激光现代制造技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:国防工业

作者:陈继民

出品人:

页数:286

译者:

出版时间:2007-10

价格:36.00元

装帧:

isbn号码:9787118053081

丛书系列:

图书标签:

• 金庸
• 激光技术
• 现代制造
• 材料加工
• 精密制造
• 工业应用
• 激光设备
• 光电工程
• 先进制造
• 生产技术
• 自动化

深入解析现代工业的基石：精密加工、材料科学与智能制造的交汇 图书名称： 现代工业的基石：精密加工、材料科学与智能制造的交汇 图书简介： 本书旨在全面、深入地探讨当代制造业赖以高速发展的核心技术体系，聚焦于精密加工工艺的革新、先进材料的性能优化及其与智能制造系统的深度融合。我们摒弃了对单一技术工具的肤浅介绍，转而构建一个宏大的工业技术图谱，强调不同学科交叉点上的创新驱动力。 第一部分：超精密加工的理论与实践 本部分将深入剖析现代制造业中对尺寸精度和表面完整性提出极限要求的领域，如微纳尺度加工、特种材料的去除与成形。 1. 亚微米级形貌控制与表面工程： 我们将详细阐述在光学元件制造、半导体晶圆加工以及生物医疗器械表面处理中，如何通过对刀具路径、切削参数的精细调控，实现对表面粗糙度（Ra、Rq）和形貌误差的严格控制。内容涵盖： 振动控制与主动补偿技术： 讨论高频静音伺服系统在超精密磨削和研磨中的应用，以及如何建立实时的环境噪声和机床动态误差模型，并进行主动补偿，以突破传统机床刚性的物理限制。 非接触式测量与反馈系统： 重点介绍白光干涉测量、激光共聚焦显微镜在在线监测中的应用，以及如何将这些测量数据快速转化为工艺参数调整指令，实现闭环反馈。 2. 特种材料的有效去除与成形： 面对陶瓷基复合材料（CMC）、高熵合金（HEA）以及功能梯度材料（FGM）等难加工材料的兴起，传统机械加工已显不足。本部分着重研究： 电化学和电火花加工（EDM/ECM）的深度优化： 分析等离子体效应、电极损耗模型在精密小孔加工和复杂腔体成形中的作用，特别是针对镍基高温合金的疲劳寿命影响评估。 超声振动辅助加工： 探讨超声波在改善脆性材料切削时微裂纹扩展、降低残余应力方面的物理机制，并给出针对性工艺窗口选择指南。 第二部分：先进功能材料的设计与制造适配性 现代产品的性能边界正日益由材料本身决定。本部分超越材料的基础力学性能，关注其在特定制造环境下的响应和功能实现。 1. 增材制造（AM）中的冶金学控制： 尽管增材制造提供了前所未有的设计自由度，但其快速凝固过程带来的组织缺陷（如孔隙率、柱状晶生长、应力集中）是限制其工程应用的关键。本章侧重： 激光熔池动力学模拟： 采用计算流体力学（CFD）模型，分析不同激光扫描策略下熔池的对流、传热效率及其对晶粒取向和缺陷分布的影响。 后处理的精确化： 探讨热等静压（HIP）、激光重塑（Laser Remelting）等后处理技术，如何系统性地消除打印件内部的微观缺陷，恢复其接近锻件的性能水平。 2. 智能复合材料的界面工程： 介绍纤维增强复合材料（FRC）中基体与增强相的界面结合强度对整体疲劳性能的影响。讨论如何通过表面功能化处理（如等离子体刻蚀、偶联剂应用），优化界面粘接能，以提高复合材料的抗剥离能力。 第三部分：智能制造系统与工艺的集成化 当代制造业的竞争已不再是单一技术的竞争，而是整个生产系统的效率与柔性的竞争。本部分聚焦于信息物理系统（CPS）如何赋能传统制造过程。 1. 工业物联网（IIoT）与数据驱动的工艺优化： 探讨如何通过部署高密度传感器网络（如声发射、热成像、电流/电压监测）采集海量制造数据，并利用机器学习算法进行实时状态评估。 预测性维护与工艺漂移检测： 建立基于历史故障数据和实时运行数据的刀具磨损预测模型，实现设备维护的最优化调度，并能提前识别出工艺参数的细微漂移，避免不合格品的产生。 2. 数字孪生（Digital Twin）在制造仿真中的应用： 阐述如何构建物理产线与虚拟模型之间的实时映射关系，实现从产品设计到生产验证的无缝衔接。 虚拟调试与工艺验证： 介绍如何利用数字孪生环境对复杂的自动化装配线或多轴联动加工单元进行离线编程和冲突检测，大幅缩短现场调试时间。 3. 人机协作（Cobotics）与柔性生产线： 探讨人与机器人如何在共享工作空间内安全高效地协同工作。内容包括：基于力/力矩传感器的柔顺控制、以及如何通过增强现实（AR）技术辅助操作员进行复杂任务的引导和质量检验，以适应小批量、多品种的快速市场需求。 总结展望： 本书的最终目标是为工程技术人员、科研工作者提供一个跨越传统学科壁垒的知识框架，使读者能够理解并掌握驱动未来高端装备制造的核心技术链条，为实现更高精度、更低能耗、更具柔性的现代化生产系统奠定坚实的理论和实践基础。我们强调的不是单一的“激光”技术如何改进特定工序，而是整个精密制造生态系统中，各先进技术如何协同作用，共同支撑起现代工业的宏伟蓝图。

