具体描述
《金工实训》是根据全国机械职业教育专业指导委员会关于“深化高等职业教育人才培养工作的改革，加强高职教材建设”精神编写的高职高专“十一五”机电类专业规划教材《金属工艺学》配套使用，也可作为各高等工科院校学生职业技能培训教材。 全书主要内容有：基本知识、钳工、铸工、锻工、焊工、车工、铣工、刨工、磨工及数控加工。《金工实训》以培养学生实践技能为主线，全面阐述了各种加工方法的基础知识、安全技术和基本操作方法，语言简练、图文并茂，与典型工件加工实例相结合，实用性强。
铸就匠心：现代制造工艺的深度探索 本书并非聚焦于传统意义上的金属加工或基础的机械操作，而是将视角投向当代工业制造的前沿领域。它是一部旨在为读者构建全面、深入的现代制造技术认知体系的专业著作，尤其侧重于高精度、智能化、复合材料应用以及可持续发展等关键维度。 第一部分：从设计到数字制造的范式转变 本书伊始，我们将深入剖析“设计”在现代制造流程中的革命性角色。我们不再仅仅停留在二维图纸或标准件的选用上，而是着力探讨参数化设计和拓扑优化在提升产品性能与材料利用率上的强大威力。读者将学习如何利用先进的CAD/CAE软件，在虚拟环境中模拟应力分布、热传导和流体动力学，从而在物理原型制作之前就实现设计的优化迭代。 紧接着，我们将迎来对增材制造（3D打印）技术的深度解析。这部分内容将超越常见的新闻报道层面，详细阐述不同增材技术（如选择性激光熔化SLM、电子束熔化EBM、连续液面生产LPP等）的物理机理、适用材料（包括高性能合金、陶瓷基复合材料）及其工艺窗口。重点将放在如何控制打印过程中的残余应力、晶粒结构演化以及后处理（如热等静压HIP）对最终部件力学性能的影响。我们还会探讨如何设计出传统减材制造无法实现的复杂内部结构，例如点阵结构和多孔梯度材料。 第二部分：精密减材与柔性加工系统的集成 虽然增材制造快速崛起，但精密减材加工依然是高精度部件制造的基石。本书对传统数控（CNC）加工的讨论将聚焦于“超精密”和“复杂曲面加工”领域。这包括五轴/多轴联动机床的运动学解算、刀具路径的优化算法，以及如何应对微米级甚至亚微米级的表面粗糙度要求。 一个关键章节将集中在磨削与超精研抛光技术。我们将探讨不同磨料（如CBN、金刚石）在加工硬脆材料（如高强度陶瓷、超硬合金）时的切削机理，以及磁流变抛光（MRF）和离子束抛光等非传统精加工方法的原理和应用，这些技术对于光学元件、半导体硅片和精密模具的表面质量至关重要。 此外，本书还会详细介绍柔性制造系统（FMS）和智能车间的构建。这不仅仅是自动化流水线，而是探讨如何通过数据采集、物联网（IIoT）技术和人工智能（AI）算法，实现设备状态的预测性维护（PdM）、自适应加工参数调整，以及跨工作站的协同调度，从而最大化生产线的整体效率和快速响应市场变化的能力。 第三部分：先进材料与表面工程的挑战 现代制造的瓶颈往往在于材料本身。本书专门辟出篇幅，探讨如何加工和处理那些在传统制造中难以处理的先进材料。 我们深入研究高性能复合材料（如碳纤维增强聚合物CFRP、金属基复合材料MMC）的切削过程中的分层、纤维断裂等特有失效模式，并提出相应的优化切削策略和刀具几何设计。 在表面工程方面，本书将重点讲解热喷涂技术（如HVOF、冷喷涂）如何为基体材料赋予耐磨、耐腐蚀或导电等特殊功能。同时，对薄膜沉积技术（如PVD、CVD）在制造高端刀具涂层和生物医学植入物保护层中的应用机制进行细致分析。理解这些表面改性技术如何影响材料的界面行为和长期可靠性是本书的重要目标。 第四部分：质量保证、计量与可持续制造 现代制造的闭环控制依赖于精准的计量和质量反馈。本书详述了非接触式测量技术，包括激光扫描、结构光测量以及工业CT（X射线计算机断层扫描）在内部缺陷无损检测中的应用。读者将了解如何利用这些数据进行逆向工程重建、偏差分析，并将其反馈到设计或加工参数中。 最后，本书将探讨可持续制造的理念与实践。这包括切削液的替代方案（如干式加工、高压乳化液）、能源效率的优化、以及面向生命周期的增材制造的材料回收与再利用策略。我们的目标是培养读者在追求高效率和高性能的同时，肩负起环境责任的现代工程师素养。 总而言之，本书提供了一幅跨越了传统机械制造、材料科学和信息技术的全景图，它面向的是希望在未来智能工厂中扮演核心角色的技术人员和研究人员。
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