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出版者:电子工业

作者:周飞

出品人:

页数:256

译者:

出版时间:2007-8

价格:22.50元

装帧:

isbn号码:9787121047787

丛书系列:

图书标签:

• 机械制造
• 制造技术
• 机械工程
• 工业工程
• 机械设计
• 数控技术
• 金属加工
• 自动化
• 工艺技术
• 机械原理

现代工业设计：从概念到实践的艺术与科学 图书简介 《现代工业设计：从概念到实践的艺术与科学》并非一本探讨金属切削、数控编程或传统机械加工的书籍。相反，它深入剖析了塑造我们日常接触的物质世界的思维过程、美学原则以及工程约束的交汇点——工业设计。本书旨在为读者提供一个全面、深入的视角，理解优秀的产品是如何从最初的模糊设想，通过严谨的迭代、材料科学的运用以及以人为本的用户体验（UX）研究，最终转化为可制造、可销售的实体产品的。 本书的结构围绕工业设计的核心流程展开，将设计视为一个多学科交叉的系统工程。我们首先探讨设计的哲学基础与历史演变。从包豪斯（Bauhaus）对“形式追随功能”的早期探索，到后现代主义对意义和符号的重新解读，设计不仅仅是关于“看起来如何”，更是关于“如何工作”以及“它代表什么”。我们将梳理设计思想如何随着工业革命的浪潮而演进，并重点分析当代设计理论中对可持续性、包容性和伦理责任的强调。 核心章节聚焦于用户研究与需求挖掘。这是任何成功产品设计的基石。我们详细介绍了定性和定量研究方法，包括焦点小组访谈、人种志观察、可用性测试以及数据驱动的用户画像（Persona）构建。设计不是凭空想象，而是对真实用户痛点（Pain Points）的精准回应。本章将展示如何将抽象的用户洞察转化为具体的、可操作的设计规范和约束条件，确保最终产品真正解决用户问题，而非仅仅是技术的堆砌。 随后，我们进入概念生成与形式语言的构建。本部分是设计创意的“炼金术”所在。我们将系统介绍从头脑风暴、草图绘制到快速原型制作的全过程。内容涵盖了形态学分析、空间构图、比例关系（如黄金分割在现代设计中的应用）以及视觉传达的原则。我们不探讨机械零件的几何精度，而是关注如何通过曲率、纹理和比例来建立产品的情感连接。章节中会穿插案例分析，展示顶尖设计工作室如何将抽象的用户目标转化为富有辨识度的产品语言。 材料、制造工艺与美学整合是本书的另一关键篇章。虽然本书不深入探讨切削参数或模具结构，但它强调设计师必须深刻理解材料的“性格”——它们的物理属性、触感（Haptic Feedback）、视觉表现力以及对环境的影响。我们将讨论先进材料如复合材料、生物基塑料以及智能材料在当代产品设计中的应用。重点在于设计师如何与工程团队协作，确保设计意图在可行的制造限制内得以实现。例如，如何利用注塑工艺的拔模斜度限制来引导最终的产品形态，或者如何选择表面处理工艺来增强产品的感知价值和耐用性。这里的“制造”是指理解制造的限制如何塑造美学表达，而非具体的加工细节。 在数字化的浪潮下，人机交互（HCI）与数字产品体验已成为工业设计不可分割的一部分。本书用大量篇幅探讨了嵌入式设备、可穿戴技术以及智能家居产品中的交互设计。我们剖析了从物理交互到数字界面的无缝过渡，如何设计直观的反馈机制（如触觉反馈、听觉提示），以及如何在有限的屏幕空间内实现高效的信息架构。这部分内容侧重于用户界面的逻辑性、界面的美学一致性以及跨平台体验的连贯性。 本书的最终目标是培养一种系统化的设计思维。在“可持续性与设计伦理”的章节中，我们超越了单纯的产品美观或功能，探讨了产品的全生命周期管理。这包括“从摇篮到摇篮”（Cradle-to-Cradle）的设计理念、产品的可修复性、模块化设计以延长使用寿命，以及如何评估设计的社会和环境影响。我们审视了设计决策背后的道德责任，例如避免设计成瘾性行为，以及确保产品设计对所有用户群体（包括老年人和残障人士）都是无障碍的（Inclusive Design）。 《现代工业设计：从概念到实践的艺术与科学》是一本为所有对创造下一代产品感兴趣的人准备的指南——无论是未来的设计师、产品经理、市场营销专家，还是对我们周围世界如何被塑造抱有好奇心的工程技术人员。它提供了一个框架，教导读者如何将人文关怀、美学洞察和工程可行性融为一体，创造出不仅高效、而且富有意义的物质世界。

