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出版者:国防工业

作者:李勇

出品人:

页数:224

译者:

出版时间:2007-9

价格:24.00元

装帧:

isbn号码:9787118053128

丛书系列:

图书标签:

• 数控技术
• 机械设备
• 数控机床
• 加工技术
• 工业自动化
• 机械工程
• 制造技术
• CNC
• 数控编程
• 机电一体化

科技前沿探索：新材料与先进制造工艺研究 本书聚焦于当前全球制造业转型升级的核心驱动力——新材料的研发与先进制造工艺的创新应用。全书内容涵盖了从基础理论到工程实践的多个层面，旨在为材料科学家、机械工程师、工艺规划师以及相关领域的研发人员提供一份全面、深入的参考指南。 第一部分：高性能新材料的结构、性能与设计 本部分着重介绍了近年来在航空航天、生物医学、新能源等关键领域取得突破性进展的几类新型材料。我们深入探讨了材料的微观结构如何决定其宏观性能，并阐述了如何通过先进的材料设计理论指导材料的开发。 第一章：先进复合材料的力学行为与界面控制 本章详细分析了碳纤维增强复合材料（CFRP）和陶瓷基复合材料（CMC）的层合结构设计原理。重点讨论了纤维与基体界面结合的优化技术，包括表面改性剂的应用和原位反应合成法。内容涵盖了复合材料在复杂载荷条件下的失效模式分析，如分层、基体开裂和纤维拔出，并引入了基于有限元模型的损伤演化预测方法。此外，对自修复复合材料的最新研究进展也进行了综述，特别是微胶囊技术和血管网络结构的引入。 第二章：增材制造专用金属合金的设计与性能表征 增材制造（AM）对材料提出了全新的要求。本章重点介绍了为选区激光熔化（SLM）和电子束熔化（EBM）工艺定制开发的镍基高温合金、钛合金及高熵合金。详细解析了快速凝固过程中微观组织（如枝晶间距、偏析程度）的形成机制，以及由此导致的材料性能各向异性问题。我们提供了对增材制造试样进行显微硬度扫描、拉伸测试、疲劳裂纹萌生与扩展速率分析的标准化流程，并探讨了后处理热等静压（HIP）对消除内部缺陷和提升致密性的作用。 第三章：智能与功能性材料的响应机制 本章深入研究了具有环境感知和主动响应能力的智能材料。内容包括形状记忆合金（SMA）的热弹性马氏体相变机理及其在驱动器中的应用；压电陶瓷的本构方程及其在传感器和能量收集装置中的集成技术。此外，对磁流变液和电活性聚合物的流变学特性和电-机械耦合效应进行了详尽的阐述，为柔性机器人和可穿戴设备的开发提供了理论基础。 第二部分：先进制造工艺的革新与过程控制 本部分将视角转向如何利用尖端制造技术，高效、精准地制造出高性能结构件。核心在于过程的精确控制和质量的实时监控。 第四章：超精密加工的理论与误差补偿 本章探讨了亚微米级甚至纳米级加工的物理基础。内容包括金刚石车削的切削力模型、刀具材料的选择以及对工件表面完整性的影响。重点阐述了在超精密磨削过程中，砂轮磨耗的预测模型和在线补偿策略，旨在将表面粗糙度控制在$R_a < 10 ext{ nm}$的范围内。讨论了磁悬浮主轴的应用如何有效抑制高频振动，提升加工稳定性。 第五章：高能束流加工技术的深度融合 本章聚焦于激光加工和电子束加工在材料去除和连接中的应用。详细分析了激光深熔焊过程中的等离子体屏蔽效应及气孔形成机理。对于激光表面熔覆技术，本章构建了能量密度、扫描速度与熔池动态行为之间的关系模型，用于优化涂层的稀释率和冶金结合质量。针对电子束焊接，探讨了真空度对束流稳定性和热影响区（HAZ）微观结构的影响规律。 第六章：增材制造过程的实时质量监测与反馈 增材制造过程的间歇性和熔池的瞬态特性使得过程监控至关重要。本章详细介绍了基于机器视觉、红外热成像和光电二极管阵列（PDA）的熔池状态识别技术。我们提出了多传感器数据融合算法，用于实时识别和分类典型的制造缺陷，如未熔合、热裂纹和飞溅。在此基础上，构建了闭环控制系统框架，通过动态调整激光功率和扫描策略，实现缺陷的即时抑制，确保打印部件的结构均匀性。 第三部分：面向未来的制造系统集成与优化 本部分将目光投向工业4.0背景下，先进制造技术如何与数字化、智能化系统相结合，实现生产效率和柔性的最大化。 第七章：数字化孪生在复杂装备制造中的应用 本章阐述了如何为关键机械装备构建高保真度的数字化孪生模型。这包括对物理设备的几何模型、材料属性、运行工况以及传感器数据的实时同步映射。重点分析了如何利用孪生模型进行“What-If”的工艺参数预演，预测设备在极端载荷下的寿命衰减，以及优化维护调度，从而显著降低非计划停机时间。 第八章：面向离散事件的制造系统调度优化 针对多品种、小批量的柔性制造需求，本章引入了先进的调度理论。内容包括基于遗传算法和模拟退火法的车间作业排序优化，以及动态资源分配策略。特别关注了如何将物联网（IoT）采集到的实时设备状态数据，反馈到调度系统中，实现对突发事件（如设备故障或紧急订单插入）的快速重调度响应，以最小化在制品（WIP）积压和完工时间（Makespan）。 第九章：先进制造过程的能效分析与绿色制造 本章探讨了如何量化和优化先进制造过程的能耗。对不同加工方式（如高能激光加工与传统切削）的单位体积材料去除率的能耗进行了对比分析。提出了基于生命周期评估（LCA）的方法论，用于评估新材料和新工艺对产品整体环境足迹的影响。讨论了如何通过优化冷却液回收系统和减少切削液使用量，实现制造过程的环境友好性提升。 结论与展望 本书总结了高性能材料与先进制造技术相互促进的发展趋势，并展望了下一代智能制造系统的发展方向，强调跨学科知识融合在未来工程创新中的核心地位。本书力求提供扎实的理论基础和可操作的工程指南，以应对当前和未来制造业面临的复杂挑战。

