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《计算机辅助机械设计》主要介绍了AutoCAD绘图基础知识、AutoCAD工作界面及操作、绘图及辅助绘图设置、绘制二维图形对象、图形对象的编辑、绘制面域与图案填充边界、使用块及外部参照、文字标注、尺寸标注、模型空间和图纸空间、图形打印和AutoCAD 2004使用范例等内容。
机械制造工艺基础 本书旨在为机械工程及相关专业的学生和工程技术人员提供一套系统、深入的机械制造工艺基础知识体系。内容涵盖现代制造技术的核心理念、基本原理、工艺流程规划与优化等关键环节，力求在理论深度与工程实践之间取得完美平衡。 --- 第一部分：制造系统的基础与概述 本部分将构建读者对现代机械制造系统的宏观认知框架。我们首先探讨制造业在国民经济中的战略地位，以及其面临的全球化竞争与技术革新压力。 第一章：现代制造系统的演进与构成 1.1 制造业的迭代历程： 从手工操作到工业革命，再到信息时代的智能制造，梳理不同发展阶段的特征、驱动力及关键技术突破。重点分析从大规模标准化生产向个性化、柔性化生产模式的转变趋势。 1.2 制造系统的基本要素： 详细阐述制造系统由人、设备、信息、物料四大要素构成，并深入剖析各要素之间的相互作用机制。着重分析自动化设备在系统中的核心地位。 1.3 智能制造与工业 4.0： 介绍物联网（IoT）、云计算、大数据分析在生产现场的应用，探讨信息物理系统（CPS）如何重塑传统制造流程，实现数据驱动的决策制定与实时监控。 1.4 制造工艺流程的总体规划： 概述从毛坯获取到最终检验的完整工艺路线选择原则，包括面向零件结构、材料特性和生产批量进行的初步决策分析。 第二章：机械制造的基础材料特性与选择 材料是制造工艺的物质基础。本章聚焦于理解不同工程材料的微观结构、宏观力学性能及其在加工过程中的行为变化。 2.1 常用金属材料的组织与性能： 深入讲解黑色金属（钢铁）和有色金属（铝、铜、钛合金等）的晶体结构、相变规律及其热力学基础。重点分析材料硬度、强度、塑性、韧性等关键指标的工程意义。 2.2 非金属材料的制造考量： 简要介绍陶瓷、高分子材料在特种制造领域中的应用前景，及其与金属加工在工艺控制上的主要区别。 2.3 材料的工艺性评价： 引入铸造性、可焊性、切削加工性等概念，阐述如何根据最终产品的功能需求和拟采用的制造工艺，科学地选择最经济且性能最优的原材料。 --- 第二部分：成形工艺：材料的塑性变形与连接 本部分深入研究如何通过外力使材料产生永久性形变，以获得接近最终形状的毛坯。 第三章：铸造技术与工艺控制 铸造是获取复杂零件毛坯最常用且成本效益高的手段。 3.1 铸造原理与凝固过程： 分析金属液的流动性、充填过程中的热量传递与应力产生机理。探讨不同合金体系的凝固收缩行为及其对铸件内部质量的影响。 3.2 主要铸造方法详解： 详细介绍砂型铸造（包括粘土砂型、树脂砂型）、金属型铸造（永久型铸造）、压力铸造以及熔模精密铸造的技术特点、适用范围与工艺参数控制。 3.3 铸件缺陷的预防与分析： 系统归类和分析气孔、缩松、冷隔、裂纹等常见铸造缺陷的成因，并提出相应的工艺改进措施。 第四章：塑性加工（锻压与冲压） 塑性加工是利用材料的塑性变形能力，提高材料的力学性能。 4.1 锻压工艺基础： 阐述锻造的应力状态和变形机理。重点介绍自由锻（如锤锻）和模锻（封闭模、开放模）的工艺流程、模具设计原则及其对零件组织和性能的改善作用。 4.2 冲压技术与工装设计： 深入分析板料在冲裁、弯曲、拉深等基本工序中的力学行为。讨论冲压模具的结构设计、间隙选择、凸凹模的配合公差等关键工程细节。 