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出版者:化学工业出版社

作者:曹凤国主编

出品人:

页数:330

译者:

出版时间:2005-1

价格:48.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787502560676

丛书系列:

图书标签:

• 电火花加工技术
• 电火花加工
• 放电加工
• EDM
• 加工技术
• 金属加工
• 模具制造
• 精密制造
• 数控加工
• 表面处理
• 制造工程

《现代精密机械制造技术》 图书简介 随着科技的飞速发展，现代制造业对零部件的精度、复杂性和表面质量提出了前所未有的挑战。传统的机械加工方法在面对高硬度材料、复杂型腔结构以及微小特征加工时，往往显得力不从心。《现代精密机械制造技术》一书正是应运而生，它系统、深入地探讨了当前领先的、能够突破传统限制的精密加工技术体系，旨在为机械工程师、工艺技术人员以及相关专业的高年级学生提供一个全面而实用的技术参考。 本书的编写立足于当前工业界最前沿的应用需求，内容覆盖了从基础理论到具体工艺实施的多个层面，重点突出了对材料去除率、加工精度、表面完整性以及生产效率的综合优化。全书共分为六个核心部分，内容详实，图文并茂，力求构建一个完整的现代精密制造知识框架。 --- 第一部分：精密加工基础与理论重构 本部分首先回顾了传统切削加工的局限性，并引入了“精密制造”的概念界定。我们深入剖析了影响加工精度的关键因素，包括机床热误差的补偿模型、误差源的识别与量化分析，以及刀具磨损的实时监测技术。 重点内容包括：超精密运动控制理论，涵盖了纳米级进给系统的设计原理、误差反向补偿算法及其在高速精密机床上的应用。此外，还详细阐述了表面完整性的微观机理，从材料的塑性变形、微裂纹形成到残余应力的分布，为后续工艺选择提供了理论基础。 第二部分：先进材料的特种加工方法 面对航空航天、生物医疗领域对镍基高温合金、陶瓷、复合材料等难加工材料的需求激增，本部分全面介绍了突破机械应力限制的非传统加工技术。 2.1 超声波辅助加工 (Ultrasonic Assisted Machining, UAM)： 详细阐述了超声波振动如何在切削区域引入周期性微小冲击，显著降低切削力、改善切屑形态和减少刀具磨损的物理机制。重点对比了不同频率和振幅对加工不同材料（如硬质合金和钛合金）的效果。 2.2 激光材料去除技术 (Laser Material Removal)： 涵盖了从激光熔化沉积 (LMD) 到激光烧蚀、激光钻孔和激光切割等多种应用。深入分析了激光与材料相互作用的能量耦合过程，包括多光子吸收、等离子体形成以及热影响区 (HAZ) 的控制策略。对于增材制造的预处理和后处理中的激光修复技术也有详尽介绍。 2.3 磨粒流抛光与磁流变抛光 (Abrasive Flow Machining & MRF)： 针对复杂曲面和内部流道的光洁度要求，详细介绍了基于流体动力学和磁流变效应的抛光技术。重点讨论了工件与磨料之间接触力的精确调控，以及如何通过改变磁场强度来控制抛光精度和效率。 第三部分：高精度磨削与超精加工技术 磨削作为最终精加工环节，其质量直接决定了零部件的性能。本部分聚焦于如何将磨削精度推向极限。 