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页数:429

译者:

出版时间:2008-12

价格:39.00元

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isbn号码:9787302181002

丛书系列:

图书标签:

• 电子设计自动化
• EDA
• 集成电路
• 数字电路
• 模拟电路
• Verilog
• VHDL
• FPGA
• ASIC
• 电路设计

机械制造工艺与设备：面向智能制造的集成化解决方案 本书特色与定位： 本书《机械制造工艺与设备》聚焦于现代制造业的核心——机械加工的理论基础、先进工艺技术、关键设备选型与集成应用，旨在为读者提供一个全面、深入且与当前智能制造发展紧密结合的学习与参考框架。本书摒弃了传统教材中孤立地讲解单一设备或工艺的模式，而是着力于构建一个“工艺-设备-控制-集成”的完整技术链条，强调在数字化和网络化背景下，如何优化制造流程以实现高精度、高效率、低成本的柔性化生产。 第一部分：机械制造工艺基础与数字化转型 (约 400 字) 本部分系统梳理了机械制造工艺的底层逻辑与核心要素。首先，深入探讨了材料切削机理、刀具几何参数对加工质量和效率的影响，并详细分析了车削、铣削、钻削、镗削等传统加工方法的工艺参数优化策略。重点引入了“面向几何的工艺规划（Geometry-Based Process Planning, GBPP）”的概念，强调工艺设计不再是经验的堆砌，而是基于三维模型和公差/配合要求的主动决策过程。 随后，本书详细阐述了数字化制造对传统工艺的颠覆性影响。内容涵盖了产品数据管理（PDM）、制造数据管理（MDM）在工艺文件标准化中的作用。我们着重分析了工艺仿真技术（如切削过程仿真、残余应力分析）如何提前预测和解决制造难题，大幅缩短试切时间。此外，针对复杂曲面和精密零件的加工需求，本书对电火花加工（EDM）、超精密加工（如金刚石车削）和激光加工等非传统制造方法进行了详细的理论剖析和应用场景界定，突出其在航空航天和高端模具制造中的不可替代性。 第二部分：先进数控系统与设备集成 (约 550 字) 本部分是本书的核心与亮点，全面覆盖了现代数控（NC）机床的结构、控制原理及其在智能工厂中的集成应用。我们从机床结构动力学的角度，解析了高刚度、高精度机床结构设计（如静压导轨、运动学补偿）的必要性，并对比了龙门式、卧式加工中心与五轴联动加工中心的优缺点及其适用范围。 在数控系统层面，本书不仅讲解了G代码和M代码的编程逻辑，更深入探讨了现代CNC系统的开放式架构（Open CNC Architecture）、实时数据采集能力以及与外部系统的通信协议（如OPC UA）。详细介绍了后置处理器（Post-Processor）的定制化开发，确保CAM生成的代码能够完美适配特定机床的运动特性。 针对柔性制造系统（FMS）和自动化生产线，本章内容侧重于设备集成与自动化。我们详细介绍了机床上下料机器人、自动换刀/换刀具系统（ATC/APC）的集成方式、安全规范和编程技巧。特别引入了机床状态监测（Condition Monitoring）技术，包括振动分析、声发射检测在故障预警中的应用，以及如何利用这些数据指导预防性维护（PdM）。读者将学习到如何构建一个从订单到出货，数据流和物流高度协同的自动化加工单元。 第三部分：质量保证与面向模型的制造 (约 450 字) 现代制造的竞争焦点在于质量与可追溯性。本部分系统介绍了保障制造质量的先进手段和方法论。 首先，详细阐述了几何尺寸和形位公差（GD&T）的解读与检测策略。传统上，测量是离线、脱节的，本书着重介绍了在机测量（In-Machine Probing）技术，包括接触式和非接触式传感器（如激光跟踪仪）在加工过程中的实时校准和误差补偿机制。 其次，本书深度剖析了基于模型的制造（Model-Based Manufacturing, MBM）的理念。这要求将产品的三维模型（如CAD/CAE/CAPP数据）作为唯一的、可信赖的信息源，贯穿于工艺规划、设备控制和最终质量验证的全过程。重点讨论了数字孪生（Digital Twin）在机床层面的构建方法，如何通过虚拟模型实时映射物理机床的状态，实现预测性质量控制。 最后，针对高端零部件制造中的热处理、表面工程等关键辅助工艺，本书提供了工艺参数的优化模型，并讨论了如何将这些辅助工艺的参数与主要的切削工艺参数进行耦合优化，以确保最终产品性能的一致性和可靠性。 第四部分：面向未来的制造前沿技术 (约 150 字) 本部分展望了机械制造领域的前沿发展趋势。内容包括增材制造（AM）技术（如金属3D打印）与减材制造（机加工）的协同集成（混合制造），以及如何利用工业物联网（IIoT）和边缘计算实现车间级的实时优化和能源管理。本书鼓励读者将所学知识应用于实践，适应工业4.0时代的挑战与机遇。 目标读者： 机械工程、材料工程、工业工程等相关专业的本科高年级学生、研究生，以及机械制造一线的工艺工程师、设备维护工程师、数控程序员和工厂技术管理人员。本书的深度和广度使其成为一本兼具教材与工具书价值的专业参考读物。