4.3 辊压与轧制： 概述轧制过程中的金属流动和应变分布，分析轧制参数（轧辊直径、轧制力、速比）对带材厚度精度和表面质量的影响。 第五章：连接技术与表面工程 零件的组装与表面强化是实现产品功能不可或缺的环节。 5.1 焊接的冶金基础与方法： 探讨电弧焊、激光焊、电阻焊等主要焊接方法的物理过程。关注焊接热影响区（HAZ）的组织变化、残余应力与变形控制技术。 5.2 胶接与机械连接： 分析结构胶粘接的界面化学作用、固化过程控制。对比螺栓连接、铆接等机械连接方法的承载能力与疲劳特性。 5.3 表面改性与涂层技术： 介绍热处理强化（渗碳、氮化）、表面堆焊、热喷涂等技术，用于提高零件表面的耐磨性、耐腐蚀性或改善其摩擦学性能。 --- 第三部分：切削加工与先进制造技术 本部分聚焦于去除材料的加工方法，是实现最终精度和表面光洁度的关键步骤。 第六章：切削加工基础理论 6.1 切削变形与力学分析： 建立前刀面、后刀面、未变形金属的几何关系，推导摩擦系数、切削力、切削热的计算模型。 6.2 刀具材料与几何角度： 详细分析高速钢、硬质合金、陶瓷和PCD等刀具材料的性能特点。阐明前角、后角、主偏角等几何参数对切削效率和刀具寿命的影响。 6.3 颤振与表面完整性： 分析切削过程中的稳定性问题（颤振的产生机理与抑制），以及切削参数对已加工表面残余应力、表面粗糙度和微观硬度的影响。 第七章：主要切削加工方法 7.1 车削与铣削： 深入研究不同进给方式下，端面、外圆、内孔的车削工艺优化。阐述平面、曲面、沟槽等铣削任务的路径规划与刀具选择。 7.2 钻削与镗削： 探讨深孔加工中的排屑与冷却问题。分析镗削在获得高尺寸精度和形位公差方面的独特优势。 7.3 磨削与超精加工： 论述砂轮的修整与选择对磨削质量的决定性作用。介绍珩磨、抛光等精加工技术，以满足航空航天等高精度领域的表面要求。 第八章：特种加工技术 随着新材料和复杂结构件的需求增加，传统切削方法受限，特种加工应运而生。 8.1 电火花加工（EDM）： 解释其基于电蚀原理，适用于高硬度、复杂型腔的加工。重点分析脉冲参数对去除率和表面粗糙度的控制。 8.2 电化学加工（ECM）： 介绍其无磨损、无应力的特点，适用于易碎或超硬材料的精密加工。 8.3 激光加工与水射流加工： 探讨激光切割、熔覆技术在材料连接与表面强化中的应用。分析高压水射流用于切割或钻孔的优势与局限性。 --- 第四部分：制造过程的质量控制与经济性分析 本部分将制造工艺的理论知识与实际的工程管理、质量保证相结合。 第九章：计量与检测技术 9.1 机械测量的基本原理： 介绍线度、角度、形状、位置等几何量测量的标准、方法和误差来源。 9.2 现代测量仪器： 详细讲解量具（如千分尺、塞规）的使用规范。重点介绍三坐标测量机（CMM）、光学测量仪的工作原理、编程操作及数据分析。 9.3 过程质量控制（SPC）： 引入统计过程控制图表（X-R图、P图），指导工程师如何通过实时数据监控，判断制造过程是否处于受控状态，实现预防性质量管理。 第十章：工艺经济性与优化 10.1 制造成本的构成分析： 将制造成本分解为直接材料费、直接人工费、制造费用，并分析工艺参数变化对总成本的影响权重。 10.2 批量对工艺选择的决定性作用： 建立生产批量与设备投资、单位产品时间成本之间的关系模型，指导进行“批量-工艺”的匹配决策。 10.3 绿色制造与可持续性： 探讨如何通过优化材料利用率、减少能耗、采用环保冷却液等手段，实现制造过程的低碳化与环境友好化，确保企业长远竞争力。 本书通过以上十个章节的系统论述，旨在培养读者运用综合性的工艺知识，解决实际生产中遇到的复杂制造问题的能力，为成为优秀的机械工程师打下坚实的基础。
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