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说实话，作为一名刚毕业不久、充满好奇心的研究生，我读了很多基础物理教材，但总是觉得缺乏工程实践的“温度”。《激光现代制造技术》这本书，成功地弥合了这一点。它的语言风格非常严谨但又不失温度，更像是一位经验丰富的大师在耐心地手把手教导。最令我受益匪浅的是它对“激光安全与规范”的处理。很多技术书籍往往一笔带过安全问题，但这本书却用专门的章节，结合最新的国际标准，详细阐述了不同激光等级（Class 1到Class 4）的操作规程、个人防护装备的选择标准，甚至是紧急情况下的处理流程。这让我意识到，掌握先进技术的同时，对人员和环境的保护是同等重要的责任。此外，书中对新型光源，比如高功率半导体激光器在材料加工中的应用趋势分析，也极其到位。它不仅展示了这些光源的优势，还诚实地指出了它们在光束质量、耦合效率方面仍然存在的挑战，这种平衡的视角非常难得。这本书真正教会了我如何“负责任地”使用和开发激光技术。

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这本《激光现代制造技术》简直是为我们这些在精密加工领域摸爬滚打的老手量身定做的宝典！我以前总觉得激光焊接、切割这些技术好像都有点“玄学”的味道，理论和实际操作之间总有一道看不见的鸿沟。但这本书，它完全打破了这种感觉。它不是那种堆砌着晦涩难懂公式的教科书，而是真正深入到微观层面，把光束与材料相互作用的物理过程讲解得极其透彻。特别是关于飞秒激光加工那一章，作者对超快激光在热影响区控制上的独到见解，让我茅塞顿开。我记得我们车间前段时间尝试用皮秒激光加工一种新型复合材料，结果边缘崩碎严重，我当时束手无策。读完这本书后，我才意识到问题可能出在激光参数的动态匹配上，而不是简单地降低功率。书里详细对比了不同波长激光的吸收特性，这对于我们选择合适的工艺窗口至关重要。而且，作者还非常贴心地加入了大量的工程案例分析，这些案例不是那种完美的“理想状态”，而是包含了实际生产中可能遇到的各种缺陷和解决方案，实用性极强。这本书不仅提升了我的理论认知，更重要的是，它直接指导我优化了几个关键工序的参数设置，效果立竿见影。对于想从“会用”激光设备升级到“精通”激光工艺的工程师来说，这本书的价值无可估量。

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我必须承认，我最初对这本《激光现代制造技术》抱有一种“凑合看看”的心态，毕竟市面上关于激光的书籍汗牛充栋，能真正做到“现代”和“技术”兼备的实在不多。然而，这本书给我的惊喜是连续性的。它最吸引我的是对“数字化与智能化”在激光制造中应用的深入探讨。现在的制造趋势越来越强调工业物联网和AI赋能，这本书敏锐地捕捉到了这一点，没有停留在传统的激光光束能量控制上，而是花了大量篇幅介绍如何利用机器视觉和深度学习来实时监控激光熔池的稳定性，以及如何构建闭环反馈系统进行自适应调整。我印象最深的是关于激光增材制造（L3AM）中缺陷检测与修复算法的部分，作者介绍了几种基于模式识别的算法，这些在学术界前沿的研究成果，竟然被以如此清晰的逻辑呈现在一本工程技术书籍中。这让我看到，激光技术不再是孤立的物理过程，而是正在快速融入更宏大的智能制造体系。对于我们这些身处产业升级前沿的技术管理人员来说，这本书不仅提供了技术细节，更重要的是，它描绘了未来车间的工作蓝图，让我对下一阶段的技术储备有了明确的方向。

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我是一个对表面工程充满兴趣的材料科学家，我更关注激光如何精细调控材料的表面微观结构。《激光现代制造技术》在这方面的覆盖面广度和深度都超出了我的预期。这本书不仅仅停留在宏观的熔覆和重塑，而是深入到了激光诱导的相变、晶粒重构以及梯度功能材料的制备机制。我特别欣赏作者对“激光冲击强化（LSI）”技术原理的剖析，它清晰地解释了冲击波的产生、传播及其对材料残余应力的影响机制，这比我之前参考的几篇专业论文还要系统和易懂。书中还对比了不同激光参数（如脉冲宽度、重复频率）如何影响最终形成的微纳结构形貌，例如，如何通过精确控制烧蚀阈值来诱导形成特殊的“类金刚石”结构。这些细节对于我们追求极致表面性能的研发工作来说，简直是金矿。它提供的不仅仅是“做什么”的指导，更是“为什么这样做”的底层逻辑，这种深层次的知识沉淀，才是真正能推动技术迭代的核心驱动力。

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这本书的结构编排堪称一流，它有一种优雅的递进感，仿佛领着读者进行了一场从基础光学到尖端应用的史诗级旅程。《激光现代制造技术》在开篇就用极其简练的方式回顾了激光器的基本原理，但它很快就将重点转移到了与制造环节紧密相关的光束整形、聚焦系统和热管理上。我尤其欣赏它对“光束质量表征”这一关键环节的重视，详细介绍了M²因子、光束偏离度和椭圆度的测量方法及其对加工精度的影响。在实际应用中，我们常常因为光斑质量不稳定而导致加工结果波动，这本书提供了一套完整的诊断和校准流程。另外，它对特定应用的章节划分也很科学，比如专门有一块讨论了激光在微纳电子器件制造中的应用，例如激光烧结和薄膜剥离，这些都是高附加值产业急需掌握的技术。这本书的排版清晰，图表质量高，即使是复杂的系统图，也能一目了然。它不仅仅是一本技术手册，更像是一份详尽的“系统集成指南”，帮助读者跳出单一设备的视角，从整个制造链条上去优化激光应用方案。

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