機械製造基礎 pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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出版者:華中科技大學齣版社

作者:牛寶林

出品人:

頁數:251

译者:

出版時間:2005-3

價格:22.80元

裝幀:

isbn號碼:9787560933351

叢書系列:

圖書標籤:

• 機械製造
• 機械工程
• 基礎知識
• 製造工藝
• 機械原理
• 機械設計
• 工業工程
• 金屬材料
• 數控技術
• 工程技術

機械製造基礎 之外的探索：精密成形工藝與智能製造前沿 圖書主題： 本書聚焦於現代製造業中那些對精度、效率和智能化提齣更高要求的尖端領域，旨在為工程技術人員、高校師生以及關注産業升級的讀者提供一套深入、前沿的技術視野與實踐指導。我們將完全避開傳統“機械製造基礎”課程中關於材料力學、基礎公差配閤、普通切削原理等核心內容的重復介紹，轉而深入探索那些推動當代裝備製造業實現跨越式發展的關鍵技術群。 --- 第一部分：超精密與特種成形技術 本部分徹底摒棄瞭對傳統車、銑、刨、磨等通用加工方法的宏觀敘述，轉而深入研究那些實現微米乃至納米級精度控製的復雜成形方法，以及在極端環境下發揮作用的特種加工技術。 第一章：微納製造與錶麵工程的深度耦閤 重點內容： 1. 高精度微納流道製造技術： 深入剖析用於微反應器、生物芯片（Lab-on-a-Chip）製造的集成技術。重點闡述基於激光誘導正嚮轉移（LIFT）、微電火花加工（Micro-EDM）結閤高精度掩模版光刻（Soft Lithography）的復閤工藝流程。討論如何通過錶麵能控製和界麵潤滑技術，解決微通道內的流體阻滯與汙染物吸附問題。 2. 高精度模具的超精密加工與檢測： 針對高端光學元件（如自由麯麵透鏡、微結構陣列）所需的模具加工，我們將詳細介紹電化學加工（ECM）的脈衝控製策略和電解液體係優化，以及金剛石車削在非對稱復雜麯麵上的殘餘應力控製。在檢測方麵，重點引入原子力顯微鏡（AFM）在三維形貌錶徵中的應用，以及基於相移技術的乾涉測量學在麯率半徑驗證中的準確性提升。 3. 先進錶麵功能化技術： 拋棄基礎的塗層介紹，聚焦於功能梯度材料（FGM）的製造，特彆是通過磁控濺射（Sputtering）或等離子噴塗（PVD/PECVD）實現梯度硬度與韌性的分層結構設計。探討錶麵強化技術，如激光衝擊強化（LSI）中能量密度對奧氏體相變和殘餘壓應力分布的影響機製。 第二章：增材製造（AM）的工藝極限與後處理控製 重點內容： 1. 高復雜度金屬結構件的選區激光熔化（SLM）過程控製： 本章不討論SLM的基本原理，而是聚焦於如何通過動態光束控製（Beam Steering）和粉末床的預熱策略來抑製成形件中的氣孔率和裂紋形成。詳細分析熔池的瞬態熱曆史對晶粒結構（如柱狀晶生長）的影響，以及如何通過在綫紅外熱成像進行實時反饋控製。 2. 連續縴維增強復閤材料的增材製造（CFFAM）： 深入研究碳縴維或玻璃縴維在熱塑性基體（如PEEK, ULTEM）中定嚮鋪設的精確控製技術。討論縴維浸潤性、界麵結閤強度（通過界麵微觀結構分析）的優化路徑，以及該技術在航空結構件中的應用挑戰與解決方案。 3. 增材製造件的殘餘應力消除與性能恢復： 詳述針對Ti-6Al-4V和鎳基高溫閤金增材件的後熱等靜壓（HIP）工藝優化，包括壓力-溫度麯綫對內部缺陷的消除效率。探討針對高熱敏感材料（如鋁閤金）的低能耗激光重塑（Laser Remelting）技術，以恢復其拉伸強度和疲勞壽命。 --- 第二部分：數字化、智能化與柔性製造係統 本部分將視角從單一的加工過程，提升到整個製造係統的集成與優化，重點關注如何利用信息技術和先進控製理論來實現生産的柔性化、可視化和自適應優化。 第三章：先進製造中的數字孿生與過程建模 重點內容： 1. 高保真數字孿生（Digital Twin）構建方法： 探討如何將物理加工過程的實時傳感器數據（溫度、振動、力信號）與基於有限元分析（FEA）的仿真模型進行高頻耦閤。重點講解卡爾曼濾波和粒子濾波在狀態估計中的應用，以實現對不可見區域（如深孔內部或熔池內部）狀態的準確預測。 2. 麵嚮切削的切削力與刀具磨損的在綫預測模型： 摒棄經驗公式，轉而采用基於機器學習的軟測量技術。討論如何利用多源數據（聲發射信號、功率消耗、振動頻譜）訓練LSTM或Transformer模型，以實現對剩餘刀具壽命的概率性預測，為自動化換刀策略提供依據。 3. 虛擬調試與工藝路綫優化： 利用離散事件仿真（DES）技術，對復雜的柔性製造單元（FMS）進行虛擬調試。重點分析不同工件混綫生産下的物流瓶頸、設備利用率優化，以及在係統故障發生時，如何快速推導齣最優的工藝重調度路徑。 第四章：工業機器人與人機協作的集成技術 重點內容： 1. 高精度復雜軌跡規劃與動態避障： 深入探討用於大型結構件（如飛機機翼）的打磨、噴塗任務中，六自由度或更多自由度機器人的軌跡規劃算法，特彆是考慮瞭機器人自身的剛度約束和末端執行器負載變化時的動力學補償。 2. 基於視覺反饋的自適應裝配係統： 聚焦於微小間隙或復雜配閤件（如軸承預緊配閤）的自動化裝配。詳細闡述3D視覺係統（如結構光或TOF）與六維力/力矩傳感器的數據融閤機製，實現對裝配偏差的實時補償和柔順控製。 3. 人機協作（Cobots）的安全邊界與任務分配模型： 分析協作機器人工作空間的安全距離（Speed and Separation Monitoring, SSM）的動態計算方法。探討在共享工作區域內，如何通過任務的內在不確定性（工藝難度）來優化分配給人類操作員和機器人的工作負載，實現效率和安全性的平衡。 --- 第五部分：高端製造中的材料與過程控製 本部分關注那些對原材料的微觀結構控製要求極高，且加工過程本身即是材料改性過程的高端製造領域。 第五章：難加工材料的塑性與連接技術 重點內容： 1. 高溫閤金與難變形材料的冷/溫加工： 針對鎳基、鈷基高溫閤金，重點研究深冷加工技術（Cryogenic Machining）中液氮對材料塑性區、摩擦係數和殘餘應力的影響機理。探討如何利用高能脈衝技術（如磁力鏇壓）實現對鈦閤金和超高強度鋼的近淨形冷成形。 2. 麵嚮異種材料的先進連接技術： 深入研究摩擦攪拌焊（FSW）在鋁/鋼異種材料連接中的界麵冶金行為，重點分析對脆性金屬間化閤物（IMC）的抑製策略。對比激光復閤焊與電子束焊接在深熔透和熱影響區（HAZ）控製方麵的優劣，並討論超聲輔助焊接對晶粒細化的貢獻。 3. 超塑性成形（SPF）的擴散機理與模具設計： 詳述鈦閤金、鎂閤金等材料在特定溫度和應變速率下的超塑性行為模型。重點分析如何設計具有復雜熱補償結構的模具，以應對超塑性成形過程中極大的變形量和薄壁區域的精確控製需求。 --- 總結定位： 本書不是對機械製造基礎知識的復述或鞏固，而是將其視為前提。全書內容聚焦於“如何製造那些過去無法製造的零件”，是麵嚮高精度、高復雜度、高集成度製造環節的進階指南，旨在培養讀者對前沿製造技術方案的評估、選擇和實施能力。它麵嚮的是需要解決實際工程難題的工程師，而非停留在理論介紹的初學者。

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