我们深入探讨了“循环经济”原则在产品设计中的具体实践，例如模块化设计以方便维修、易于拆解的连接件设计，以及如何量化设计的环境影响指标（如碳足迹）。 --- 第二部分：用户体验与人机交互的深度融合 第四章：高级用户研究方法论 本书摒弃了传统的问卷调查，专注于定性研究的深度挖掘。详细介绍了情境观察法（Contextual Inquiry）、深度访谈（In-Depth Interview）的技巧，以及如何利用“民族志研究”（Ethnography）来发现用户尚未意识到的潜在需求（Latent Needs）。本章提供了数据分析框架，教导设计师如何将海量的定性数据转化为可执行的设计洞察（Insights）。此外，我们还探讨了利用眼动追踪、生物反馈传感器等新兴技术辅助用户行为研究的伦理考量与实践操作。 第五章：信息架构与交互设计基础（UX/UI） 针对实体产品与数字界面的融合趋势，本章构建了统一的用户体验框架。在实体产品层面，我们关注物理交互的自然性（Affordance）和反馈机制。在数字界面层面，则聚焦于信息架构的逻辑性、导航的直观性以及视觉层级的有效传达。内容涵盖了微交互（Micro-interactions）的设计原则，以及如何确保跨平台（桌面、移动、嵌入式系统）的用户体验一致性。 第六章：情感化设计与品牌叙事 优秀的产品不仅仅是工具，更是情感的载体。本章深入探讨了唐纳德·诺曼的“情感化设计三层次”（本能、行为、反思）理论，并提供了将品牌核心价值融入产品形态、质感和使用体验的具体策略。我们通过案例分析，展示了如何通过颜色心理学、纹理触感和声音设计，构建持久的用户忠诚度和品牌认同感。 --- 第三部分：从概念到量产的工程转化 第七章：参数化建模与数字孪生技术 本章聚焦于现代设计流程中的数字化工具链。内容涵盖了从概念草图到参数化建模软件（如Rhino/Grasshopper、Fusion 360）的高级应用。重点讲解了如何利用“数字孪生”（Digital Twin）的概念，在虚拟环境中模拟产品在实际使用条件下的性能、制造公差和磨损情况，从而在进入物理原型阶段前大幅降低迭代成本。 第八章：快速原型制作与迭代测试策略 详细对比了增材制造（3D打印，如SLA, SLS, MJF）与减材制造（CNC加工）在不同设计阶段的适用性。本章强调原型制作的目的并非仅仅是验证外观，而是要针对特定假设进行验证。我们构建了一个多层次的原型测试矩阵，从低保真模型（Low-Fidelity）验证功能逻辑，到高保真模型（High-Fidelity）测试人机工程学和耐用性。 第九章：面向制造的设计（Design for Manufacturing, DFM）与公差管理 工业设计的最终落地依赖于高效、可控的制造过程。本章深入讲解了注塑成型的设计规则（如拔模斜度、壁厚均匀性），钣金件的展开与折弯考量，以及压铸工艺的限制。特别强调了“公差分析”（Tolerance Stack-up Analysis）在确保装配精度和批量产品一致性方面的重要性，这是连接设计美学与工程实现的关键桥梁。 --- 第四部分：前沿趋势与未来展望 第十章：智能产品设计与物联网（IoT）的集成挑战 探讨了将传感器、微处理器和无线通信模块嵌入到传统工业产品中的设计考量。这要求设计师必须理解固件更新机制、电池寿命管理以及数据安全问题。本章分析了“边缘计算”对产品交互设计的影响，以及如何设计出在断网状态下仍能保持核心功能的“优雅降级”（Graceful Degradation）系统。 第十一章：跨文化设计与全球化适应性 在全球市场中，单一设计方案往往无法奏效。本章分析了文化差异（如颜色象征、手势语言、人体工程学差异）如何影响产品接受度。内容包括如何进行“本地化设计验证”（Local Validation），以及如何平衡全球品牌一致性与区域市场需求的灵活性。 第十二章：设计伦理与社会责任的前瞻性思考 本书以对未来负责任的设计的探讨收尾。我们审视了算法偏见在设计决策中的潜在影响，以及如何设计出“抗老化”（Aging-proof）和“易于维护”（Maintainable）的产品以对抗计划报废（Planned Obsolescence）。最终，本书旨在培养新一代工业设计师，使其不仅是形态的创造者，更是解决复杂社会经济问题的战略伙伴。 --- 关键词： 设计思维、可持续发展、用户体验（UX）、人机工程学、DFM、参数化设计、循环经济、情感化设计、智能产品集成。

