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出版者:

作者:张天孙 编

出品人:

页数:207

译者:

出版时间:2003-4

价格:19.80元

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isbn号码:9787508314327

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• 锅炉安装
• 锅炉设备
• 安装工
• 工业设备
• 机械工程
• 压力容器
• 焊接
• 管道安装
• 安全生产
• 职业技能

机械制造工艺基础 第一章 绪论 1.1 制造工艺学在现代工业中的地位与作用 机械制造业是国民经济的基础和支柱产业，其发展水平直接反映了一个国家的工业化程度。在现代高技术和信息化时代，制造工艺学的研究与应用，已不再是简单的经验积累，而是上升为一门集材料科学、机械设计、自动控制、信息技术等多学科交叉融合的综合性工程技术。本章首先阐述制造工艺学在整个产品生命周期中的核心地位，探讨其如何影响产品的质量、成本和市场竞争力。我们将从宏观角度审视先进制造技术的发展趋势，如增材制造（3D打印）、智能制造（工业4.0），并分析传统制造工艺在这些新范式下的继承与演进。 1.2 制造工艺系统的构成与要素 一个完整的制造工艺系统由工艺对象（被加工零件）、工艺装备（机床、工具、夹具）、工艺参数、工艺文件和操作人员构成。本节将深入剖析这些要素之间的内在联系和相互制约关系。重点讨论工艺对象（零件的几何形状、尺寸精度、表面粗糙度要求、材料特性）如何决定后续的工艺路线选择；装备的性能（刚度、精度、自动化水平）如何限定工艺可行性；以及工艺参数（切削速度、进给量、切深等）的优化设计，对于实现高效、高质量加工的决定性作用。 1.3 零件图样与技术要求的识读与分析 合格的制造依赖于对设计图样的准确理解。本章将详细讲解机械制图标准（如GB/T 13350系列），重点分析二维和三维图样中的关键信息。这包括尺寸标注（线性尺寸、角度尺寸、基准标注）、形位公差（Geometric Dimensioning and Tolerancing, GD&T）体系的完整解读，以及表面结构要求（粗糙度、表面完整性）。同时，会介绍如何根据图纸要求反推材料的力学性能、热处理状态，以及对加工顺序的初步判断，这是制定有效工艺路线的前提。 --- 第二章 机械加工工艺基础 2.1 切削原理与刀具几何形状 切削加工是机械制造中最主要的加工手段。本章从微观角度切入，阐述金属切削的三大基本要素：切削变形、切削力与切削热。深入分析前刀面、主后刀面和休息刀面之间的夹角关系（前角、主偏角、副偏角）如何影响切削过程的稳定性和刀具寿命。针对车、铣、刨、磨等不同工序，详细对比不同刀具材料（高速钢、硬质合金、陶瓷、金刚石涂层）的适用范围、优缺点及磨损机理。 2.2 加工精度、表面粗糙度及其影响因素 制造的本质是尺寸与形状的保证。本节将系统介绍加工误差的来源，包括设备误差、工装夹具误差、安装误差、随机误差和系统误差。通过对这些误差的量化分析，建立加工精度与工艺系统刚度之间的关系模型。同时，深入探讨表面粗糙度的形成机制，区分犁沟、塑变层、微观凸起等表面缺陷，并分析进给量、刀具半径、切削液选择对表面质量的直接影响。 