焊接生产技术问答 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:377

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出版时间:2010-2

价格:29.00元

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isbn号码:9787122071040

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《金属加工与精密制造工艺解析》 引言 在现代工业体系中，金属加工与精密制造扮演着至关重要的角色，它们是航空航天、汽车制造、电子信息、生物医疗等众多高科技产业的基石。从宏观的结构件到微观的精密器件，金属材料的精准塑形与性能优化是实现产品功能、提升产品品质的关键。本书旨在深入浅出地解析金属加工与精密制造的核心技术、前沿工艺以及实际应用，为读者提供一个全面、系统的知识框架，帮助其理解和掌握这一领域的发展脉络与技术精髓。 第一部分：金属材料基础与性能 在深入探讨加工工艺之前，对金属材料的理解是必不可少的。本部分将从以下几个方面展开： 1. 金属材料的分类与特性： 黑色金属： 重点介绍钢铁材料，包括碳素钢、合金钢（如不锈钢、工具钢、模具钢等）的成分、组织结构、力学性能（强度、硬度、韧性、塑性、疲劳强度等）以及它们在不同应用场景下的选择依据。 有色金属及其合金： 详细阐述铝合金、铜合金、钛合金、镁合金等的主要类别、特点、优缺点，以及它们在轻量化、耐腐蚀、导电导热等方面的独特优势。 特种金属材料： 简要介绍高温合金、形状记忆合金、超塑性合金等在极端条件或特殊功能下的应用。 2. 金属材料的微观结构与宏观性能的关系： 晶体结构与晶界： 阐述金属晶体的基本结构（面心立方、体心立方、密排六方等）如何影响材料的延展性、强度等。 相变与热处理： 深入讲解退火、正火、淬火、回火等经典热处理工艺对金属材料组织结构的影响，以及如何通过热处理来调控材料的硬度、韧性、强度等关键性能。 缺陷与性能： 分析位错、空位、杂质等微观缺陷如何影响材料的力学行为，以及如何通过控制这些缺陷来提升材料性能。 3. 金属材料的损伤机理与失效模式： 塑性变形与断裂： 介绍金属材料在应力作用下的塑性变形过程，以及脆性断裂、韧性断裂等不同断裂模式。 疲劳与蠕变： 详细阐述材料在循环载荷下的疲劳失效机理，以及在高温、恒载荷下的蠕变现象及其对结构寿命的影响。 腐蚀与磨损： 探讨金属材料在不同环境下的腐蚀机理，以及摩擦磨损对零件寿命的影响，并介绍相应的防护措施。 第二部分：传统金属加工工艺精要 本部分将系统梳理和深入解析各类经典的金属加工方法，强调其原理、适用范围、工艺特点与技术要点。 1. 切削加工： 车削： 介绍外圆车削、内圆车削、端面车削、螺纹车削等基本操作，重点解析刀具几何参数、切削用量（切削速度、进给量、切削深度）的选择原则，以及影响加工精度和表面质量的因素。 铣削： 讲解平面铣削、立铣、卧铣、成形铣等工艺，分析铣刀类型、铣削方式（顺铣、逆铣）对加工效果的影响，以及复杂曲面铣削的难点与对策。 钻削与镗削： 阐述钻孔、扩孔、锪孔、镗孔等孔加工技术，解析钻头/镗刀结构、切削参数、刀具轨迹控制，重点关注孔的精度、圆度和表面粗糙度要求。 磨削： 介绍外圆磨、内圆磨、平面磨、无心磨等，强调磨削的超精密加工能力，分析砂轮选择、磨削用量、冷却润滑对磨削效率和质量的影响，以及磨削缺陷的产生与预防。 特种切削： 简要介绍拉削、刨削、插削等工艺，及其在特定零件加工中的优势。 2. 塑性变形加工（冷加工与热加工）： 锻压： 详细介绍模锻、自由锻、冲压等工艺，分析金属在模具中的流动规律、变形抗力，以及如何通过合理的模具设计和工艺参数来控制锻件的精度和性能。 轧制： 讲解板材、型材、管材等的轧制过程，分析轧辊设计、轧制道次、温度控制对产品尺寸精度和力学性能的影响。 挤压： 阐述正挤压、反挤压、联合挤压等工艺，分析挤压模设计、润滑、压力控制在生产高质量型材和管材中的作用。 弯曲与拉伸： 介绍板材、棒材等的弯曲和拉伸成形工艺，分析材料的屈服强度、加工硬化对成形极限的影响，以及如何通过模具设计和辅助设备来优化成形过程。 3. 金属连接技术： 焊接（聚焦非本书内容）： （为避免与书名内容重叠，此处不作详细展开，仅作对比提及） 钎焊： 介绍钎焊的原理、钎料种类、工艺流程，以及其在连接不同材料、精密组件方面的优势。 粘接： 探讨金属结构件的胶粘剂选择、表面处理、固化工艺，以及粘接在轻量化、异种材料连接中的应用。 