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出版者:清华大学出版社

作者:李华志

出品人:

页数:299

译者:

出版时间:2005-6

价格:24.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787302109419

丛书系列:

图书标签:

• 数控加工
• 数控技术
• 加工工艺
• 机械制造
• 制造工程
• 工业工程
• 金属切削
• 数控设备
• 自动化
• 生产技术

《精密制造的基石：现代机械加工理论与实践》 本书旨在深入探讨现代机械加工的核心理论与前沿技术，为读者构建一个全面而系统的精密制造知识体系。我们从基础的金属切削原理出发，详细阐述各种切削过程中的力学、热学以及润滑机理，揭示影响加工精度和表面质量的关键因素。 在刀具技术方面，本书将带领读者穿越刀具材料的演进史，从高速钢到硬质合金，再到今天的陶瓷、立方氮化硼（CBN）和聚晶金刚石（PCD），深入剖析各类刀具材料的微观结构、性能特点及其在不同加工环境下的适用性。同时，我们将聚焦先进刀具设计理念，包括几何参数的优化、涂层技术的突破以及刀具磨损的机理与修磨方法，旨在帮助工程师们掌握选择、使用和维护高效加工刀具的精髓。 工件装夹与定位是保证加工精度的基石。本书将详细介绍各种经典的以及现代化的工件夹持技术，包括机械夹持、液压夹持、气动夹持以及真空吸附等，并重点分析不同夹持方式对工件变形、定位精度和加工稳定性的影响。对于复杂曲面和精密零件的加工，我们将深入讲解如何运用多坐标测量技术、柔性夹具系统以及先进的定位补偿策略，实现高精度、高效率的装夹与定位。 机床作为现代制造业的“心脏”，其性能直接决定了产品质量和生产效率。本书将系统梳理各类先进机床的结构特点与工作原理，从传统机床的优化升级，到五轴联动加工中心、高速加工中心、电火花加工（EDM）、激光加工、水射流加工等特种加工技术，深入剖析其在实现复杂零件加工、提高加工精度和表面质量方面的独特优势。我们还将关注机床的动态性能、热稳定性以及减振降噪技术，帮助读者理解如何评估和选择最适合特定加工需求的机床设备。 在加工工艺方面，本书强调“以零件为中心”的工艺规划理念。读者将学习如何根据零件的几何形状、尺寸精度、表面粗糙度要求、材料特性以及生产批量，系统地制定合理的加工顺序、选择合适的加工方法、确定最优的加工参数（切削速度、进给量、切削深度等），并合理规划辅助工序（如退火、时效、热处理、表面强化等）。本书还将介绍先进的工艺优化方法，包括实验设计（DOE）、响应面法（RSM）以及基于仿真的工艺分析与优化，以追求最高的加工效率和经济效益。 此外，本书还关注数字化与智能化在机械加工领域的应用。我们将探讨如何利用CAD/CAM/CAE软件进行产品设计、加工路径生成和仿真分析，如何实现机床的远程监控、故障诊断与预测性维护，以及如何将大数据、人工智能技术应用于工艺参数的自适应优化和生产过程的智能化管理。章节内容将涵盖制造执行系统（MES）、企业资源规划（ERP）以及物联网（IoT）技术在精益生产和智能制造中的作用。 为了帮助读者将理论知识应用于实践，本书将穿插大量实际案例分析，涵盖航空航天的关键部件、汽车发动机的精密零件、医疗器械的微细加工以及模具制造的高精度加工等典型应用场景。通过对这些案例的深入剖析，读者可以更直观地理解各类加工技术和工艺方法在实际生产中的应用逻辑与挑战。 本书内容丰富，结构严谨，语言流畅，旨在为机械工程、材料科学、工业工程等相关专业的学生、科研人员以及企业工程师提供一本宝贵的参考书籍，助其在精密制造领域不断探索与创新。

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这套书简直是为我们这些一线技术人员量身定制的宝典啊！我刚接手一个新项目，涉及到一个复杂曲面的精密加工，之前我只在理论上了解过一些，真到上手的时候，心里还是没底。这本书的**《复杂曲面五轴联动加工策略详解》**部分，简直是雪中送炭。它不仅仅罗列了各种刀具路径规划的算法，更深入地分析了不同材料在高速切削下的物理特性变化。我特别欣赏作者对“自适应控制”的阐述，结合实际的机床参数，给出了一个非常实用的校准流程。我按照书里提到的那个G代码后处理脚本的思路，稍微修改了一下，立刻发现我们的表面粗糙度有了显著的改善，光洁度直接提升了一个档次。而且，书中对刀具磨损的预估模型也相当靠谱，让我们能更精准地安排换刀时间，避免了因突发断刀导致的停机损失。我感觉自己过去摸索了半年才掌握的那些经验，这本书用清晰的图表和详实的案例，在一个下午就帮我理清了脉络。对于那些还在为如何优化加工效率和保证零件精度而焦头烂额的同行来说，这本书绝对是值得反复研读的实战手册，每一个章节都充满了实操的智慧。

