机械加工常识习题集

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出版者:机械工业出版社
作者:刘治伟
出品人:
页数:54
译者:
出版时间:2007-01-01
价格:5.00元
装帧:
isbn号码:9787111200314
丛书系列:
图书标签:
  • 机械加工
  • 11
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  • 工业
  • 职业教育
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具体描述

机械加工常识习题集,ISBN:9787111200314,作者:刘治伟 主编

工业自动化与智能制造前沿技术概览 ——面向未来工厂的系统化知识构建 本书聚焦于当前全球制造业转型升级的核心驱动力——工业自动化与智能制造的前沿技术体系。它旨在为工程师、技术管理者以及高年级工科学生提供一个全面、深入且具有前瞻性的知识框架,帮助读者理解并掌握构建下一代智能工厂所需的关键理论、技术路径与工程实践。 --- 第一章 工业4.0与智能制造的战略蓝图 本章首先对“工业4.0”概念的起源、核心特征及其在全球范围内的发展现状进行梳理。重点分析了智能制造的本质——即信息物理系统(CPS)在生产制造全生命周期中的深度融合。 1.1 数字化转型的驱动力与挑战: 探讨了全球供应链重塑、个性化大规模定制(Mass Customization)需求激增对传统制造模式构成的挑战,并剖析了物联网(IoT)、大数据、云计算等技术如何成为解决这些挑战的基石。 1.2 价值链重构: 分析了智能制造如何打破传统的线性生产模式,实现从产品设计、供应链管理到生产执行、售后服务的全价值链数字化协同。重点阐述了“数字孪生体”(Digital Twin)在贯穿产品生命周期中的核心作用及其建模方法论。 1.3 经济效益与社会影响: 评估了引入自动化与智能化技术对提高生产效率、降低能耗、提升产品质量的实际效益,并探讨了对劳动力结构、技能需求变化带来的深远社会影响。 --- 第二章 工业物联网(IIoT)与数据采集技术深度解析 工业物联网是实现万物互联、数据驱动决策的基础。本章详细讲解了IIoT的架构、关键技术及其在复杂工业环境下的应用部署。 2.1 IIoT的层次化架构: 深入剖析了从感知层(传感器、执行器)、网络层(边缘计算、5G/TSN)到平台层(云平台、数据中台)的完整技术栈。特别关注了时间敏感网络(TSN)在确保工业控制可靠性方面的技术突破。 2.2 工业传感器技术与信号处理: 涵盖了高精度、高可靠性的工业级传感器(如激光雷达、高频振动传感器、机器视觉传感器)的工作原理、选型标准及环境适应性。强调了原始信号采集后的滤波、去噪和特征提取技术在保证数据质量中的重要性。 2.3 边缘计算(Edge Computing)在实时控制中的地位: 阐述了边缘计算如何解决云计算在低延迟、高带宽限制下的痛点。探讨了边缘智能模型部署的策略,以及数据预处理和局部决策能力对MES/ERP系统减轻负荷的贡献。 --- 第三章 现代制造系统中的自动化控制理论与实践 本章专注于支撑物理世界自动运行的核心控制技术,从经典控制理论延伸至现代先进过程控制。 3.1 先进过程控制(APC)技术: 详细介绍模型预测控制(MPC)的原理、系统辨识方法及其在复杂耦合系统(如化工、冶金过程)中的应用。对比了MPC与其他先进控制策略(如鲁棒控制、自适应控制)的优劣。 3.2 可编程逻辑控制器(PLC)与工业现场总线: 分析了主流PLC厂商的硬件选型、编程范式(IEC 61131-3标准)及其在离散事件系统中的应用。重点解析了EtherCAT、PROFINET等高速工业以太网协议的技术特点和配置要点。 3.3 运动控制与伺服系统优化: 讲解了高精度伺服驱动器的电流环、速度环、位置环的PID参数整定方法。讨论了在机器人和数控机床中如何通过前馈控制、扰动观测器等技术,实现更快速、更平稳的轨迹跟踪。 --- 第四章 机器视觉与工业测量技术 机器视觉是实现“看清”与“判断”的关键,在质量检测、人机交互和精确引导中发挥着不可替代的作用。 4.1 工业成像系统设计与标定: 讲解了线阵/面阵相机、光学镜头(远心/远心变焦)的选用原则,光源(明场、暗场、同轴光)的配置策略。详细阐述了相机内参、外参的精确标定流程及其在三维重建中的应用。 4.2 图像处理与特征提取算法: 覆盖了从传统算法(边缘检测、形态学处理)到深度学习方法(CNNs)在缺陷检测中的应用。重点探讨了小目标检测、高反光表面处理以及特定工业表面纹理分析的技术难点。 4.3 三维测量技术集成: 介绍了结构光、激光三角测量以及基于多视图立体视觉(MVS)的三维重建技术,及其在大型零部件尺寸测量和形位公差验证中的集成应用。 --- 第五章 工业大数据分析与人工智能在制造中的应用 数据是智能制造的“石油”。本章探讨如何从海量工业数据中提取知识、优化决策。 5.1 工业数据治理与特征工程: 阐述了如何清洗、整合来自不同OT/IT系统(SCADA, MES, ERP)的异构时间序列数据。讲解了如何利用统计方法和领域知识构建有效的预测模型特征。 5.2 预测性维护(PdM)的实施路径: 从传感器数据的异常检测出发,深入剖析了基于剩余使用寿命(RUL)的故障预测模型构建,包括深度学习(如LSTM、Transformer)在时间序列预测中的应用,以及如何将预测结果无缝集成到维护调度系统中。 5.3 生产优化与质量溯源: 探讨了强化学习(RL)在动态调度优化(如柔性作业车间调度)中的潜力。同时,分析了区块链技术在保障产品质量数据不可篡改性、实现端到端可追溯性方面的工程化实践。 --- 第六章 机器人系统与人机协作的前沿 本章关注物理层面的自动化执行者——工业机器人,及其向更灵活、更安全的方向发展。 6.1 机器人动力学与轨迹规划: 讲解了机器人的运动学(正/逆解)和动力学建模,以及关节空间、任务空间的高效轨迹规划算法(如RRT)。 6.2 协作机器人(Cobots)的安全标准与应用: 对比了传统工业机器人与协作机器人在速度、力矩限制、安全区域设计上的差异。重点分析了ISO/TS 15066等安全标准对人机工作单元设计的约束和指导。 6.3 机器人离线编程与仿真验证: 介绍了基于CAD模型的机器人离线编程环境(如KUKA KRC Sim, ABB RobotStudio)的应用,以及仿真工具链在虚拟调试(Virtual Commissioning)中对缩短项目周期、降低现场调试风险的作用。 --- 结语:面向持续创新的工程思维 本书的最终目标是培养读者建立起跨学科的系统工程思维。智能制造的未来不是单一技术的胜利,而是控制、信息、数据科学与机械工程深度融合的产物。本书的结构设计旨在引导读者从底层硬件理解出发,逐步构建起对上层数据分析与系统优化的宏观认知,为应对未来技术变革做好充分准备。

