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出版者:清华大学出版社发行部

作者:王丽洁

出品人:

页数:323

译者:

出版时间:2006-3

价格:29.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787302123897

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
• 工业技术
• 金属切削
• 数控设备
• 生产技术
• 自动化

机械制造的精髓：金属切削的原理、工艺与智能化发展 概述： 本书旨在深入探讨现代机械制造领域的核心技术——金属切削加工，为读者构建一个系统、全面的知识体系。从基础的切削原理剖析，到先进的加工工艺与装备的演进，再到智能化制造的最新发展，本书力求勾勒出金属切削技术如何在精度、效率和经济性上不断突破，驱动着整个制造业的革新。本书适合机械工程、材料科学、工业工程等专业的学生、研究人员，以及从事模具设计、精密加工、自动化生产等工作的工程师和技术人员阅读。 第一部分：金属切削的基本原理与要素 切削运动与切削过程的本质： 本部分将从最基础的层面出发，阐述金属切削是如何通过刀具与工件之间的相对运动，实现材料的去除，形成所需几何形状和表面质量的过程。我们将详细解析主运动、进给运动和调整运动的作用，以及它们如何协同工作，完成切削任务。 切削力与切削热的产生及其影响： 切削过程中产生的切削力是驱动切削运动的根本动力，同时也是影响加工精度、刀具寿命和表面质量的关键因素。本书将深入分析切削力的组成（主切削力、进给力、背压力），并阐述影响切削力的主要因素，如切削用量、刀具几何参数、材料性质和切削液等。同时，切削热是切削过程中的普遍现象，它不仅会影响刀具和工件的性能，还会对加工精度和表面质量造成不利影响。我们将探讨切削热的来源、传递方式以及控制切削热的有效途径。 切削层的形成与切屑的类型： 切削层是刀具从工件上剥离下来的金属薄层，其形成机制直接关系到切削过程的稳定性和加工表面的质量。本书将详细介绍塑性变形、断裂和犁削等切削层形成的不同机制。同时，切屑的形态（如带状切屑、积屑瘤、鳞片状切屑）不仅是切削过程的直观体现，更是判断切削状态、刀具磨损和加工质量的重要依据。我们将深入分析不同切屑类型形成的原因及其对加工的影响。 切削刀具的几何参数与性能： 刀具是金属切削加工的核心要素，其设计和性能直接决定了加工的效率和精度。本书将系统介绍刀具的几何参数，包括前角、后角、刀尖圆弧半径、主偏角、副偏角等，并深入分析这些参数如何影响切削力、切削热、切屑形成、表面粗糙度和刀具寿命。同时，还将探讨刀具材料（如高速钢、硬质合金、陶瓷、立方氮化硼、聚晶金刚石）的性能特点、选择原则以及不同应用场景下的最佳选择。 切削过程中的表面形成与表面质量： 加工表面质量是衡量机械零件合格与否的重要指标。本书将详细阐述切削过程中表面形成的机理，包括刀具痕迹、塑性变形、涂层脱落、表面氧化等对表面质量的影响。我们将重点关注影响表面粗糙度的因素，如切削用量、刀具几何参数、刀具磨损、切削液的使用以及振动等，并介绍提高表面质量的工艺措施。 第二部分：金属切削加工工艺与典型设备 车削加工：原理、工艺与设备： 车削是应用最广泛的切削加工方法之一，本书将详细介绍车削运动、车削种类（如外圆车削、端面车削、螺纹车削、偏心车削等）及其工艺要点。我们将深入分析车床的工作原理、结构特点和主要参数，包括普通车床、精密车床、数控车床等典型设备，并探讨不同类型车床在生产中的应用。 铣削加工：原理、工艺与设备： 铣削以其高效率和广泛的适用性，在零件的平面、沟槽、曲面加工中扮演着重要角色。