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出版者:合肥工业大学出版社

作者:

出品人:

页数:128

译者:

出版时间:2004-7

价格:13.50元

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isbn号码:9787810931069

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• 机电工程
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《精密制造与现代加工技术》 内容概要： 本书深入探讨了现代精密制造领域的前沿技术、核心原理与实际应用。内容覆盖了从材料科学基础到先进加工方法的演进，聚焦于如何实现微米级甚至纳米级的加工精度，以及如何通过智能化、自动化手段提升制造效率与产品质量。本书旨在为从事精密制造、机械工程、材料科学、自动化控制等领域的研究人员、工程师、技术人员以及相关专业的学生提供一本全面、深入且极具参考价值的指南。 第一章：精密制造概述与发展趋势 1.1 精密制造的定义与内涵： 界定精密制造的范畴，强调其在尺寸精度、形位公差、表面粗糙度等方面的严苛要求。 分析精密制造在国家工业体系中的战略地位，以及其在航空航天、电子信息、医疗器械、高端装备等关键产业中的支撑作用。 阐述精密制造与传统制造、先进制造的区别与联系。 1.2 精密制造的发展历程与技术演进： 回顾精密制造从早期手工技艺到机械化、自动化，再到如今智能化、数字化的发展脉络。 梳理关键技术突破，如高精度测量技术、先进切削理论、非传统加工方法等。 分析技术进步背后的驱动因素，包括市场需求、科学发现、材料创新、信息技术发展等。 1.3 精密制造的未来发展趋势： 数字化与智能化： 探讨智能制造、工业4.0、工业互联网在精密制造中的应用，包括数字孪生、AI驱动的工艺优化、预测性维护等。 微纳制造与超精密加工： 介绍微机电系统（MEMS）、纳米技术在制造中的拓展，以及实现更高精度加工的技术挑战与解决方案。 绿色制造与可持续发展： 关注环保材料、节能工艺、废弃物回收利用在精密制造中的重要性，以及如何实现低碳化生产。 增材制造（3D打印）与精密制造的融合： 探讨增材制造在复杂结构、定制化零件、原型制作以及与减材制造协同应用的潜力。 先进材料的应用： 分析高性能合金、陶瓷、复合材料、生物材料等在精密制造领域的新应用与加工挑战。 第二章：精密加工基础理论与方法 2.1 材料科学在精密加工中的作用： 材料性能对加工的影响： 深入分析材料的硬度、韧性、强度、塑性、热导率、化学活性等物理和化学性质如何影响切削力、刀具磨损、表面质量、加工精度。 常用精密加工材料及其特性： 金属材料： 高速钢、硬质合金、陶瓷刀具材料、超硬材料（金刚石、立方氮化硼），以及各种难加工合金（钛合金、高温合金、镍基合金）。 非金属材料： 工程塑料、聚合物、复合材料、玻璃、石英等，分析其独特的加工难点（如易变形、易熔化、脆性等）。 材料改性技术： 表面处理（PVD、CVD、渗氮、渗碳）、热处理（淬火、回火、退火、时效）等如何改善材料加工性能。 2.2 切削加工原理与优化： 切削过程分析： 刀具与工件的几何关系、切削力形成机理、切削热产生与传递、切屑形成与断屑。 切削参数优化： 切削速度、进给量、切削深度对加工效率、刀具寿命、表面质量的影响，以及如何根据不同材料和加工要求进行优化。 切削方式： 车削、铣削、钻削、镗削、磨削等基本切削方式的原理、适用范围与技术要点。 微切削与超精密切削： 探讨小切深、小进给量切削的特殊性，以及纳米级加工面临的挑战（如表面原子层效应、范德华力影响）。 2.3 非传统加工方法： 电火花加工（EDM）： 原理（电蚀）、优势（加工硬质合金、复杂型腔）、类型（普通EDM、慢走丝EDM、电解EDM）、工艺参数与应用。 激光加工： 原理（光热效应）、优势（非接触、高精度、加工脆性材料）、类型（激光切割、激光焊接、激光打孔、激光熔覆）、工艺参数与应用。 超声波加工（USM）： 原理（超声振动辅助切削）、优势（加工脆硬材料、减小切削力、提高表面质量）、工艺参数与应用。 水射流与磨料水射流加工： 原理（高压液体冲击）、优势（环保、加工厚重材料、异形切割）、工艺参数与应用。 化学机械抛光（CMP）： 原理（化学腐蚀与机械研磨协同作用）、在半导体、光学器件制造中的关键作用。 2.4 磨削加工与超精密表面处理： 磨削原理与类型： 外圆磨、内圆磨、平面磨、无心磨、坐标磨等。 磨料与砂轮选择： 氧化铝、碳化硅、金刚石、CBN等磨料的特性，以及砂轮的粒度、硬度、结合剂选择。 磨削工艺优化： 磨削用量、磨削速度、进给量、冷却液选择对表面质量、尺寸精度、磨削效率的影响。 珩磨、研磨、抛光： 探讨这些精加工与超精密表面处理技术在获得极低表面粗糙度方面的应用。 微细磨削与纳米抛光： 介绍实现微米级和纳米级表面光洁度的关键技术。 第三章：精密测量与质量控制 3.1 精密测量基础： 测量基准与误差： 国际单位制（SI）、测量不确定度、系统误差、随机误差的分析与补偿。 