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读后感

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用户评价

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总而言之,这本书是一本我非常愿意推荐给任何对机械加工感兴趣的人的书。它不仅内容详实,讲解清晰,更重要的是,它能够真正地帮助我理解和掌握机械加工的知识。我从这本书中获得了宝贵的知识,也提升了我解决实际问题的能力。这本书让我看到了机械加工的魅力,也让我对未来的学习和工作充满了信心。我甚至觉得,这本书已经不仅仅是一本习题集,更像是一本可以伴随我成长,指导我进步的“老师”。我计划将这本书中的知识点和习题反复练习,并将其中的经验应用到我的实际工作中,我相信,它一定会对我产生深远的影响。我非常庆幸自己能够遇到这样一本好书,它让我感受到了学习的乐趣,也让我看到了成长的希望。

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这本书的语言风格非常朴实,没有那些华而不实的修饰词,直接切入主题,每一个概念的解释都力求清晰明了。我曾尝试阅读过一些过于理论化的专业书籍,往往读了几页就头晕目眩,但这本书的文字却像一位经验丰富的师傅在手把手地教我,用最通俗易懂的语言解释最专业的知识。比如,在解释“公差”这个概念时,作者并没有一开始就丢出晦涩的数学公式,而是先用了一个生活中的例子——比如制作一个标准的瓶盖,解释了为什么不能做到绝对的尺寸一致,为什么需要有一定的误差范围,以及这个误差范围是如何确定的。这样的引入,让我很快就理解了公差的本质意义,也为后续学习更复杂的公差配合打下了坚实的基础。同样,在介绍切削力的时候,也不是直接给出一个复杂的力学公式,而是先分析了切削过程中刀具受到的各种力,以及这些力对加工精度的影响。我觉得这种“由易到难,由表及里”的讲解方式,非常适合我这种非科班出身,但又对机械加工充满好奇的学习者。而且,书中的专业术语都配有详细的解释,有时候即使是第一次接触到的术语,也不会感到困惑。

