电加工编程与操作 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:黄建明 编

出品人:

页数:126

译者:

出版时间:2008-6

价格:15.00元

装帧:

isbn号码:9787111238744

丛书系列:

图书标签:

• 电加工
• 数控电加工
• 编程
• 操作
• 工艺
• 技术
• 金属加工
• 模具加工
• 放电加工
• EDM

先进制造技术与数字化转型：面向智能制造的实践指南 图书信息： 书名： 先进制造技术与数字化转型：面向智能制造的实践指南 作者： [此处可根据实际情况填写作者姓名，如：李明 教授，张伟 高级工程师] 出版社： [此处可根据实际情况填写出版社名称] 出版日期： [此处可根据实际情况填写出版年份] --- 内容概述与定位 本书是一部全面、深入探讨当代先进制造技术前沿、特别是围绕工业互联网和数字化转型在高端装备制造领域应用实践的专业著作。它旨在为机械工程、自动化、材料科学以及信息技术等交叉学科的研究人员、工程师、技术管理者以及高年级本科生和研究生提供一套系统、前瞻且高度实用的知识体系。 本书的核心视角聚焦于“智能制造”这一宏大命题，不再局限于单一工艺或设备操作层面，而是将其置于整个产品生命周期管理（PLM）、供应链优化以及智能工厂（Smart Factory）的宏观框架下进行剖析。内容深度和广度兼顾，理论阐述力求精准，案例分析则注重贴合当前产业升级的迫切需求。 详细章节结构与核心内容解析 本书共分为六大部分，二十章，系统地构建了从基础理论到前沿应用的完整知识链条。 第一部分：智能制造的理论基石与战略布局（第1章 - 第3章） 本部分为全书的理论奠基石，清晰界定了智能制造的内涵、外延及其在全球范围内的发展趋势。 第1章：智能制造的时代背景与核心要素 深入分析“工业4.0”与“中国制造2025”的战略对接，探讨信息物理系统（CPS）在制造业中的本质作用。 阐述数据驱动决策（Data-Driven Decision Making）在柔性生产系统中的地位。 重点分析了人机协作（Cobotics）的伦理、安全与效率模型。 第2章：制造系统的数字化建模与仿真 详细介绍离散事件仿真（DES）在生产线平衡与瓶颈分析中的应用方法。 阐述数字孪生（Digital Twin）的概念框架，包括其在虚拟调试、性能预测及状态监测中的技术路径。 探讨面向多物理场耦合的仿真技术在复杂工装设计中的集成应用。 第3章：工业网络架构与信息安全标准 剖析TSN（时间敏感网络）在确保高实时性通信中的技术优势。 探讨OPC UA、MQTT等工业协议在跨平台数据互操作性中的实践。 详细解析了工业控制系统（ICS）的安全威胁模型和主动防御策略，强调零信任架构在OT（操作技术）环境中的部署要点。 第二部分：高端装备的先进制造工艺（第4章 - 第8章） 本部分侧重于对当前提高产品精度、性能和可靠性的关键制造技术的深入解析，这些技术是实现高端产品批量化生产的硬核支撑。 第4章：高性能切削工艺的动态优化 探讨切削力、振动与刀具磨损之间的耦合关系，引入基于力反馈的自适应控制策略。 重点介绍超精密加工中的非传统加工方法，如离子束抛光与磁流变抛光（MRF）的机理及应用。 分析高速/高精度（H/P）机床结构误差的辨识、补偿与运动学标定技术。 第5章：增材制造（3D打印）的材料科学与工程化 区别分析选择性激光熔化（SLM）、电子束熔化（EBM）和定向能量沉积（DED）的工艺参数对微观结构的影响。 深入探讨增材制造金属部件的残余应力控制、致密度提升及后处理（如热等静压HIP）的工艺窗口确定。 介绍增材制造在复杂流道、点阵结构优化设计中的拓扑优化流程。 第6章：先进连接技术与表面工程 激光焊接、搅拌摩擦焊（FSW）的机理及其对异种材料连接的性能影响研究。 探讨PVD/CVD涂层技术在提升刀具和模具耐磨性、耐腐蚀性方面的最新进展。 涉及微纳尺度表面形貌的精密控制技术，如激光冲击强化。 第7章：高精度测量与在位质量控制 详细介绍接触式（关节式CMM）与非接触式（激光跟踪仪、结构光）测量系统的精度等级评定和误差溯源。 阐述基于机器视觉的在线缺陷检测系统的图像处理算法与模型训练。 重点讨论计量学在整个制造过程中的闭环反馈机制构建。 第8章：特种材料的成形与加工挑战 针对难加工材料（如镍基高温合金、钛合金、陶瓷基复合材料）的加工特性分析。 探讨超声波辅助加工、电化学加工（ECM）等非传统方法在降低工具应力方面的优势。 