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我是一个刚从学校出来的研究生，理论基础还算扎实，但面对实际工厂里那些“年代久远”但又“稳定可靠”的数控系统和老旧设备时，常常感到无从下手。市面上很多教材都过于侧重最新的、昂贵的五轴甚至多轴联动系统，对于我们处理存量设备升级和改造的场景，帮助不大。然而，这本书的**《老旧数控系统改造与兼容性提升》**章节，简直是为我打开了一扇新的大门。它详细讲解了如何通过软件层面的参数调整和简单的硬件接口适配，让一些早期的FANUC或西门子系统能够兼容现代CAD/CAM生成的高级代码。书中对系统变量的深入剖析，比如如何手动修改梯形图逻辑以绕过一些不必要的安全限制（当然是在保证安全的前提下），这在理论教材里是绝对看不到的。我印象最深的是关于**“周期性误差补偿”**的章节，它提供了一个基于FFT分析的快速诊断方法，帮助我定位了主轴箱在特定转速下产生的轻微周期性振动，并给出了在PMC层面进行软件补偿的思路。这种兼顾理论深度与工程实用性的写法，让我这个理论派能迅速接地气，理解“机器为什么会这样工作”。

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作为一名负责数控设备采购和维护的工程师，我最关心的是设备的可靠性、可维护性和未来的扩展性。这本书的**《现代高精度数控机床的故障诊断与预防性维护》**部分，简直是为我们这类角色准备的“故障排除圣经”。它不仅仅列举了常见的报警代码，更深入到了伺服驱动器内部电路板的逻辑判断机制。我发现书中对**“热漂移与精度退化曲线拟合”**的分析极其到位，它提供了一种基于历史运行数据的线性回归模型，提前预测主轴轴承寿命终点，这比单纯依赖厂商的保养周期要精确得多。书中甚至配有专业维修手册级别的电气原理图截取和参数设置流程图，比如如何安全地进入机床的诊断模式进行传感器校准。我过去花费大量时间在查阅不同品牌手册上，而这本书将这些关键信息进行了高度的整合和提炼，使得我们在面对突发的、复杂的电气或机械故障时，能够快速锁定问题根源，大大缩短了非计划停机时间。这绝对是一本能直接体现在年度维护成本节约上的实操指南。

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说实话，我更偏向于对制造系统整体集成和信息化管理感兴趣。过去我总觉得技术手册太专注于单个工序的细节，缺乏宏观视角。这本书在**“智能车间与数字化刀具管理集成”**这部分，给了我一个非常清晰的蓝图。它没有停留在口号上，而是具体探讨了如何将CAM系统生成的加工方案，无缝对接到底层的DNC系统和刀具预调仪。书中对OPC UA协议在数控机床数据采集中的应用进行了详细的建模，并展示了一个基于SQL Server的刀具生命周期数据库结构设计。我特别欣赏它对**“虚拟调试与数字孪生”**的探讨，作者用了一个中等规模的生产线案例，演示了如何通过预先在虚拟环境中模拟整个生产流程，来提前发现干涉和程序错误，极大地缩短了新产品导入的周期。对我这种需要负责整个生产线优化的管理者来说，这本书提供的不仅仅是技术细节，更是一种系统性的思维框架，教会我如何用数字化的手段去管理和优化物理世界的制造流程。

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我对热处理和材料本身的加工性能更感兴趣，很多数控书往往会轻描淡写地带过材料的“脾气”。这本书在**《特种合金材料的低温高速加工窗口探索》**这一章里，展现了极高的专业水准。它没有满足于常规的切削参数表，而是基于热力学和摩擦学原理，详细分析了镍基高温合金在不同冷却介质（特别是PFC乳化液和超临界CO2）下的表面完整性差异。我过去一直困惑于为什么在相同的切削参数下，使用不同批次的淬火材料，刀具寿命会有显著波动。书中通过扫描电镜（SEM）的微观形貌对比，清晰地展示了高应力集中区如何诱发微裂纹的萌生。更让我受益匪浅的是，它提供了一套基于**“材料硬度-奥氏体残余量”**的加工稳定性指标，指导我们如何根据来料的微观结构来动态调整进给速度和主轴扭矩。这本书真正做到了从微观到宏观，把材料科学的严谨性融入到了我们日常的数控操作中。

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