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这本书的印刷质量真是让我印象深刻,纸张厚实,触感温润,完全没有劣质印刷品那种刺鼻的油墨味。翻开扉页,字体清晰,排版疏朗,即使长时间阅读也不会感到眼睛疲劳。我特别喜欢它封面设计的简洁大气,没有过多花哨的图案,只有一个醒目的书名,一看就知道是技术类书籍,非常符合我的审美。内页的插图和表格也同样处理得非常精细,线条流畅,色彩搭配得当,很多复杂的机械图纸都被清晰地呈现出来,对于我这种视觉型学习者来说,简直是福音。我尝试着用不同角度的光线照射书页,光线反射很柔和,不会造成眩光,这在进行精细操作的间隙翻阅资料时尤为重要,避免了不必要的干扰。而且,装订也很牢固,我经常需要把书翻开平放在桌面上,甚至压上一些工具,这本书的装订都能经受住考验,每一页都能够平整地摊开,方便我随时查阅。这一点对于经常在车间里使用书籍的学习者来说,真的是非常重要的考量,不像一些书,翻了几次就散架了,这本书显然在这方面下了功夫。封面的覆膜也很有质感,耐磨损,不容易留下指纹,就算沾上油污,用湿布轻轻一擦就能恢复如新,这点在机械加工的环境下非常实用,我甚至可以放心地把它放在工作台上,不用担心弄脏。

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拿到这本书的时候,我最先被它章节的划分方式所吸引。这种划分不是那种生硬的、零散的知识点堆砌,而是循序渐进,逻辑性非常强。从最基础的机械加工原理开始,比如各种切削方式的定义、加工精度等级的划分,到后面逐渐深入到具体的加工工艺,比如车削、铣削、磨削等,每一种工艺都详细介绍了其基本原理、适用范围、常见刀具以及加工过程中需要注意的关键点。我特别喜欢它在介绍每一种加工方法时,都会配上一些示意图,这些图非常直观,让我能够迅速理解抽象的加工过程。而且,作者并没有止步于理论讲解,而是结合了大量的实际案例,比如在讲到数控加工时,就列举了几个不同零件的加工实例,从编程到实际操作,都做了详细的说明。这对于我这种需要将理论知识转化为实际操作的人来说,简直是太有帮助了。让我感觉这本书不是在“教”我知识,而是在“带”我进入机械加工的世界,让我一步步地去体会其中的奥妙。每章结束后的习题,也并非是简单的选择题或填空题,而是包含了一些需要分析和计算的题目,甚至还有一些需要绘制加工工艺路线的题目,这迫使我去主动思考,去运用所学的知识解决问题,而不是仅仅停留在“知道”的层面。

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我非常赞赏这本书在理论知识与实际应用之间的平衡。很多技术书籍要么过于理论化,脱离实际;要么过于操作化,缺乏理论深度。但这本书却恰到好处地找到了一个中间点。它不仅详细讲解了各种机械加工的基本原理,比如材料的切削性能、刀具磨损的机理、切削液的作用等等,更重要的是,它将这些理论知识与实际生产中的应用紧密结合起来。比如,在讲到刀具材料的选择时,不仅仅列举了硬质合金、高速钢等常见材料的特性,还详细分析了不同材料在加工不同工件材料时,以及在不同切削速度下的优势和劣势,甚至还给出了根据工件材料、加工精度、刀具寿命等因素进行选择的指导原则。这一点对于我这种在实际工作中遇到具体问题的学习者来说,非常有指导意义。它让我明白,理论知识不是死的,而是可以用来指导实践的。我甚至觉得,这本书就像一个经验丰富的工程师的备忘录,将他多年的实践经验和理论积累都浓缩在了一起,对我来说,这是一种非常宝贵的财富。