第三部分：柔性与自适应生产系统的构建（第9章 - 第13章） 本部分聚焦于如何利用自动化和智能化手段，构建能够快速响应市场需求变化的生产单元。 第9章：机器人系统集成与离线编程 详解六轴工业机器人的运动学与动力学建模，以及坐标系转换的实用方法。 介绍KUKA/ABB/FANUC等主流系统下的离线仿真与轨迹规划软件（如RoboGuide, Process Simulate）的应用流程。 重点解析基于力/力矩传感器的自适应装配与打磨工艺的实现。 第10章：柔性制造系统（FMS）与自动化物流 探讨AGV（自动导引车）和AMR（自主移动机器人）在车间内部物料流转中的路径优化算法（如A、Dijkstra）。 分析FMS调度问题的数学规划模型（如遗传算法、禁忌搜索）及其在求解大规模作业排序中的性能。 第11章：工业物联网（IIoT）驱动的设备互联 详细介绍工业网关在协议转换、数据清洗和边缘计算中的角色。 探讨如何构建设备数据的统一数据湖（Data Lake）架构，实现数据资产化。 案例研究：某复杂机床集群的实时能耗监测与优化策略。 第12章：边缘计算在实时控制中的应用 阐述边缘智能与云计算的协同架构，分析延迟敏感型任务（如高速伺服控制修正）在边缘侧的部署。 介绍TensorRT、OpenVINO等框架在嵌入式设备上部署深度学习推理模型的实践。 第13章：面向生产调度的优化算法 深入讲解车间调度问题（Job Shop Scheduling Problem, JSSP）的约束编程模型。 探讨基于强化学习（RL）的动态调度策略，使其能自主学习并适应突发事件（如设备故障、紧急插单）。 第四部分：数据驱动的质量保证与预测性维护（第14章 - 第16章） 本部分探讨如何从被动的故障响应转向主动的、数据预测性的管理模式，以最大化设备综合效率（OEE）。 第14章：基于机器学习的工艺参数优化 介绍回归分析、支持向量机（SVM）在预测产品关键性能指标（KPI）中的应用。 探讨如何利用高维数据挖掘技术，识别影响产品质量的隐藏关联因素。 第15章：设备健康管理（PHM）与预测性维护（PdM） 详细阐述基于振动、温度、电流信号的特征工程方法。 讲解剩余使用寿命（RUL）的建模方法，包括基于指数衰减模型和深度学习模型（如LSTM、Transformer）的对比分析。 阐述维护策略的经济性评估模型，平衡停机成本与预防性维护投入。 第16章：质量过程的统计控制与分析 复习和深化SPC（统计过程控制）图表在实时过程监控中的应用。 介绍田口方法和DOE（实验设计）在优化新工艺鲁棒性方面的应用。 第五部分：集成化系统工程与数字化供应链（第17章 - 第18章） 本部分将视野从单一工厂扩展到整个产业链的协同优化。 第17章：制造执行系统（MES）的架构与功能深度 深入解析MES在生产调度、质量追溯、设备管理四大核心功能模块的实现细节。 探讨MES与ERP、PLM系统之间的数据交互标准与接口设计。 第18章：供应链的数字化集成与协同 介绍基于区块链技术的零部件溯源与防伪系统在高端制造业中的可行性。 分析数字化供应链中的需求预测模型（如ARIMA、Prophet）及其对库存策略的影响。 第六部分：实践案例与未来展望（第19章 - 第20章） 第19章：智能工厂的规划、实施与评估 提供一套从现状诊断、目标设定到技术选型的智能工厂建设方法论。 包含一个详细的某汽车零部件生产线全面数字化改造的案例分析，涵盖数据采集、平台搭建和OEE提升的完整流程。 第20章：未来制造的技术前沿与挑战 展望类脑计算、量子计算对优化复杂调度问题的潜在颠覆性影响。 讨论可持续制造、绿色工艺与循环经济在智能制造中的整合方向。 --- 本书特色与价值 1. 实践导向，工具性强： 本书不仅停留在理论阐述，大量章节结合了MATLAB/Simulink、Python（Scikit-learn, TensorFlow）、以及主流的仿真软件（如Ansys/Abaqus）中的具体实现思路和算法伪代码，具有极高的工程参考价值。 2. 跨学科整合： 深度融合了机械工程、控制理论、计算机科学和运筹学等多学科知识，打破了传统制造技术教材的学科壁垒。 3. 聚焦前沿痛点： 针对当前制造业升级中普遍遇到的数据孤岛、维护效率低下、柔性不足等核心痛点，提供了系统的解决方案和评估指标。 4. 架构清晰，逻辑严密： 从宏观战略到微观工艺，再到系统集成，层层递进，确保读者能够建立起完整、连贯的先进制造知识体系。