3.1 复杂砂轮的制造与修整： 阐述了高精度、高形位误差的复杂砂轮的制造工艺，特别是电铸砂轮和树脂结合剂砂轮的制作流程。详细介绍了激光修整技术和金刚石滚轮修整技术的参数优化，以确保砂轮几何形状的精确传递。 3.2 极端条件下的磨削： 深入探讨了低温磨削（Cryogenic Grinding）技术，使用液氮或液氧作为冷却介质，有效抑制了高温对材料微观结构的负面影响，尤其适用于高强度钢和热敏感材料。同时，也分析了高速高光洁度磨削中，如何通过优化磨粒的几何形状和磨削参数，实现表面粗糙度Ra值低于0.01微米的加工目标。 3.3 珩磨与研磨工艺优化： 对珩磨过程中磨石的磨损补偿、珩磨油液的配方选择及其对孔隙率和密封性能的影响进行了深入研究。在研磨方面，着重介绍了精密研磨膏的制备及其在平面、球面和非球面光学元件加工中的应用。 第四部分：增材制造（3D打印）的精度控制与后处理 增材制造正快速融入精密加工链条。本部分侧重于如何将增材制造的零件提升到可直接用于关键部件的精度标准。 4.1 选区激光熔化 (SLM) 与电子束熔化 (EBM) 的精度瓶颈： 分析了增材制造过程中固有的残余应力、孔隙率和层间结合不良问题。针对这些问题，本书提出了基于过程参数的几何精度预测模型。 4.2 关键后处理技术： 重点介绍了热等静压 (HIP) 技术在消除内部孔隙和降低残余应力中的作用。此外，针对增材制造零件的表面粗糙度问题，详述了机械后处理（如滚光、抛丸）与激光重塑 (Laser Remelting)技术的结合应用方案，以实现高精度和高密度。 第五部分：微纳加工技术与系统集成 本部分聚焦于亚毫米乃至微米尺度上的制造难题，这是未来高端制造的核心方向。 5.1 微铣削与微钻孔： 探讨了微量切削理论，特别是尺寸效应在微小尺寸刀具上的表现。详细介绍了高速主轴技术在微加工中的关键作用，以及如何通过振动辅助微加工来改善微小刀具的断裂问题。 5.2 光刻与软光刻技术（LIGA/Nanoimprint）： 针对半导体和微机电系统 (MEMS) 制造，系统介绍了光刻工艺的套刻精度控制、掩模版的制作与寿命评估。软光刻技术则从模具的精密复制和材料转移机理角度进行了阐述。 5.3 制造过程的数字化集成： 强调了“数字孪生” (Digital Twin)在精密加工中的应用，如何通过实时传感器数据驱动的闭环反馈系统，对机床运行状态进行预测性维护和工艺参数的动态调整，从而确保批量化生产中的一致性。 第六部分：质量保证与计量学 无缺陷的制造依赖于精确的质量控制。本部分详细介绍了现代精密测量的技术手段和标准。 6.1 接触式与非接触式测量： 对三坐标测量机 (CMM) 的误差补偿与校准进行了深入讨论。同时，详细介绍了白光干涉测量仪、激光共聚焦显微镜等非接触式表面形貌测量仪的工作原理、分辨率限制及其在复杂曲面检测中的应用案例。 6.2 在线监测与过程反馈： 阐述了如何利用声发射 (AE)、力传感器和机器视觉技术，在加工过程中实时捕获缺陷信号，并将信号转化为工艺参数的调整指令，实现真正的智能制造。 --- 《现代精密机械制造技术》内容覆盖面广、理论深度适中、工程实践性强，是理解和掌握当代尖端制造技术的必备参考书。它不仅指导读者如何“做”出高精度零件，更重要的是解释了“为什么”这些技术能够达到如此高的精度标准，为推动我国高端装备制造业的技术升级提供了坚实的理论和实践支撑。