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这本书的排版设计,在细节之处也体现了作者的用心。我注意到,书中的图表都非常清晰,尤其是那些比例尺清晰、标注详细的零件图和加工示意图,能够让我一目了然地理解其含义。而且,作者在引用数据和公式时,都会给出明确的出处和说明,这让我能够追溯信息的来源,也增加了书籍的可信度。我特别喜欢它在一些关键概念的讲解部分,会使用加粗、斜体或者不同颜色的字体来强调,这样能够帮助我快速抓住重点,提高阅读效率。同时,页眉页脚的设计也很实用,我很容易就能找到当前所在的章节和页码,这在快速查阅资料时非常方便。更重要的是,这本书的字号大小适中,行间距也恰到好处,即使长时间阅读,也不会感到眼睛疲劳。这种精良的排版,不仅仅是为了美观,更是为了提升读者的阅读体验,让我能够更加专注于内容的学习。

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这本书还有一个让我非常满意的地方,就是它对错误和危险的警示。机械加工是一项需要高度谨慎的活动,任何一个微小的疏忽都可能导致严重的后果。这本书在这方面做得非常到位。在讲解每一种加工工艺或者操作步骤时,都会特别强调需要注意的安全事项,以及可能出现的错误操作及其后果。比如,在介绍使用数控机床时,书中详细列举了操作人员容易犯的错误,并给出了相应的预防措施。在讲解刀具更换时,也强调了必须在机床完全停止的情况下进行,并需要佩戴防护眼镜和手套。这种“防患于未然”的提醒,让我对机械加工的危险性有了更深刻的认识,也让我能够更加谨慎地对待每一次操作。我觉得,一本好的技术书籍,不仅仅是传授知识,更重要的是培养读者的安全意识和责任感,这本书在这方面做得非常出色,值得称赞。

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我被这本书的作者的严谨态度所折服。我可以感受到,作者在编写这本书时,一定是进行了大量的调研和实践。每一个概念的解释都力求准确,每一个公式的推导都严谨无误。而且,作者在引用一些行业标准和规范时,也都注明了具体的标准号,这对于需要参考权威资料的学习者来说,是非常宝贵的。我甚至发现,在一些比较有争议的技术问题上,作者也给出了不同的观点和分析,并引导读者去独立思考,而不是强加给读者一个单一的答案。这种开放性的思维方式,让我受益匪浅。在阅读的过程中,我曾尝试着去验证书中的一些数据和结论,发现它们都经得起推敲,准确可靠。这让我对这本书的信任度大大提升,也让我更加放心地将这本书作为我学习机械加工的参考资料。

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这本书的习题设计,简直是为我量身定做的。我一直觉得,学习技术类知识,光看不练是没用的,而习题集的作用就在于此。这本书的习题,种类非常丰富,既有巩固基础知识的选择题和填空题,也有需要动手计算的计算题,更有很多需要结合实际情况进行分析和解答的应用题。比如,有一道习题让我根据给定的零件图纸和加工要求,设计一个合理的加工工艺路线,这对我来说是一个巨大的挑战,但也正是这样的题目,能让我把之前学到的知识融会贯通。还有一些题目,会涉及到一些典型的加工错误和缺陷,要求我分析原因并提出解决方案,这让我提前预判到工作中可能遇到的问题,并学会如何去规避。而且,书后的习题解答,不仅仅给出了答案,还对解题思路和方法进行了详细的阐述,这让我即使遇到难题,也能从中学习到解题的技巧和方法。我甚至觉得,这本习题集比主教材本身更有价值,因为它真正地检验了我对知识的掌握程度,并指出了我薄弱的环节。

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我不得不说,这本书的内容深度和广度都给我带来了很大的惊喜。在我看来,一本好的技术书籍,应该能够满足不同层次读者的需求,既能让初学者入门,也能让有一定基础的人有所收获。这本书在这方面做得非常出色。它从最基础的机械加工概念讲起,循序渐进,逻辑清晰,即使是没有任何机械加工背景的人,也能通过阅读这本书,建立起初步的认识。同时,对于已经具备一定知识基础的人来说,这本书也提供了很多深入的讲解和探讨。比如,在介绍切削参数优化时,不仅仅给出了常规的公式,还深入分析了不同参数组合对加工效率、表面质量和刀具寿命的影响,并提供了一些优化策略。这种“由浅入深,层层递进”的讲解方式,让我感觉每一页都充满了价值,没有冗余的内容。而且,书中涉及的知识点非常全面,从刀具、材料、工艺,到机床、测量、安全,几乎涵盖了机械加工的各个方面,让我感觉就像在系统地学习一门完整的技术。

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