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《现代机械制造工艺与设备》 图书简介 本书全面系统地介绍了现代机械制造领域的核心理论、先进工艺以及关键设备。旨在为机械工程及相关专业的学生、工程师和技术人员提供一本内容详实、与时俱进的专业参考书。全书涵盖了从材料选择、成型加工到精密检测与自动化装配的完整制造链条，重点突出了绿色制造、智能制造以及增材制造等前沿技术在传统制造中的集成与应用。 第一部分：基础理论与材料科学 本部分深入探讨了机械制造的物理基础和材料特性。内容始于对工程材料的分类、性能表征及其在不同制造过程中的行为分析。重点阐述了金属材料（如钢、铝合金、钛合金）的微观结构与宏观力学性能之间的关系，以及非金属材料（如高分子材料、陶瓷复合材料）在现代装备制造中的应用潜力。 随后，本书详细讲解了制造过程中的力学原理。这包括切削力学的基本方程、塑性变形的本构关系以及疲劳和断裂理论在零部件设计与制造中的应用。对热力学在铸造、焊接等热加工过程中的传热传质规律进行了严谨的数学描述和工程化分析。本部分强调了材料的“可制造性”评估，指导读者根据材料特性优化加工路线。 第二部分：传统与先进的成形技术 本部分系统梳理了机械零件的几种主要成形方法，并着重介绍了如何提升这些工艺的精度和效率。 铸造工艺： 涵盖了砂型铸造、金属型铸造、压力铸造以及熔模铸造等主流技术的原理、优缺点及应用范围。特别关注了现代铸造中的凝固模拟技术，如何通过计算机辅助分析（CAE）来预测和控制铸件内部缺陷，实现高质量铸件的批量化生产。 锻压工艺： 详细分析了模锻、自由锻以及辊锻等工艺中的金属流动规律和应力状态。介绍了温/热/冷锻对材料性能的强化作用，并探讨了伺服驱动压力机在复杂零件精密锻造中的应用优势。 塑性加工： 重点讨论了钣金成形（冲压、拉伸、深拉）和管材成形（弯曲、滚压）的技术要点。阐述了如何通过优化模具设计和材料预处理，来有效控制回弹、起皱等工艺缺陷。 连接技术： 焊接是关键的连接工艺。本书详尽介绍了熔焊（如MIG/MAG、TIG、激光焊）、压力焊（如摩擦搅拌焊）和钎焊的机理。除了传统的焊后检验，本书引入了基于传感器反馈的智能焊接过程控制系统，以确保焊缝质量的稳定性和一致性。 第三部分：切削加工与表面工程 本部分聚焦于去除材料的加工技术，这是实现零件最终几何形状和精度控制的核心环节。 切削原理与刀具技术： 深入剖析了车削、铣削、钻削和磨削等基本加工方式的机理。详细介绍了各种硬质合金、陶瓷和金刚石涂层刀具的材料选择标准、几何角度优化及寿命预测模型。着重讨论了高速切削（HSC）和超高速切削（UHSC）中产生的物理现象及工艺控制要点。 磨削与超精密加工： 阐述了砂轮的组成、磨损机理及磨削参数对表面完整性的影响。对于超精密加工，本书介绍了金刚石车削、磁悬浮研磨以及离子束抛光等技术，这些技术是制造光学元件和精密模具的关键。 表面工程技术： 表面性能是决定零部件寿命的关键。本书涵盖了热处理（渗碳、氮化、感应淬火）、物理气相沉积（PVD）和化学气相沉积（CVD）涂层技术。重点分析了如何通过这些技术提高零件的耐磨性、抗腐蚀性和抗疲劳性能。 第四部分：制造系统的集成与优化 本部分将目光转向整个制造链的整合与智能化管理，这是现代制造业的必然趋势。 先进制造系统： 详细介绍了柔性制造系统（FMS）、自动化生产线的设计理念和布局原则。讨论了如何通过集成机器人、自动导引车（AGV）和物料搬运系统，实现生产过程的无缝衔接和高度自动化。 制造过程的数字化与仿真： 重点介绍了计算机辅助制造（CAM）在刀具路径规划、工艺参数优化中的作用。深入探讨了数字化孪生（Digital Twin）在车间级生产监控、设备状态预测性维护（PdM）中的应用框架和数据需求。 增材制造（3D打印）： 作为颠覆性技术，本书全面介绍了选择性激光熔化（SLM）、电子束熔化（EBM）以及材料挤出等主要增材制造方法的原理、材料体系（金属粉末与高分子）以及后处理工艺。着重分析了增材制造在复杂结构件、航空航天零部件制造中的优势与挑战。 第五部分：质量保证与检测技术 高质量的制造离不开精确的测量与控制。 计量与检测基础： 阐述了几何量、形状和表面粗糙度的国家标准与测量方法。系统介绍了传统机械测量工具（如卡尺、千分尺）的使用规范。 现代测量技术： 重点介绍了三坐标测量机（CMM）的原理、误差补偿与测量不确定度分析。详细讲解了非接触式测量技术，如激光跟踪仪、机器视觉系统在在线检测和尺寸验证中的应用，强调了测量数据在反馈控制回路中的重要作用。 本书结构严谨，理论联系实际，配有大量的工程实例和图表，旨在培养读者解决复杂制造问题的综合能力，为推动我国制造业向高端化、智能化转型提供坚实的理论和技术支撑。
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