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这本书的叙事方式非常跳跃，或者说，它更像是一本技术手册的汇编，而不是一本连贯的小说。它将数控技术拆解成了若干个独立且深入的模块，比如“坐标系设定”、“刀具补偿策略”、“高精度曲面加工”等等。每个章节的侧重点不同，甚至在逻辑衔接上偶尔会有些突兀，这使得连续阅读时，需要不断地在不同知识点之间切换思维模式。例如，前一页还在讨论如何利用B样条曲线进行五轴联动插补，下一页就可能转到机床维护中的润滑系统检查，这种跨度相当大。我个人更喜欢它在介绍“误差分析与补偿”那一章的处理方式，它非常细致地列举了由于机床热变形、主轴径向跳动等因素导致的误差源，并提供了对应的数学模型来修正加工结果。这种“从缺陷中求完美”的思路，体现了现代制造业对极限精度的不懈追求。对于想深入研究特定技术点的人来说，这种结构非常友好，可以直接定位目标章节进行学习。

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这本关于数控技术的书，可以说是我近期阅读体验中最为“硬核”的一本。初翻开时，就被它那扎实的理论基础和详尽的图文并茂的解释所震撼。它绝不仅仅是停留在概念层面，而是深入到了每一道工序、每一个参数背后的物理原理和数学模型。比如，在阐述刀具路径规划时，书中不仅给出了常用的G代码和M代码示例，还详细解析了插补算法的推导过程，那种严谨到让人不得不佩服的专业度，让一个初学者也能窥见其深层逻辑。阅读过程中，我反复查阅了附带的那些流程图和截面图，它们像是为复杂的加工过程绘制的精确地图，清晰地指引着我的思路。尤其值得称赞的是，书中对于不同材料的切削参数选择，提供了大量的实验数据和经验总结，这对于实际操作人员来说，简直就是一本活的参考手册。它强迫你去思考“为什么”要这样设置，而不是简单地“怎么”设置，这种探究精神，正是技术学习中最宝贵的部分。如果你指望这本书能轻松阅读，那可能要失望了，它需要你投入大量的精力去消化吸收那些精密的数据和复杂的逻辑关系，但收获绝对是值得的。

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这本书的语言风格是那种典型的学术严谨体，每一个句子都像是经过精密计算后才写出来的，不允许任何含糊不清的表达。它对数控编程中的“嵌套”和“子程序调用”的讲解，简直是教科书级别的典范。我过去在实际编程中遇到的很多循环控制的死锁问题，在这本书里找到了清晰的逻辑漏洞和修正方案。最让我印象深刻的是它对“后处理”环节的详尽阐述，详细描述了不同后处理器如何将通用的APT语言翻译成特定机床控制器能够识别的指令集，以及其中可能出现的语法冲突和后处理器的定制化需求。这部分内容通常在入门教材中会被一带而过，但在这本书里，它被提升到了一个战略性的高度。读完这部分，你才能真正理解，为什么同样的代码，在不同的机床上会出现截然不同的加工效果。它教会的不仅是技术，更是一种对流程完整性和兼容性的深刻认知。

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我得说，这本书的排版和设计风格，简直就像是上世纪九十年代的工程教材，厚重、严谨，带着一股子老派的工匠气息。当你沉浸其中时，仿佛能听到老一代工程师在车间里指导的声音。它对数控系统的工作原理剖析得极为透彻，从PLC（可编程逻辑控制器）的梯形图逻辑到伺服电机的控制闭环，每一个模块的衔接都描绘得丝丝入扣。然而，这种详尽也带来了一些挑战。对于非专业背景的读者来说，书中大量的缩写和行业术语，如果没有旁边的工具书随时查阅，阅读体验会大打折扣。我花了很长时间才完全理解“回转中心点偏置”和“固定轴补偿”这些概念在实际机床上的物理意义。但反过来看，正是这种不妥协的专业性，保证了内容的权威性。它没有为了迎合大众而牺牲深度，这在如今这个追求“快餐式知识”的时代，显得尤为难能可贵。读完它，你对数控机床的敬畏感会油然而生，它不再是一个冰冷的机器，而是一个复杂的、由无数精密计算支撑起来的工业大脑。

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说实话，这本书在数字化和现代化方面做得有些保守了。它几乎完全依赖于纸质印刷的图示和文字描述来传达信息，对于如今主流的3D仿真和虚拟调试工具的介绍几乎没有涉及。当涉及到复杂的运动轨迹模拟时，读者只能依靠自己脑海中的空间想象力去构建那个动态过程。这在一定程度上，限制了读者对高速、高动态加工场景的直观理解。然而，当我们把焦点放回其核心技术——编程逻辑和加工原理时，它又展现出了无与伦比的深度。书中对“周期性加工程序的优化”的探讨尤为精辟，通过减少不必要的轴运动和提高程序的并行处理效率，展示了如何将加工时间缩短到极致。这种对效率的极致追求，是数控技术的核心价值之一。虽然缺乏现代化的多媒体辅助，但其纯粹的理论体系，仍然是理解后续所有软件和硬件发展的基础基石。

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