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读完这本《电火花加工技术》，我最大的感受是它在“故障诊断与维护”这一章的实用性。很多技术书写到应用就戛然而止，留给实际操作人员的只有操作手册。但这本书却花了大篇幅来“教我们如何修机器”——当然不是指机械维修，而是针对加工过程中出现的各种异常现象进行系统性的分析。比如，当出现“打火不稳”、“表面粗糙度突然变差”或者“电极过度磨损”等问题时，作者提供了一个清晰的排查流程图，从电源反馈、介质状态到电极对刀的精度，层层递进，帮助操作人员快速锁定问题根源。这种以问题为导向的写作方式，极大地提升了本书的实战价值。它让我意识到，精湛的电火花加工技术，绝不仅仅是按下启动按钮那么简单，它需要操作者具备扎实的理论基础和敏锐的现场判断力，而这本书正是培养这种能力的绝佳向导。

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坦白讲，我一开始对这本书的期望值并不高，以为它会是市面上常见的那种泛泛而谈的入门读物，结果完全出乎意料。它在“非传统电火花加工”领域的覆盖面非常广，让我大开眼界。除了最常见的慢走丝和快走丝，书中还详细介绍了对微纳结构加工极具潜力的微放电加工（Micro-EDM）技术。它不仅描述了微小电极的制造难点，还探讨了如何应对极小放电间隙带来的物理挑战，比如液体在微观尺度下的粘滞力影响等。这种对前沿技术的跟踪和剖析，使得这本书的价值超越了一本单纯的工艺手册，更像是一部具有前瞻性的技术参考书。作者在讨论这些新技术时，总是能巧妙地将其与基础理论联系起来，避免了陷入纯粹的概念堆砌，保证了读者在学习新知的同时，基础也得到了巩固。

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这本《电火花加工技术》真是让人耳目一新！我一直对精密制造领域充满好奇，尤其是那些高难度、高精度的加工方法。这本书并没有过多地纠缠于那些枯燥的理论公式堆砌，而是非常注重实际操作层面的讲解。比如，它对不同类型电火花加工机床的结构、工作原理进行了详尽的剖析，从火花产生到能量传输的每一个细节都描述得非常清晰，让人仿佛置身于实际操作现场。尤其值得称赞的是，书中对各种工艺参数的优化策略给予了极大的篇幅，比如脉冲时间、电流、间隙电压这些核心要素如何影响加工效率和表面质量，作者都给出了非常实用的指导。我特别喜欢它对“试错成本”的关注，提供了大量避免常见错误的经验之谈，这对于初入行的工程师来说，简直是宝贵的财富。读完之后，我对如何选择合适的电极材料、如何控制电极损耗以及如何应对复杂曲面加工的挑战，都有了全新的认识。这本书的图示也非常精良，那些三维的结构分解图，极大地帮助了抽象概念的可视化理解。

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这本书的结构组织堪称一绝，逻辑性极强，读起来毫无阻滞感。它采取了一种螺旋上升的讲解方式，从最基础的原理概念开始，逐步引入到高难度的应用场景。我注意到它对“数控编程与自动化”这块的讲解非常与时俱进。在当前工业4.0的大背景下，单纯的手动操作已经过时了，这本书紧密结合了现代CAM软件的使用逻辑，详细阐述了如何将复杂的三维模型准确无误地转化为电火花机床可执行的G代码。特别是对于复杂模具型腔的电极路径规划，书中提供的算法思路和优化技巧，让我对提升生产效率有了更明确的方向。另外，它对加工环境的控制——比如切削液（或叫工作液）的过滤、温度和介电常数的精确控制——也进行了细致的描绘，这些细节往往是新手容易忽略却至关重要的环节。这本书的深度和广度都拿捏得恰到好处，既有宏观的视角，又不失微观的精度。

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说实话，我对技术书籍通常抱持着一种“能看完就算不错”的心态，但《电火花加工技术》这本书却有一种奇特的魔力，让我忍不住一页一页往下啃。它的叙事风格非常流畅，不像一些教科书那样板着脸孔，更像是一位经验丰富的老技师在手把手地传授秘诀。我尤其欣赏它对“电火花加工中的材料科学”这一部分的深入探讨。它不仅仅停留在“什么材料适合用什么参数”，而是深入解释了电火花放电过程中，工件表面材料的熔化、汽化、再凝固如何形成我们所说的“热影响区”（HAZ）。这种对微观机制的揭示，让整个加工过程的“黑箱”被打开了。对于我们这些追求极致表面完整性的从业者来说，理解了HAZ的形成与控制，就掌握了加工质量的命脉。书中还穿插了一些历史性的案例，对比了早期和现代电火花加工技术的巨大飞跃，这种纵向的对比，让人更能体会到技术进步的艰辛与智慧。

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