本书将讲解铣削运动、铣削种类（如平面铣削、立铣、卧铣、仿形铣、插铣等）的工艺特点。我们将详细介绍铣床的结构、工作原理和关键部件，包括卧式铣床、立式铣床、万能铣床、龙门铣床以及数控铣床，并分析它们在不同加工任务中的优劣势。 钻削与镗削加工：原理、工艺与设备： 钻削用于加工孔，而镗削则用于提高孔的精度和表面质量。本书将介绍钻削和镗削的工艺过程、加工精度和表面质量的要求。我们将重点分析钻床（如台式钻床、立式钻床、摇臂钻床）和镗床（如卧式镗床、立式镗床、坐标镗床）的结构和工作原理，以及在不同场合下的应用。 磨削加工：原理、工艺与设备： 磨削是实现高精度和低表面粗糙度的关键加工手段。本书将阐述磨削的特点、磨削运动和磨削种类（如外圆磨削、内圆磨削、平面磨削、无心磨削、成形磨削等）。我们将详细介绍磨床的结构、性能和关键参数，包括万能外圆磨床、平面磨床、内圆磨床以及数控磨床，并讨论磨削液和砂轮的选择与应用。 特种加工技术： 除了传统的切削加工，本书还将介绍一些非传统的、适用于特殊材料或特殊加工要求的特种加工技术，如电火花加工（EDM）、激光加工、超声波加工、化学机械抛光（CMP）等，并阐述其基本原理、工艺特点和应用领域。 第三部分：数控加工技术与智能化制造 数控加工的核心理念与系统构成： 本部分将深入剖析数控加工（CNC）技术的核心理念——以数字信息驱动机械运动，实现自动化、高精度和柔性化的生产。我们将详细介绍数控系统的基本组成，包括输入设备、数控装置（CNC）、伺服系统和反馈系统，并阐述它们在实现精确控制中的协同作用。 数控编程与指令系统： 数控编程是实现数控加工的关键环节。本书将详细介绍数控编程的基本原理，包括坐标系、刀具路径规划、G代码和M代码指令系统，以及常用的数控编程方法，如手工编程和自动编程。我们将通过实例演示，帮助读者理解如何将零件图纸转化为可执行的数控指令。 数控机床的结构与工作原理： 数控机床是数控加工的载体。本书将重点介绍数控车床、数控铣床、加工中心（MC）等典型数控机床的结构特点、传动方式、伺服驱动系统和主轴系统，并分析它们在实现高精度和高效率加工中的优势。 加工中心的优势与应用： 加工中心作为数控机床的集大成者，能够实现多工序、多面加工，极大地提高了生产效率和灵活性。本书将深入探讨加工中心的构成、功能和工作流程，包括自动换刀系统（ATC）、刀库、回转工作台等关键部件，并结合实际案例分析其在复杂零件加工中的应用。 智能化制造的前沿探索： 随着信息技术的飞速发展，制造业正迈向智能化时代。本书将展望数控加工在智能化制造中的发展趋势，包括： 虚拟制造与仿真技术： 如何利用计算机仿真技术，在加工前对工艺过程进行预测和优化，减少实际试切的次数，缩短开发周期。 物联网（IoT）与大数据分析： 如何通过传感器和网络连接，实现机床数据的实时采集、监控和分析，为设备预测性维护、工艺优化和生产调度提供决策支持。 人工智能（AI）在数控加工中的应用： 例如，利用AI进行刀具磨损的智能诊断、切削参数的自适应优化、故障的智能预测与诊断等，进一步提升加工的自动化水平和智能化程度。 柔性制造与智能工厂： 如何构建能够快速响应市场变化、实现小批量、多品种生产的柔性制造系统，以及最终实现高度集成的智能工厂。 结论： 金属切削加工作为现代制造业的基石，其技术的发展与创新直接影响着国民经济的命脉。本书通过对金属切削基本原理的深入剖析，对各类典型加工工艺与设备的详尽介绍，以及对数控技术和智能化制造前沿的探索，旨在为读者提供一个全面、深入的知识框架。我们希望本书能够激发读者对机械制造技术的兴趣，培养解决实际问题的能力，并为推动中国制造业的转型升级贡献一份力量。

