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isbn号码:9787040269116

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机械制造工艺基础 图书简介 本书旨在全面、系统地介绍现代机械制造工艺的基础理论、基本知识和实际应用技术。内容涵盖铸造、锻压、焊接、机械加工、热处理以及表面工程等主要的制造工艺过程，力求构建一个完整的、相互关联的制造技术知识体系，为工程技术人员、工艺师以及相关专业学生提供一份详尽而实用的参考手册。 第一部分：制造工艺学基础 本部分首先探讨制造工艺在整个产品生命周期中的地位和作用，强调工艺规划与设计的重要性。详细阐述了零件的工艺分析方法，包括材料选择、几何特征分析、公差与配合的合理确定，以及如何基于零件的功能需求和批量要求进行合理的制造方案选择。 重点介绍了材料的切削加工性能。不同金属材料（如碳素钢、合金钢、不锈钢、铸铁及有色金属）在切削过程中的变形机理、粘刀现象、积屑瘤的形成与消除，以及刀具磨损的规律和寿命评估方法。深入分析了切削过程中的物理现象，包括切削力、切削热的产生与散逸、切削温度场分布，以及这些因素对加工质量和刀具寿命的影响。 加工精度与表面完整性是本部分的核心内容之一。系统梳理了影响加工精度的主要误差来源，如机床的几何误差、运动学误差、装夹误差和随机误差。阐述了误差的分配、累积与补偿理论，并详细介绍了各种现代测量技术（如激光跟踪仪、电涡流传感器、扫描电子显微镜等）在零件尺寸和形位公差检测中的应用。表面粗糙度的评定参数（如Ra, Rz, Rq）的物理意义及其与零件使用性能（如摩擦、耐磨、密封性能）的关联。 第二部分：主要成形与连接工艺 铸造工艺 详细介绍了铸造过程的物理化学基础，包括金属液的流动性、充填过程的模拟与分析。系统地讲解了砂型铸造（如粘土砂型、树脂砂型、V法铸造）的工艺流程、型腔设计、合箱技术及清砂处理。对特种铸造方法如熔模铸造（失蜡法）、压力铸造、陶瓷型铸造的适用范围、工艺特点及产品精度进行了对比分析。重点探讨了铸件的凝固理论，包括枝晶生长、缩孔缩松的形成机理，以及如何通过冒口设计、设置冷铁等手段来消除铸造缺陷。 锻压工艺 本章聚焦于金属的塑性变形规律。首先阐述了金属在高温和常温下的流变特性，包括应变硬化、回复和再结晶现象。深入解析了模锻、自由锻和辊锻的工艺流程和设备选择。针对模锻过程，详细讲解了锻件的材料流线控制技术，强调如何通过合理的锻造拔模方向和镦挤比来优化内部组织，提高零件的力学性能和抗疲劳能力。对冲压工艺，如拉伸、弯曲、深冲、胀形等，进行了详细的力学分析和工艺参数优化，特别关注回弹现象的预测与补偿。 焊接工艺 本书将焊接视为一种特殊的材料连接与凝固过程。详细介绍了电弧焊（如MIG/MAG、TIG、埋弧焊）的能量特性、熔池的冶金过程及热影响区（HAZ）的形成。探讨了激光焊接、电子束焊接等高能束焊接方法的优势与局限性。针对焊接残余应力和变形问题，系统介绍了应力消除退火、预热和后热处理等控制技术。还涵盖了焊接质量的无损检测方法，如射线检测、超声波检测和磁粉探伤。 第三部分：现代切削加工技术 车削与铣削 本部分着重于现代机床和刀具技术在切削加工中的应用。在车削方面，深入分析了数控车削中的复杂轮廓加工策略，以及高硬度材料的车削加工挑战。对于铣削，详细解析了三轴、五轴及以上复杂曲面铣削的刀位轨迹生成原理，特别是对切深、进给量、主轴转速的动态优化。强调了高速、高精度加工（HSC/HPC）中刀具的刚度、排屑效率以及切削液供给系统的优化设计。 磨削与特种加工 磨削工艺被视为实现最终高精度和超精表面的关键。详细介绍了砂轮的材料、结构、牌号选择及其修整技术。分析了磨削过程中的磨削力、磨削热以及烧伤的判据与预防。针对精密光学零件和难加工材料，系统介绍了超精密磨削和电解加工（ECM）、电火花加工（EDM）、超声波加工（USM）等非传统加工方法的原理、工艺窗口和应用领域。 第四部分：热处理与表面工程 热处理工艺 热处理是赋予材料所需力学性能的必要手段。详细阐述了退火、正火、淬火和回火的相变基础和工艺曲线（CCT/TTT图）。重点讲解了渗碳、氮化、碳氮共渗等表面强化热处理的扩散机理和技术要点，以及对零件疲劳寿命的影响。对于合金钢和工具钢的淬火介质选择、冷却速率控制，以及由此带来的变形和开裂控制策略进行了详尽的论述。 表面工程 本部分关注如何通过表面改性技术提高零件的使用性能。系统介绍了物理气相沉积（PVD）和化学气相沉积（CVD）涂层的制备、结构特性（如梯度结构、多层结构）及其在提高耐磨、抗腐蚀性能方面的应用。深入探讨了渗碳层深度、硬度分布的控制，以及激光熔覆技术在修复和强化复杂零件表面的前沿应用。 总结 《机械制造工艺基础》不仅涵盖了传统制造技术的深度与广度，更紧密结合了数字化制造、智能制造的发展趋势，融入了CAE（计算机辅助工程）在工艺模拟中的应用案例。本书结构严谨，理论与实践并重，是工程师案头不可或缺的工艺技术宝典。

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