测量方法与技术： 接触式测量、非接触式测量（光学、激光、电涡流、触觉）。 量具与量仪： 卡尺、千分尺、量块、百分表、测微头等传统量具的使用与精度分析。 3.2 先进测量仪器与设备： 三坐标测量机（CMM）： 工作原理、类型（桥式、龙门式、关节臂式）、测头技术、测量的精度与效率。 光学测量技术： 轮廓测量仪： 接触式与非接触式轮廓仪，用于测量表面形貌、粗糙度。 表面形貌测量仪： 干涉显微镜、共聚焦显微镜、原子力显微镜（AFM），用于纳米级表面形貌表征。 影像测量仪： 光学放大与数字图像处理技术，实现快速、准确的二维尺寸测量。 激光扫描测量： 激光轮廓扫描、三维激光扫描，用于复杂曲面和大型工件的测量。 形位公差测量： 专用测量仪器与软件，用于测量平行度、垂直度、同轴度、圆度、直线度等。 3.3 在线测量与过程控制（SPC）： 过程统计控制（SPC）： 控制图（X-R图、p图、c图等）的应用，监测生产过程的稳定性，及时发现与纠正异常。 在线测量技术： 在加工过程中实时采集尺寸、形状、表面质量数据，并反馈给机床进行闭环控制。 传感器技术： 应力传感器、温度传感器、位移传感器、视觉传感器等在在线测量中的应用。 3.4 质量管理体系： ISO 9000系列标准： 质量管理体系的基本原则与要求。 六西格玛（Six Sigma）： DMAIC（定义、测量、分析、改进、控制）方法论在精密制造质量提升中的应用。 精益生产（Lean Manufacturing）： 消除浪费、持续改进的理念在质量管理中的体现。 第四章：精密制造中的自动化与智能化技术 4.1 数控（CNC）技术与编程： CNC机床的组成与原理： 数控系统、伺服驱动、主轴系统、刀具库、刀库等。 数控编程： G代码与M代码的理解与应用，手工编程与CAD/CAM集成编程。 高级数控功能： 多轴联动、刀具补偿、刀尖半径补偿、螺距补偿、回转轴插补。 CNC加工中心与数控车床： 类型、功能特点与应用。 4.2 机器人技术在精密制造中的应用： 工业机器人： 机械臂类型（六轴、七轴等）、末端执行器（夹爪、焊枪、喷枪）、视觉引导与力控技术。 机器人集成应用： 零件上下料、装配、焊接、抛光、检测等自动化生产线设计。 协作机器人： 与人协同工作的安全性与效率提升。 4.3 工业自动化与生产线设计： PLC（可编程逻辑控制器）： 在自动化设备控制中的核心作用。 SCADA（监控与数据采集系统）： 生产过程的集中监控与数据管理。 MES（制造执行系统）： 连接企业资源计划（ERP）与车间控制层，实现生产计划、调度、执行、追溯。 柔性制造系统（FMS）： 自动化程度高、生产能力灵活的生产系统。 智能车间与数字化工厂： 整体生产流程的智能化、网络化升级。 4.4 传感器与物联网（IoT）在精密制造中的应用： 工业物联网（IIoT）： 各种传感器、控制器、设备通过网络互联，实现数据采集、传输、分析。 状态监测与预测性维护： 利用传感器数据分析设备运行状态，预测故障，提前进行维护，减少非计划停机。 数据驱动的工艺优化： 通过收集大量的生产数据，利用大数据分析与机器学习算法，优化加工参数，提高产品质量与生产效率。 智能排产与调度： 基于实时生产状态与订单信息，实现动态、优化的生产计划与资源调度。 第五章：精密制造领域的专题研究与案例分析 5.1 微细加工技术专题： 微流控芯片制造： 光刻、蚀刻、微注塑等技术在微流控芯片制造中的应用。 MEMS（微机电系统）制造： 体硅微加工、表面硅微加工、LIGA工艺等。 微纳刀具与微切削： 微观世界中的切削机理与挑战。 5.2 增材制造（3D打印）与精密制造的结合： 金属3D打印技术： SLM（选择性激光熔化）、EBM（电子束熔化）等在制造高精度、复杂金属零件中的应用。 高精度聚合物3D打印： SLA（光固化）、DLP（数字光处理）等在原型制作、模具制造中的应用。 后处理技术： 3D打印零件的支撑去除、热处理、机加工、抛光等。 5.3 高端模具设计与制造： 精密注塑模具、冲压模具、压铸模具： 设计原则、材料选择、加工工艺。 模具钢的加工： 硬质材料的切削、电火花加工、热处理。 模具表面强化处理： PVD、CVD涂层，提高模具寿命与性能。 5.4 航空航天与汽车工业中的精密制造应用： 航空发动机关键零件的制造： 涡轮叶片、燃烧室部件等。 飞机结构件的精密加工： 蒙皮、梁、框等。 汽车发动机、变速箱、底盘等关键部件的精密加工。 轻量化材料（如铝合金、镁合金、复合材料）的加工挑战。 5.5 医疗器械与生物制造中的精密技术： 植入物、手术器械、诊断设备的精密制造。 生物3D打印与组织工程。 微创手术器械的超精密加工。 结论： 本书系统地梳理了精密制造与现代加工技术的方方面面，从基础理论到前沿应用，从传统工艺到智能化改造。在快速发展的科技浪潮中，精密制造正以前所未有的速度革新着工业生产的面貌。掌握这些先进技术，不仅是应对当前市场竞争的关键，更是塑造未来产业格局的重要力量。本书的编写旨在为读者提供坚实的理论基础、丰富的实践指导和开阔的视野，以期在不断演进的精密制造领域取得突破性的进展。 关键词： 精密制造、现代加工技术、数控加工、非传统加工、精密测量、质量控制、自动化、智能化、微纳制造、增材制造、材料科学、工业物联网。