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坦白说，我更倾向于那些能提供具体操作指导的书籍，而不是纯粹的理论推导。这本书在这方面做得相当出色。在讲解数控系统（比如西门子840D和FANUC 31i）的特定功能块编程时，作者没有使用过于晦涩的编程术语，而是直接给出了截图和实际操作步骤，甚至连一些高级功能（如刀具长度和半径的自动补偿）的设置流程都画得清清楚楚。我个人对书中的“夹具设计与数控编程的协同优化”一章印象特别深刻。它打破了传统上将夹具设计和编程视为两个独立环节的习惯，强调了夹具的定位精度和刚性如何直接决定了程序的可执行性和最终的尺寸精度。通过分析几种主流液压夹具和真空吸附装置的结构特点，对比它们对机床坐标系基准建立的影响，这本书为我们提供了一个整合性的思考框架。这对于我们车间技术员来说，意味着可以更早地介入设计环节，从源头上避免因夹具问题导致的返工，这种跨学科的视角非常宝贵。

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阅读《数控加工工艺与装备》的过程，对我来说更像是一次对现代高端制造技术的深度“体检”。这本书的广度和深度都达到了一个令人赞叹的水平。它不仅覆盖了传统铣削、车削、镗削的工艺要点，还花了大量的篇幅介绍电火花加工（EDM）、激光切割以及增材制造（3D打印）与减材加工的集成应用，特别是如何利用数控技术来控制和优化这些“非常规”的加工方法。我尤其欣赏它对“可靠性工程”在数控领域应用的探讨，比如如何通过统计过程控制（SPC）来监控机床的长期漂移，以及如何设定合理的报警阈值来预防灾难性故障。这些内容往往是那些“入门级”书籍会忽略的，但它们恰恰是决定一个工厂能否稳定、高效运行的关键所在。这本书的结论部分，对未来数控技术的发展趋势进行了预测，比如柔性制造系统（FMS）的进一步普及和人工智能在路径规划中的角色，这些都给我带来了很多启发，让我感觉手中握着的不仅仅是一本工具书，更是一张通往未来工厂的入场券。

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我是在一个非常紧凑的培训项目中接触到《数控加工工艺与装备》的，当时时间紧任务重，需要快速掌握一套新的高精度磨削技术。这本书的编排逻辑真是太清晰了！它的章节划分不是按照机床类型，而是按照“加工任务”来组织，比如“复杂曲面铣削的策略选择”或“小孔深腔的钻铰优化”。这种以问题为导向的结构，极大地提高了我的学习效率。每讲完一个核心技术点，都会附带几个“案例分析与难点攻克”，这些案例不是虚构的，都能从侧面看出作者对行业痛点的深刻理解。比如在讲到钛合金的加工硬化现象时，它不仅给出了降低切深和提高转速的常规建议，还详细分析了高压冷却系统的射流角度对消除残余应力的影响。这种细致入微的专业度，让我觉得作者绝对是长期奋战在一线的设计师或工艺师，而不是纯粹的理论研究人员。这本书的语言风格非常严谨，但又不失清晰，即便是初学者也能顺着逻辑链条理解下去，而经验丰富的人也能从中挖掘出新的优化点。

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这本《数控加工工艺与装备》的书籍，老实说，拿到手的时候我真是眼前一亮。作为一名机械设计专业的老兵，这些年接触的教材和参考书多如牛毛，但大多都停留在理论的表面，或者案例陈旧得跟上个世纪似的。这本书可不一样，它在阐述数控机床的结构原理时，深入浅出，那种对每一个关键部件——比如主轴箱的刚性设计、刀库的快速换刀机制——的剖析，简直就像是把一台顶级的五轴联动加工中心拆开来，一块块零件给你看，而且还详细解释了为什么这么设计能提升加工精度和效率。尤其值得称道的是，它对不同材料（从高强度钢到钛合金）在特定数控程序下的切削参数推荐，不是那种千篇一律的表格堆砌，而是结合了最新的刀具涂层技术和冷却液管理策略，这对于我们实际车间调试人员来说，简直是福音。我记得有一次我们遇到一个复杂曲面加工的振动问题，翻阅这本书的“动态补偿与误差修正”章节，里面提到的参数校准方法，立刻就帮我们找到了问题的症结所在。它不仅告诉你“怎么做”，更解释了“为什么这么做”背后的力学和热力学基础，层次感非常强，让人读起来非常过瘾，感觉自己不只是在学习知识，更是在理解制造的哲学。

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说实话，我最初是抱着将信将疑的态度买的这本《数控加工工艺与装备》，毕竟现在市面上的技术书，十本有八本是炒冷饭。但这本书给我的惊喜在于，它对“智能制造”和“工业4.0”的融合度非常高。很多传统教材还在津津乐道于G代码和M代码的编写规范，这本书却已经深入到如何通过网络接口实现机床数据的实时采集和云端分析。我特别喜欢它关于“数字孪生在数控编程中的应用”这一块的论述，它详尽地描述了如何建立一个虚拟的加工环境来模拟刀具路径、预测潜在的碰撞，甚至优化整个生产线的调度。这对于我们这些需要将理论成果迅速转化为实际生产力的工程师来说，至关重要。它没有停留在概念层面，而是提供了具体的软件集成思路和数据流向图，让你明白从CAD模型到最终零件产出，数据是如何流转和被加工中心理解的。这种前瞻性和实践性的结合，让这本书的价值远超了一般的教科书，更像是一份面向未来的技术路线图。

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