2.3 车削加工工艺 车削是应用最广泛的轴类零件加工方法。本章详细介绍卧式车床、立式车床、数控车床（CNC Lathe）的结构特点与操作要点。重点讲解车削的工艺分类：粗车、半精车、精车、拉削的工艺目的。针对不同材料（如低碳钢、不锈钢、铝合金）的推荐切削用量（$v_c, f, a_p$）表格与计算方法，并指导如何进行装夹定位与刀具对刀操作，确保同轴度和径向跳动在允许范围内。 2.4 铣削与刨削加工工艺 铣削加工适用于平面、沟槽和复杂曲面的加工。本节区分顺铣与逆铣的特点和适用性，讲解立式铣床和卧式铣床的工序安排。深入分析端铣刀、键槽铣刀、成形铣刀的选用原则。对于刨削，侧重于其在大型平面加工中的应用，以及如何通过调整行程速度和回程速度来控制加工效率和表面质量。 --- 第三章 特种加工与表面工程 3.1 磨削加工原理与应用 磨削作为最终的精加工手段，其核心在于磨粒的微观切削作用。本章介绍砂轮的结构（材质、磨料、粒度、硬度、气孔率）的命名体系和选择原则。重点讲解磨削中的磨损与修整（即砂轮“金刚石刀具”的修复过程）。分类介绍平面磨、外圆磨、内圆磨的工艺流程，尤其关注磨削烧伤的产生机理及预防措施。 3.2 电火花加工（EDM）与电化学加工（ECM） 随着模具和复杂零件制造需求增加，特种加工技术日益重要。电火花加工（EDM）部分将解析其基于电蚀的原理，讨论电极材料（石墨、铜）的选择，以及脉冲参数（电流、脉宽、停歇时间）对去除率和表面粗糙度的影响。电化学加工（ECM）则侧重于其无接触、无应力的优势，适合加工高硬度、高韧性材料。 3.3 表面改性与强化技术 零件的服役性能往往取决于其表面质量。本章系统介绍几种主要的表面工程技术： 1. 热处理强化： 渗碳、渗氮、调质（包括淬火介质的选择）。 2. 化学镀与电镀： 铬镀、镍镀的抗腐蚀和耐磨应用。 3. 物理气相沉积（PVD）与化学气相沉积（CVD）： 用于刀具和模具的超硬涂层技术（如TiN, AlTiN涂层）。 --- 第四章 制造过程中的质量控制与检测 4.1 计量学基础与测量误差分析 检验与测量是确保产品符合设计要求的“尺子”。本章从计量学角度出发，复习国际单位制（SI）的基本量和派生量，重点介绍线性尺寸、角度尺寸的测量方法。深入分析测量不确定度（Uncertainty）的概念，学习如何通过系统误差和随机误差的评定，科学地判断测量结果的可靠性。 4.2 通用量具与精密量仪的使用 详细介绍机械加工常用的测量工具： 直接量具： 游标卡尺、千分尺、高度尺的使用规范与精度等级。 比较量具： 塞尺、百分表、千分表在安装定位和形位误差检测中的应用。 精密量仪： 坐标测量机（CMM）的工作原理、数据采集与评定流程，以及光学测量设备（如投影仪）的对比分析。 4.3 工艺流程的组织与优化 制造过程的效率与成本控制取决于流程的科学性。本章讲解工艺路线的制定原则，包括“先粗后精、先基准后细节、先里后外”的指导思想。讨论如何通过制定工序卡片、操作规程（SOP）来实现标准化生产。最后，引入SPC（统计过程控制）的基本概念，说明过程能力指数（$C_p, C_{pk}$）在监控生产稳定性中的实际应用。 --- 附录：典型零件的工艺路线设计实例 本附录提供三个不同复杂度的零件（如阶梯轴、箱体零件、凸轮结构）的详细工艺路线设计案例，从毛坯选择、工序排列、关键尺寸的基准面确定到最终检验标准的制定，进行全流程的剖析与讲解，旨在将理论知识转化为实际的工程应用能力。

