具体描述
《CAXA自动编程与训练》主要介绍了CAXA数控铣、车自动编程与训练，从基本的界面介绍开始，然后介绍自动编程的预备内容，再重点介绍造型的各种方法及常用数控加工的自动编程方法。全书体现职教特色，内容由浅入深、通俗易懂，例题与习题相结合，注重学生实践能力和创新意识的培养。
《CAXA自动编程与训练》可作为职业学校相关专业的教材，也可供从事数控加工的技术人员阅读参考。
《现代机械设计与制造技术前沿》 图书简介 第一部分：数字化设计与仿真技术 第一章 计算机辅助设计（CAD）的高级应用 本章深入探讨了现代机械设计中CAD技术的演进与前沿应用。内容覆盖参数化建模、特征识别、直接建模等核心技术，并重点解析了基于模型的系统工程（MBSE）框架下，如何利用高级CAD工具实现跨学科设计信息的集成与管理。特别关注了拓扑优化、尺寸链分析在初步概念设计阶段的应用，以及如何通过云计算平台实现分布式协同设计。我们详细阐述了如何利用点云数据进行逆向工程与产品升级，以及在复杂曲面设计中如何有效控制曲率连续性以满足精密制造要求。 第二章 有限元分析（FEA）与多物理场耦合 本章聚焦于机械结构可靠性评估的核心技术——有限元分析。内容涵盖从单元选择、网格划分策略（如自适应网格、高质量四面体网格生成）到高级本构模型（如弹塑性、粘弹性、超弹性）的应用。章节深入剖析了结构-热、结构-流体（FSI）、电磁-结构等关键多物理场耦合问题的求解技术及其在实际工程中的案例分析，例如涡轮叶片的热应力分析、电子设备的热管理设计。同时，讨论了基于机器学习的快速仿真方法与不确定性量化（UQ）在评估设计鲁棒性中的作用。 第三章 增材制造（AM）的材料科学与工艺优化 本章系统介绍了增材制造技术在高端装备制造中的应用潜力与挑战。内容涵盖金属（如SLM, EBM）和高分子材料（如SLA, FDM）的工艺原理、微观组织演变及其对宏观性能的影响。重点在于如何针对增材制造的特点进行结构设计（Lattice Structures设计、轻量化设计），以及如何通过工艺参数优化（激光功率、扫描速度、层厚）来控制残余应力、孔隙率和表面粗糙度。此外，本章还探讨了AM过程中的实时监控与质量控制技术，如原位传感与反馈修正系统。 第二部分：智能制造与系统集成 第四章 工业互联网与数据驱动的制造优化 本章阐述了工业互联网（IIoT）架构在现代工厂中的落地实践。内容涵盖了OPC UA、MQTT等通信协议的应用，以及边缘计算与云计算在数据采集、清洗、存储中的角色分配。重点分析了如何利用时间序列数据库存储和处理海量的设备运行数据，并介绍了几种关键的预测性维护（PdM）模型，包括基于阈值预警、统计过程控制（SPC）以及深度学习（LSTM, Transformer）的故障诊断与剩余使用寿命（RUL）预测。 第五章 机器人学与自动化柔性生产线 本章深入探讨了工业机器人（包括串联、并联及协作机器人）的运动学、动力学建模与轨迹规划。内容侧重于离线编程与在线示教的融合应用，以及高精度装配任务中的力控与视觉伺服技术。详细解析了柔性制造系统（FMS）的构建，包括物料搬运系统（AGV/AMR）的路径规划算法（如Dijkstra、A的改进算法）与车间资源调度问题（Job Shop Scheduling）。本章还讨论了人机协作（Cobots）的安全标准与交互界面设计。 第六章 数字化孪生（Digital Twin）的概念与构建 本章系统介绍了数字化孪生的理论基础、关键技术栈和实际应用。内容涵盖了如何建立物理实体的高保真模型、实时数据同步机制（双向通信）、以及在孪生体中进行“What-if”场景模拟和生产流程优化。重点解析了状态监测、性能评估与工艺优化闭环反馈的实现路径，特别是在复杂生产线寿命预测、能耗优化等方面的应用案例。 第三部分：先进制造工艺与材料行为 第七章 高性能切削加工的理论与实践 本章专注于复杂零件的高效、高精度加工技术。内容涵盖了切削力、切削热的精确建模，刀具磨损的在线监测与寿命预测。深入分析了高速/超高速加工（HSM/UHSM）中的颤振抑制技术、刀具路径的优化算法（如螺旋插补、等步长进给）以及五轴/多轴联动加工中的运动学解耦与奇异点避免策略。针对难加工材料（如镍基高温合金、钛合金）的切削参数优化进行了专项讨论。 第八章 表面工程与功能化制造 本章探讨了如何通过先进的表面改性技术赋予零件特定的物理、化学或机械性能。内容包括真空镀膜（PVD, CVD）的薄膜结构控制、热喷涂技术在耐磨损、耐腐蚀应用中的选择，以及激光表面强化（如激光熔覆、激光冲击强化）对疲劳性能的提升机制。章节还涉及纳米涂层技术与生物医学材料表面的功能化处理。 第九章 材料的微观结构与宏观力学行为 本章旨在深化读者对工程材料在应力、温度作用下响应机制的理解。内容涵盖了金属的晶体塑性、疲劳裂纹的萌生与扩展机理（低周、高周疲劳）、断裂力学的基本原理（应力强度因子、J积分）及其在结构完整性评估中的应用。此外，还讨论了材料的蠕变行为、应变时效现象，以及如何通过热处理工艺优化微观结构以达到预期的力学性能指标。 结论：面向未来的智能制造系统集成 本书的最终目标是提供一个全面的视角，连接从概念设计、虚拟仿真到物理制造与后期运维的全生命周期管理链条。它强调跨学科知识的融合，特别是数据科学、材料科学与机械工程的深度交叉，以应对下一代高端装备对设计精度、制造效率和系统可靠性的严苛要求。本书为工程师、研究人员和高级技术人员提供了深入理解和应用现代制造前沿技术的坚实基础。
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