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这本书的理论深度实在让人提不起兴趣，它更像是一本供职业学校学生应付考试的习题集，而非供工程师深入研究的技术手册。在介绍误差补偿机制时，书中仅仅罗列了螺距误差、反向间隙等几种常见误差，并给出了公式，但对于如何利用激光干涉仪进行高精度系统误差的现场标定流程，以及如何将补偿数据实时写入机床控制系统的具体步骤，描述得含糊不清。我希望能看到关于复杂几何体误差模型化处理的数学方法，而不是仅仅停留在对单一轴向误差的线性修正上。此外，书中对不同品牌数控系统（如西门子、发那科、海德汉）在高级功能实现上的差异化比较也基本缺失，读者无法从中获知在特定项目需求下，选择不同控制系统在技术实现上的侧重点和难点。这种“一刀切”的论述方式，削弱了技术书籍应有的针对性和实用价值。

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我抱着极大的热情购买了这本书，主要是冲着“机械设备数控技术”这个前沿的标题来的，希望能够一窥工业4.0背景下数控技术如何与自动化生产线深度融合。然而，书中对“智能制造”的描述停留在概念层面，鲜有关于实际联网、数据采集与分析的案例。我期待的是能看到关于OPC UA通信协议在数控机床上的应用实例，或者如何利用机器视觉技术对刀具磨损进行实时监控并自动修正进给率的系统架构图解。书中对一些关键技术点的讲解也处理得比较保守，比如对于增材制造与减材制造结合的混合加工技术，书中只是简单提及，没有深入探讨其工艺挑战和解决方案。阅读过程中，我不断在寻找如何利用大数据优化生产节拍的思路，但这本书更像是对现有标准操作规程的梳理，而非对未来技术趋势的引领。对于追求创新和效率的实践者而言，这本书提供的视野显得有些局限和滞后。

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这本书的排版和图示清晰度着实让人称赞，但内容组织上的逻辑跳跃性让我感到困惑。例如，在前一章还在详细讲解如何进行坐标系设定和对刀操作的精确测量方法，紧接着下一章的内容突然转向了数控机床的维护保养，虽然维护也很重要，但这种突兀的切换打乱了我对知识体系的构建。我希望能看到一个更平滑的过渡，比如在讲完编程基础后，紧接着是针对这些程序的仿真验证和调试过程。书中对切削参数选择的描述也相对笼统，缺乏针对不同材料（如钛合金、高温合金）在特定加工条件下的具体推荐和背后的力学原理分析。我尝试在书中寻找关于减少振动和提高加工稳定性的专门章节，期望能找到一些基于振型分析或主动减振技术的前沿信息，但书中仅仅停留在“选择合适的进给速度”这种教科书式的建议上，让人感觉指导性不强。整体来看，内容虽然覆盖面广，但深度不足，知识点之间缺乏有机联系，读起来需要不断地去猜测作者的内在逻辑。

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这本《机械设备数控技术》的封面设计得非常专业，但当我翻开第一页，期望能看到一些关于现代数控编程的深入剖析或者前沿的五轴联动技术介绍时，却发现内容似乎停留在了比较基础的阶段。开篇大量篇幅都在讲解数控机床的基本结构和发展历史，这对于一个已经对数控有所了解的读者来说，显得有些冗长和重复。我本来是想学习如何优化加工路径，提高表面精度，或者了解一下最新的刀具管理系统如何与云端数据集成，但这些在书中几乎找不到深入的探讨。例如，在讲到G代码和M代码的应用时，更多的是罗列指令的含义，而缺乏针对复杂零件的实际案例分析，比如如何高效地编写一个包含螺旋插补和复杂曲面铣削的程序段。期待中那些关于宏程序编程的技巧、后处理器的定制化应用，或者最新的CAM软件功能对比分析，都没有得到充分的阐述。总的来说，这本书更像是一本面向初学者的入门教材，对于希望在数控技术领域深耕的专业人士来说，它的深度和广度都显得有些欠缺，无法满足对高阶技术和实际问题解决方案的渴求。

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翻阅全书，我最大的感受是它对“数控机床操作”的理解过于侧重于传统的机械操作层面，而对“软件定义制造”的时代特征捕捉不足。书中对网络安全在数控环境中的重要性几乎没有提及，这在当前生产系统日益互联的背景下是巨大的疏漏。我期望看到关于如何保护知识产权、防止程序被非法修改，以及如何搭建隔离网络以应对勒索软件攻击的防御策略。此外，书中对绿色制造和节能减排技术在数控加工中的应用也描写得过于简单，例如对切削液的循环利用优化、低能耗模式的切换策略等实际节能措施，都没有进行详细的技术性探讨。这本书更像是停留在上一个十年，对于如何利用数字化工具提升数控技术的整体效能，它提供的视角显得相当保守和脱节，对于渴望将数控技术与现代信息技术深度融合的读者来说，这本书的价值非常有限。

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