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说实话，我拿到这本书的时候，是抱着一种“可能又是那种枯燥的行业手册”的心态的。然而，这本书的叙事方式却出乎意料地引人入胜，它像是一位经验丰富的老技师在向你娓娓道来他几十年的心血。它在讲解复杂的热力学原理时，会巧妙地穿插一些实际案例，比如某次大型电厂锅炉启动失败的教训，以及通过改进一个小的引风挡板设计，如何将整体热效率提升了百分之几的生动故事。这种叙事结构极大地降低了技术内容的理解门槛，让非理论背景的读者也能轻松跟上。尤其是在处理材料的腐蚀与防护这一章节时，作者将化学反应的方程式与实际管道内壁的锈蚀照片并列展示，这种直观的对比效果是任何纯理论书籍都无法比拟的。它真正体现了“实践出真知”的哲学，教会我们要用工程师的眼光去看待每一次的紧固和对中工作，而不是仅仅当作体力劳动来完成任务。

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阅读这本书的过程，感觉就像是在参与一次最高级别的技术研讨会。作者在讨论到水冷壁管束的排布和水垢清除方案时，其深度已经超越了一般的安装指导范畴，开始触及到流体力学和化学平衡的交叉领域。他没有回避那些行业内公认的难题，比如在处理高压超临界机组时，焊接后的热处理曲线如何精确控制才能保证晶粒结构的均匀性，以及如何利用先进的离线监测设备来评估焊缝的长期可靠性。书中穿插的那些关于材料疲劳寿命预测的小章节，极大地拓宽了我的技术视野，让我意识到安装工作绝非仅仅是装配，更是一门关于材料科学和可靠性工程的艺术。这本书要求读者保持高度的专注力，但它给予的回报是巨大的——它让你从一个执行者，蜕变为一个能够理解和指导整个安装哲学的人。

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这本书的组织结构是我见过的技术书籍中逻辑性最强的一本，它遵循了锅炉从基础设计到最终验收的全生命周期流程。开篇对各种类型锅炉（煤粉炉、循环流化床、自然循环与强制循环等）的分类介绍详尽而精准，区分度非常高。接着，作者一步步引导读者进入到现场施工阶段，比如基础浇筑的沉降控制标准、钢结构吊装的精度要求，乃至管道的支吊架选型计算，每一步都有明确的规范依据和操作要点。我特别留意了关于无损检测（NDT）的部分，它不仅介绍了超声波、射线探伤的原理，还对如何解读探伤报告中的波形图谱进行了实战化的讲解，这对于项目质检人员来说简直是福音。这本书的排版也十分考究，大量使用高质量的工程图纸和三维剖视图，让读者能够清晰地在脑海中构建出复杂的内部结构，极大地辅助了空间想象力的培养。它提供的不是零散的知识点，而是一个完整的知识体系框架。

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这本书简直是一本技术圣经，对于任何想深入了解工业锅炉安装维护的专业人士来说，都是不可或缺的宝藏。作者的笔触极其细腻，对每一个环节的描述都达到了近乎教科书般的严谨。比如，在谈到压力容器的预制和对接工艺时，书中不仅列举了各种焊接方法的优缺点，还详细分析了不同材质在极端温度和压力下的延展性变化，配以清晰的流程图和关键参数对照表。我特别欣赏它在安全规范方面的阐述，它没有停留在简单的条文引用，而是深入剖析了法规背后的工程力学原理，比如如何通过合理的支撑设计来避免设备在长期运行中产生疲劳裂纹，以及在密闭空间作业时，如何利用先进的通风和气体监测技术将风险降至最低。读完关于水循环系统和燃烧器调试的那几章，我感觉自己像是站在了实地操作的现场，那种对细节的把控能力，不是靠几次简单的实习就能积累起来的，这需要作者长年累月的一线经验积累。这本书的价值在于，它提供的不是“做什么”的说明，而是“为什么这样做”的深刻洞察，真正提升了安装工人的工程素养和解决复杂问题的能力。

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对于一个刚刚从职业学校毕业，准备进入大型能源项目现场的新手来说，这本书无疑是最好的“防坑指南”。它在很多细节处理上，透露出一种对“潜规则”的深刻洞察。比如，它会特别强调在进行管口螺栓预紧力矩校核时，必须考虑到环境温度对扭矩扳手精度的影响，以及如何应对因长期停用导致的法兰面轻微变形。书中还专门辟出了一段，讨论了在工期压力下，如何平衡质量控制与进度要求的矛盾，给出了非常务实且符合行业标准的建议，而不是空泛的说教。此外，它对自动化控制系统的接口和调试要求也进行了概述，这在现代化的安装工程中是至关重要的组成部分。这本书没有把读者当作只会拧螺丝的工人，而是将他们视为未来能够管理和优化系统的技术骨干来培养，这种前瞻性的视角令人印象深刻。

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