机械连接： 介绍螺栓连接、铆接、销连接等，分析其可靠性、可拆卸性以及在不同载荷条件下的适用性。 第三部分：现代精密制造技术 随着科技的进步，精密制造技术不断涌现，本书将重点关注其中具有代表性的工艺。 1. 数控（CNC）加工： CNC加工原理： 深入讲解数控系统、伺服系统、机床本体的协同工作原理。 G代码与M代码： 介绍数控编程的基本语法，如何通过指令控制刀具的运动轨迹、速度、辅助功能等。 CAM软件应用： 演示和解析计算机辅助制造（CAM）软件在刀具路径生成、仿真验证、后处理等环节中的关键作用。 多轴联动加工： 探讨三轴、四轴、五轴甚至更多轴联动加工的优势，以及在复杂曲面、模具制造中的应用。 2. 增材制造（3D打印）： 金属3D打印技术原理： 详细介绍激光熔融沉积（SLM）、电子束熔融（EBM）、定向能量沉积（DED）、粘结剂喷射（Binder Jetting）等主流工艺。 材料与设计： 分析不同金属粉末材料的特性，以及如何基于增材制造的特点进行结构优化设计（如拓扑优化、点阵结构）。 工艺特点与应用： 探讨3D打印在原型制造、复杂零件定制、轻量化设计、航空航天、医疗器械等领域的应用前景和挑战。 3. 微纳加工技术： 光刻与蚀刻： 介绍光刻的基本原理、掩膜版制作、曝光、显影、干法/湿法蚀刻等工艺，重点关注半导体、微电子器件的制造。 微细电火花加工（EDM）： 讲解微细电火花加工的原理、电极设计、脉冲参数控制，以及在微小孔、复杂微槽加工中的应用。 激光精密加工： 探讨激光切割、激光焊接、激光打标、激光微调等技术，分析激光参数（功率、脉宽、频率）对加工精度和表面质量的影响。 其他微纳制造技术： 简要介绍超精密车削、纳米压印、微注塑等。 第四部分：表面工程与性能提升 精密的加工完成后，对零件表面进行处理，可以显著提升其性能和寿命。 1. 表面强化技术： 热处理强化： 再次强调渗碳、渗氮、碳氮共渗、感应淬火、火焰淬火等表面热处理对提高零件表面的硬度、耐磨性和疲劳强度的作用。 物理气相沉积（PVD）与化学气相沉积（CVD）： 介绍PVD（如磁控溅射、离子镀）和CVD（如等离子体增强CVD）技术，以及其在涂覆硬质合金涂层、耐磨涂层、装饰涂层等方面的应用。 喷涂与堆焊（非焊接）： 介绍等离子喷涂、火焰喷涂、电弧喷涂等技术，以及其在修复磨损零件、增加耐磨性、耐腐蚀性等方面的作用。 2. 表面精饰与防护： 抛光与研磨： 探讨机械抛光、电解抛光、超声波抛光等方法，以及如何获得高光洁度的表面。 防锈与防腐蚀处理： 介绍电镀（如镀铬、镀镍）、阳极氧化、磷化、钝化等工艺，以及其在提高金属零件的耐腐蚀性和美观度方面的作用。 防粘附与自润滑处理： 探讨PTFE涂层、石墨烯涂层等在减少摩擦、提高零件使用寿命方面的应用。 第五部分：质量控制与检测技术 确保产品质量是制造过程的重中之重。 1. 尺寸与形位公差检测： 量具与量仪： 介绍游标卡尺、千分尺、内径表、角度尺、表面粗糙度仪等常用测量工具的使用方法和原理。 三坐标测量机（CMM）： 详细阐述三坐标测量机的结构、测量原理、测量模式（接触式、非接触式），以及其在复杂零件精密测量中的关键作用。 影像测量仪： 介绍影像测量仪的光学系统、测量软件，以及其在快速、非接触式测量中的应用。 2. 表面质量检测： 显微镜观察： 介绍金相显微镜、扫描电子显微镜（SEM）在观察材料微观组织、表面缺陷方面的应用。 无损检测（NDT）： 简要介绍磁粉检测（MT）、渗透检测（PT）、超声波检测（UT）、射线检测（RT）等方法，重点在于检测材料内部缺陷（如裂纹、夹杂）而不会损坏零件。 3. 材料性能检测： 硬度测试： 介绍洛氏硬度、布氏硬度、维氏硬度等测试方法及其原理。 拉伸/压缩试验： 阐述万能材料试验机的工作原理，如何获取材料的屈服强度、抗拉强度、伸长率等力学参数。 疲劳与冲击试验： 介绍相关试验设备和方法，用于评估材料在不同载荷条件下的耐久性。 结论 《金属加工与精密制造工艺解析》全面覆盖了从材料基础到先进制造技术的广泛内容。通过对本课程的学习，读者将能够深刻理解金属材料的特性，掌握各种传统与现代的加工制造方法，并能够运用先进的检测手段来保障产品质量。本书不仅是机械制造、材料科学、工业工程等专业学生的重要参考资料，也是一线技术人员、工程师和科研人员提升专业素养、解决实际工程问题的宝贵资源。在日新月异的技术变革浪潮中，对金属加工与精密制造的深入探索，将为推动我国制造业向高端化、智能化、绿色化转型提供坚实的技术支撑。

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