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《古典音乐的结构解密：奏鸣曲式与赋格的逻辑之美》这本书对我这样半路出家的古典乐爱好者来说，简直是雪中送炭。我过去听贝多芬或巴赫，总是沉醉于旋律的优美，但常常觉得乐曲的推进充满了不可捉摸的“偶然性”，总感觉自己抓不住核心骨架。然而，这本书就像一位技艺高超的建筑师，耐心地为我拆解了这些音乐巨匠们是如何使用“奏鸣曲式”这个结构框架来搭建起恢弘的音乐殿堂的。作者没有停留在枯燥的理论定义上，而是选取了多个不同时期的经典范例，比如海顿的严谨和莫扎特的灵动，对比分析了呈示部、发展部和再现部的功能转换，甚至连“呈示部的副部主题”如何与主部主题进行性格上的抗衡与对话，都解释得逻辑清晰。更让我醍醐灌顶的是关于“赋格”的阐述，那种模仿、进入、交织的复调技术，在作者的笔下，不再是令人望而却步的复杂技巧，而是一种高度智慧的游戏，每个声部都有其独立的生命和遵循的规则，最终却完美地汇集成一个整体。读完后，我再听交响乐，耳朵不再是分散的，而是能清晰地追踪到主题的回归与变形，极大地提升了聆听的层次感和满足感。

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这本《光影中的诗篇：电影艺术的视觉叙事研究》简直是为我这种对电影痴迷的门外汉量身定做的！我一直以为看电影就是单纯地享受故事情节和明星的表演，但这本书彻底颠覆了我的认知。它深入浅出地剖析了光影如何被导演精心编排，不仅仅是照明，更是情绪的催化剂。比如，书中对“高对比度布光”在黑色电影中的运用分析得极其透彻，那种阴影与光明的强烈对抗，如何烘托出人物内心的挣扎和环境的压抑感，读完之后再去重温经典老片，简直就像是拿到了一份隐藏的解密手册。作者的文字功底也很扎实，描述起那些复杂的电影技术术语时，总能巧妙地结合具体的影片片段作为佐证，而不是干巴巴地堆砌理论。我特别喜欢它讨论的“景深与焦点”如何引导观众的视线，有时候画面虚化背景，就是在暗示主角此刻心境的孤立，有时候又突然将焦点从前景拉向远景，制造出一种宿命般的宏大感。对于非专业人士来说，这本书的引导性极强，它没有把你推向高深的理论深渊，而是拉着你的手，一步步走进了电影制作的“魔法屋”，让我对每一次快切、每一个镜头推拉都有了全新的敬畏之心。看完这本书，再看任何一部电影，都会不由自主地去琢磨：“这一刻的光，它想告诉我什么？”