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如果你是一个刚接触电加工领域的学生或者工程师，可能会觉得这本书的切入点略显陡峭，因为它一开始就抛出了大量的专业术语和复杂的物理模型。但请相信我，一旦你坚持下来，它所能给予的回报是巨大的。我曾经在解决一个关于镍基高温合金的加工效率瓶颈时陷入僵局，尝试了多种参数组合都收效甚微。最后，我回过头来系统地研读了书中关于“电极材料损耗与表面再铸层特性”的章节。通过书中提供的电镜照片分析方法和特定的脉冲波形图谱，我意识到问题可能出在我的碳化钨电极的烧蚀特性上，而不是能量输入本身。书中提出的“降低峰值电流并延长保持时间”的策略，通过微调加工参数，使得新的碎屑去除更彻底，最终使我的加工效率提升了近百分之二十，而且保证了关键部位的微观组织结构没有被过度热影响。这本书的价值就在于，它能够帮助你透过现象看本质，将那些看似随机的加工波动，转化为可预测、可控制的工程参数，是真正能让人从“会操作”跨越到“精通工艺”的桥梁。

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这本书的章节编排逻辑，可以说充分体现了作者对整个电加工领域认知的深刻结构化能力。它不像某些参考书那样只是罗列知识点，而是构建了一个完整的知识体系框架。从最基础的电加工物理原理——等离子体通道的建立与熄灭，到中级的能量密度控制和脉冲参数优化，再到后期的电极设计与材料选择，每一步都是层层递进，环环相扣。例如，在探讨“镜面加工”的技术瓶颈时，作者不仅分析了放电间隙的稳定性问题，还引入了不同电介液流场对气泡和碎屑清除效率的影响，这显示出作者是从整个工艺系统层面来思考问题的。我尤其欣赏它在“非传统电加工方法”章节的处理方式，例如激光辅助电火花加工（LAM-EDM），作者没有简单地介绍这个新兴技术，而是将其置于传统方法对比的坐标系中，详细分析了它在提高深孔加工精度和降低表面粗糙度方面的潜力与现有局限，这种辩证的分析方法极大地拓宽了我的视野，让我对电加工技术的未来发展方向有了更清晰的认识。

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我花了将近一周的时间，主要集中在对数控（NC）代码生成及其后处理模块的深入学习上。这本书在讲解G代码和M代码的层次划分上，做得非常到位，它没有停留在简单的直线插补（G01）和圆弧插补（G02/G03）的层面，而是深入到了使用宏程序（Macro Programming）来构建自适应加工路径的逻辑。特别是关于如何编写一个能自动识别复杂曲面边界并生成优化轨迹的子程序，那段论述简直是精妙绝伦。作者巧妙地将抽象的编程概念与具体的机床运动控制原理结合起来，通过大量的实际案例，比如五轴联动加工中奇异点的规避策略，展示了编程思维的深度。我记得其中一个案例是关于叶片型面的精加工，书中详细展示了从CAD数据导入、误差分析到最终代码输出的全过程，每一步的参数设定和逻辑判断都给出了清晰的解释，这使得原本晦涩难懂的编程过程变得像搭积木一样有条理。这本书的深度显然是面向专业人士的，它要求读者对机床运动学有一定的预备知识，但一旦掌握了这些高级技巧，无疑能够显著提升加工效率和产品精度。

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这本书的装帧设计，首先给我的第一印象是相当厚重和扎实的。封面那种深沉的蓝灰色调，配上烫金的标题字体，散发出一种技术手册特有的严谨感，这让我立刻意识到，这不是一本用来消遣的读物，而是需要下苦功夫去研读的工具书。内页纸张的选择也很有考究，不是那种容易反光的纸，长时间阅读下来眼睛也不会太疲劳，这对于需要对着书本琢磨那些复杂的工艺参数和代码逻辑的学习者来说，简直是太友好了。随手翻开几页，能看到大量的图表和流程图被清晰地排版在左侧或右侧，与文字描述形成了完美的互补。比如，有一处讲解电火花加工（EDM）的电极损耗补偿机制时，它不是空泛地描述，而是直接给出了一个三维剖视图，旁边配着详细的数学模型推导过程，这比我之前看过的任何一本同类教材都要直观得多。尤其是关于高级编程部分的章节，作者似乎非常注重实际操作的可行性，很多理论知识后面都紧跟着“实践注意事项”或者“常见故障排查”的侧边栏，这些细节的累积，极大地提升了这本书的实用价值，让我感觉手里拿的更像是一个经验丰富的老师傅的案头宝典，而不是冷冰冰的教科书。

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拿到这本书，最让我感到惊喜的是它在“操作规范与安全管理”这一块的详尽程度，这往往是许多技术书籍中被略过或一笔带过的内容，但对于实际车间操作人员来说，却是至关重要的“保命符”。书中对高压电源系统的日常巡检标准描述得极其细致，从绝缘电阻的测量方法、到冷却系统的压力监控阈值，甚至连操作间的湿度控制范围都有明确规定，这些都是经过无数次事故教训总结出来的宝贵经验。更有甚者，书中专门开辟了一个“突发事件应急预案”的模块，里面针对电介液泄漏、电极卡死、瞬间过载等多种场景，分别给出了“立即执行的步骤清单（Checklist）”和“隔离与报告流程”。这种将理论知识与现场管理无缝对接的处理方式，体现了作者极强的工程责任感。它不仅仅是教你“怎么做”，更是在教你“怎么安全地、规范地去做”，这对于培养严谨细致的工匠精神，起到了潜移默化的引导作用。

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