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这本书的深度和广度确实令人印象深刻，它成功地将机械制造中看似分散的各个知识点串联起来形成了一个完整的知识网络。例如，在谈到表面完整性时，它不仅仅讨论了刀具选择，还回溯到前道工序的粗加工参数对后续精加工的影响，甚至延伸到了最终零件的疲劳寿命预测模型。这种跨学科的整合能力，是很多专业书籍所不具备的。特别是关于数控系统（CNC）的运动控制算法那一章，它没有停留在G代码和M代码的表面介绍，而是深入探讨了插补算法的精度问题和伺服系统的响应特性，这对于调试复杂的运动控制系统非常有指导意义。不过，我个人在阅读时发现，可能由于印刷时间较早，书中引用的某些标准和规范（比如某些特定轴承的承载力标准）已经更新迭代了，这在实际应用中需要读者自行去查阅最新的版本，稍微带来了一点查找成本。尽管如此，它建立起来的思维框架和解决问题的思路，是极具价值的，完全超越了一本普通的“工具书”的范畴，更像是一部结合了实践智慧和工程哲学的著作。

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说实话，我买这本书是冲着它在材料科学和热处理方面的章节去的，结果有点出乎意料——它在这方面的论述虽然专业，但篇幅相对较短，更侧重于工艺流程的描述而非深奥的物理化学原理。例如，在讲述淬火和回火对钢材性能的影响时，作者更多地是描述了不同温度区间下获得的目标硬度和韧性范围，对于奥氏体转变、马氏体形成过程中的晶格结构变化，或者扩散层内碳原子迁移的动力学模型，讲得比较简略。我更期待能看到一些更偏向于冶金学的深入探讨，比如如何通过热处理优化复杂零件的残余应力分布。倒是书中关于公差配合与测量技术的章节写得非常扎实，特别是对一些非接触式测量设备（如激光跟踪仪）的数据补偿算法进行了细致的讲解，这对我们车间计量人员帮助很大。它更像是一本面向生产管理和工艺工程师的实用手册，而不是面向材料科学研究人员的深度专著。对于初学者来说，可能会觉得某些工艺参数的选取缺乏理论依据，但对于有经验的工程师来说，这些参数可以直接拿来套用，提高了工作效率。

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这本书的排版和图表质量实在是一流，这一点非常值得称赞。很多技术手册的图例都模糊不清，但这本在阐述复杂机构运动原理时使用的剖视图和爆炸图都极为清晰，每一个零件的相对位置和连接关系都一目了然。我尤其欣赏它在描述自动化生产线布局优化时的那几页流程图，用不同的颜色和符号清晰地区分了物流、信息流和能源流，极大地降低了理解难度。在讲述如何进行车间能源消耗分析时，作者引入了一些现代化的能效指标，并且给出了如何通过优化机床启停顺序来削减峰值负荷的计算方法，这在当前追求绿色制造的背景下显得非常前瞻。阅读体验上，语言风格非常严谨、逻辑性强，几乎没有出现歧义的表达。我唯一感到有些不足的是，或许是出于篇幅考虑，书中对质量管理体系（如ISO 9001）在实际车间落地执行中的具体工具和方法论涉及不多，更多的是停留在对“过程控制”重要性的强调上。总体而言，视觉效果和信息传达效率极高，是少有的能让人愿意精读的技术书籍。

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我对这本书中关于工装夹具设计的部分抱有极高的期待，毕竟夹具的可靠性直接决定了加工的稳定性和一致性。令人欣慰的是，书中详细剖析了基于有限元分析（FEA）的夹具刚度评估方法，并给出了如何通过优化支撑点和夹紧力分布来避免工件变形的案例。作者用了一种非常实用的方式来讲解这些复杂的计算过程：先给出理论公式，然后立即跟进一个实际的铣削案例，计算出所需的最小夹紧力矩，并对照实际操作中可能出现的偏差。这比单纯堆砌公式要有效得多。然而，在介绍柔性夹具系统和可重构工装方面，内容显得略为保守和传统。现代制造业越来越依赖快速换型能力，而书中对基于快速更换模块（QRM）的工装设计趋势介绍得不够深入，更像是对传统液压和气动夹具的集大成总结。如果你是专注于大型、固定生产线的工程师，这本书会是宝典；但如果是面向小批量、多品种的快速制造环境，可能需要再搭配一些专门的柔性制造文献来补充。

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这本书的封面设计得挺吸引人的，采用了深蓝色和银灰色的搭配，给人一种稳重而现代的感觉，一看就知道是讲硬核技术的。我本来是抱着学习基础知识的目的翻开的，结果发现它对一些前沿的数控编程和自动化生产线的介绍非常详尽。特别是关于五轴联动加工的原理分析，作者不仅给出了清晰的数学模型，还配了大量的实际案例图示，这对于我这种需要将理论应用于实际操作的工程师来说，简直是太及时了。书中对不同刀具材料的切削性能对比分析得非常透彻，比如PCD刀具和硬质合金刀具在高速切削不同材料时的寿命和表面粗糙度差异，都有具体的数据支撑。阅读过程中，我感觉作者对整个制造工艺的理解是系统性的，从毛坯准备到最后的表面处理，每一个环节的质量控制要点都提到了，这让我对整个生产流程有了更宏观的把握。不过，如果能增加一些关于增材制造（3D打印）在模具制造中的应用案例，就更完美了，毕竟现在很多传统工艺都在被新技术冲击。总的来说，这本书在传统精密加工领域的内容深度是毋庸置疑的，很适合作为专业技术人员的案头参考书。

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