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自从翻开了《微观生态学的奇迹：苔藓、地衣与土壤生命的隐秘王国》，我感觉整个世界观都变得细腻而庄严起来。这本书的写作风格极其富有画面感和人文关怀，完全不像是一本严肃的科学著作。作者似乎是一位在林间漫步多年的博物学家，他描述苔藓的生长，不是简单地列举物种名称和结构，而是将其描绘成一片片微型的、自给自足的绿色城市。书中关于“水膜传输”的章节，让我对一滴露水如何滋养整个微观社区有了直观的理解，那种生命间的相互依赖和精妙平衡，远比宏大的自然景观更令人震撼。我记得有一段描述地衣如何以惊人的韧性附着在岩石表面，像一位耐心的拓荒者，用漫长的时间缓慢地改造着坚硬的物质世界，这简直可以作为一种关于“坚持”的最佳隐喻。书中的插图，那些细致入微的手绘图谱，更是锦上添花，它们让那些在放大镜下才能观察到的结构栩栩如生地呈现在眼前，我甚至开始对自家花园角落里那些不起眼的绿色绒团产生了浓厚的兴趣。这本书教给我的，不仅仅是生物知识，更是一种深入观察、尊重每一个微小生命个体的哲学态度。

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《蒸汽朋克美学：工业革命的浪漫化想象与反乌托邦情结》这本书简直是一场视觉和思想的盛宴。我一直对维多利亚时代的机械美学情有独钟，而这本书将这种偏爱提升到了理论分析的高度。它探讨的不仅仅是齿轮、黄铜和皮革这些视觉元素，更深层次地剖析了这种美学如何诞生于对工业化失控的一种浪漫化抵抗。书中对“技术乌托邦的破灭”这一主题的讨论尤其深刻，蒸汽朋克文化所迷恋的那些外露的、可理解的机械结构，恰恰是对现代社会中复杂、隐藏的电子技术的一种无声的抗议——它渴望一种“看得见原理”的技术。我非常喜欢它对比分析了不同国家（如英美与日本）蒸汽朋克艺术风格的差异，揭示了不同文化背景下对“进步”概念的不同理解。例如，英国的蒸汽朋克可能更偏向于对殖民时代宏大叙事的怀旧，而日本的风格则更倾向于在旧机器中寻找奇幻的生物学变异。这本书的配图质量极高，各种机械装置的设计图、概念艺术插画，都为理解这种复杂的美学体系提供了直观的参考。它成功地将历史、艺术、社会思潮熔于一炉，让我对那种既复古又超前的风格有了更立体的认识。

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我最近沉迷于《数字时代的符号学：从互联网文化到虚拟现实》，这本书的观点非常前卫，甚至带有一丝哲学思辨的色彩，完全不是那种教科书式的陈旧论述。它探讨的核心是，在信息爆炸的今天，我们如何解读屏幕上呈现的一切符号——无论是社交媒体上的表情包，还是虚拟世界中的几何结构，它们是如何构建我们对“真实”的认知。书中对“超文本链接”的分析尤其精彩，作者认为链接不仅是信息跳转的工具，更是一种不断碎片化和重构叙事的媒介，它挑战了传统线性叙事结构的权威性。我尤其欣赏作者那种批判性的眼光，并没有盲目地赞美技术进步，而是冷静地审视了算法推荐机制如何潜移默化地固化了我们的信息茧房。例如，书中通过分析几款热门游戏的UI设计，揭示了界面布局中隐藏的权力关系，即设计者如何通过视觉层次来控制玩家的行为预期。这本书的阅读体验是需要投入精力的，因为它要求你不断地跳出日常的习惯性浏览，去反思那些被我们习以为常的交互方式背后复杂的文化和心理基础。对于那些渴望理解“下一代”媒介形态的思考者来说，这绝对是一部不可多得的启发之作，它强迫你重新审视你指尖下流淌的数字洪流。

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