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出版者:

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页数:306

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出版时间:2009-9

价格:48.00元

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isbn号码:9787122057839

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图书标签:

• 数控加工
• 加工中心
• 数控技术
• 机械制造
• 工业自动化
• CNC
• 模具加工
• 金属加工
• 精密制造
• 生产制造

《精密制造的脉搏：现代机械加工的艺术与科学》 在这本书的字里行间，我们并非聚焦于某一种特定的设备，也不是为某一套指令集编织学习的蓝图。相反，我们将一同踏上一段探索现代机械加工领域深邃内涵的旅程。这是一次关于材料、工具、工艺与智慧的深度对话，旨在揭示驱动精密制造业蓬勃发展的核心原理与前沿思考。 第一章：物质的语言——材料的本质与加工的互动 机械加工的起点，永远是对材料的理解。本章将从微观视角出发，深入剖析各种常用金属材料（如钢、铝合金、钛合金、铜及其合金）的晶体结构、力学性能（强度、硬度、韧性、塑性、疲劳极限）以及热处理对其性能的影响。我们将探讨材料的加工性能，例如切削性、塑性变形能力、铸造性以及焊接性，以及这些性能如何直接影响我们选择加工方法和优化加工参数。 此外，非金属材料，如工程塑料、陶瓷、复合材料在精密制造中的应用日益广泛，本章也将对其进行详细介绍。我们将分析它们独特的物理化学性质，如轻质高强、绝缘性、耐腐蚀性、耐高温性，以及它们在特殊加工环境下的挑战与机遇。通过理解材料的“语言”，我们才能与加工工具进行最有效的沟通。 第二章：工具的哲学——切削原理与刀具的演进 加工工具是人类智慧的延伸，是实现物质形态改变的关键。本章将系统阐述切削加工的基本原理，包括切削力、切削热、切削过程中的微观变形与断屑机理。我们将深入分析车削、铣削、钻削、镗削、磨削等基本切削工艺的运动学与动力学特性，以及它们在不同应用场景下的优劣势。 刀具的材料、几何形状和涂层技术是影响加工效率、精度和刀具寿命的核心要素。本章将对高速钢（HSS）、硬质合金（Carbide）、陶瓷刀具（Ceramic）、立方氮化硼（CBN）和聚晶金刚石（PCD）等主流刀具材料进行详细比较，分析它们的硬度、耐磨性、热稳定性、断裂韧性以及成本。我们将深入探讨刀具前角、后角、刀刃形状、圆角半径等几何参数对切削过程的影响，并解读各种先进刀具涂层（如TiN、TiCN、Al2O3、TiAlN）的作用机制，它们如何减少摩擦、提高耐磨性、抑制粘结，从而实现更高效、更精密的加工。 第三章：工艺的逻辑——从概念到实操的转化 任何精密的制造过程，都离不开精心的工艺设计。本章将引导读者理解工艺设计的核心思想，即如何将产品的设计图纸转化为可行的、经济的、高质量的加工方案。我们将详细阐述工艺规程的编制原则，包括工序划分、工步确定、装夹方式选择、刀具及量具选用、切削参数的设定、以及质量检验标准。 一个完整的工艺路线，需要考虑零件的材质、形状复杂程度、加工精度要求、生产批量以及经济性等多种因素。本章将通过典型的零件加工实例，展示如何进行合理的工艺分析和优化。例如，对于轴类零件，我们将讨论外圆加工、端面加工、螺纹加工、沟槽加工等的顺序安排；对于箱体类零件，我们将重点讲解平面加工、孔加工（钻、扩、铰）、铣削加工以及镗削加工的协同配合。此外，本章还将涉及表面处理工艺（如抛光、珩磨、滚压）在提升零件性能和外观质量中的重要作用。 第四章：测量的艺术——精度丈量的基石 “未测量，即未加工。” 精度是精密制造的生命线，而测量是保障精度的关键。本章将系统介绍现代机械加工中常用的测量方法与测量仪器。我们将从基础的量具（如游标卡尺、千分尺、量块）入手，深入讲解它们的使用方法、精度等级以及误差的来源。 随后，我们将聚焦于更高精度的测量技术。接触式测量技术中的坐标测量机（CMM）将是重点讨论的对象，我们将分析其工作原理、测量精度、测量模式（如点测量、扫描测量）以及软件的应用。非接触式测量技术，如光学测量（激光扫描、白光扫描、机器视觉）、影像测量仪（投影仪）也将得到详尽介绍，分析它们在测量效率、测量范围、以及对易损件或软材料的测量优势。 本章还将探讨形位公差的测量方法，如直线度、平面度、圆度、圆柱度、平行度、垂直度、倾斜度、同轴度、对称度等的测量原理和实际操作。理解和掌握这些测量技术，是确保产品符合设计要求、实现高精度制造的根本。 第五章：优化与智能——迈向未来的制造 机械加工的未来，在于持续的优化与智能化。本章将展望现代机械加工领域的前沿发展趋势。我们将探讨先进的加工技术，如高速切削（HSM）和超精密加工（UPM），分析它们在提高效率、改善表面质量、加工难加工材料方面的突破。 增材制造（3D打印）作为一种颠覆性的制造方式，将与传统减材制造形成互补。本章将分析增材制造在原型制作、复杂结构件制造、以及与传统加工结合的潜力。 智能制造是未来的必然方向。本章将探讨数控系统（CNC）的演进，从简单的数控编程到集成先进传感器、自适应控制、故障诊断与预测性维护的智能数控系统。我们将讨论数字孪生（Digital Twin）技术在加工过程中的应用，如何通过虚拟模型实时监控和优化物理加工过程。 最后，本章将触及人工智能（AI）和机器学习（ML）在加工参数优化、刀具寿命预测、工艺路线智能规划、以及质量预测与控制等方面的应用前景，为读者描绘一幅未来精密制造的智慧蓝图。 通过对本书内容的探索，我们希望读者能够建立起对现代机械加工领域一个全面而深刻的认知。这不是一本关于操作手册的集合，而是一次关于“为什么”和“如何更进一步”的思考。它旨在激发读者对材料科学、物理学原理、工程美学以及创新思维的兴趣，从而在各自的领域内，以更具前瞻性和创造性的方式，参与到精密制造的宏伟事业中来。

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