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这本书，说实话，拿到手的时候，我其实是有点怀疑的。毕竟“电子设计自动化”这个名字听起来就透着一股子硬核和枯燥，我一个业余爱好者，担心自己看不懂里面的那些高深理论。结果翻开第一章，我就发现自己完全多虑了。作者的叙事方式非常流畅，他没有直接抛出一堆复杂的公式和术语，而是用一种类似讲故事的口吻，从最基础的集成电路的诞生讲起，一步步引导我们进入到那个由代码和逻辑构成的微观世界。特别是关于版图设计那一部分，我以前总觉得那不过是画线和方块，但作者通过生动的比喻，把每一个晶体管的布局、布线的时序延迟，都描绘成一场精妙的“交通管制”，让人读起来津津有味。这本书的厉害之处就在于，它能把一个可能让人望而生畏的专业领域，解构得如此清晰和富有画面感，即便是初学者，也能感受到其中蕴含的巨大魅力和工程智慧。我已经推荐给好几个朋友了，他们也都反馈说，终于不再觉得EDA是个“黑魔法”了。

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我主要对数字后端设计流程比较感兴趣，所以购买这本书的初衷就是想深入了解一下从逻辑综合到物理实现的全过程。这本书在这一块的处理，可以说是教科书级别的严谨与实用并存。我特别欣赏作者在讲解布局规划（Floorplanning）时的细致入微，他没有满足于泛泛而谈，而是深入剖析了功耗墙、时序收敛这两大核心矛盾是如何在这一阶段被反复拉扯和权衡的。例如，在讲述电源网络的构建时，他提供了一个非常实用的案例，对比了不同金属层布线对IR Drop的影响，这种结合实际项目经验的讲解，远比纯理论的阐述来得震撼。读到后面，我甚至感觉自己好像坐在一个资深工程师的工位旁，听他手把手地指导我如何调试一个复杂的时钟树综合（CTS）报告。这本书的深度和广度都令人印象深刻，它绝对不是那种只停留在表面概念的入门读物，而是能真正带着你走向实际工程挑战的宝典。

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我原本以为这本书会更偏向于描述传统ASIC的流程，但令我惊喜的是，它对新兴的设计方法，特别是低功耗设计（Low Power Design）和设计收敛的自动化策略给予了足够的篇幅。作者对于多电压域（Multi-Voltage Domain）设计的处理尤为精妙，他没有仅仅停留在开关单元（Power Gating Switches）的介绍上，而是结合了动态电压频率调整（DVFS）的实际应用场景，详细说明了如何通过约束管理来避免不必要的功耗开销。对于我目前正在进行的项目来说，这本书中的后半部分关于设计收敛自动化（Design Closure Automation）的探讨简直是雪中送炭。它不再是孤立地讲解某一特定环节的优化技巧，而是将目光聚焦于如何利用脚本和API接口，将整个设计流程串联起来，形成一个可迭代、可快速反馈的闭环系统。这体现了作者对行业未来发展趋势的深刻洞察力，这本书的价值已经远远超出了一个简单的技术手册范畴，它更像是一份面向未来十年EDA发展的路线图。

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对于那些希望从理论层面理解EDA工具背后的算法逻辑的读者来说，这本书提供了一个绝佳的视角。我一直是那种“知其然更要知其所以然”的人，所以很多工具书只告诉我“点击这个按钮就能优化”，但我更想知道优化背后的数学模型是什么。这本书没有回避复杂性，尤其是在讲述静态时序分析（STA）时，它用了大量的篇幅去解释如何通过建立和保持裕度来确保系统的可靠性，这部分内容阅读起来确实需要耐心和一定的数学基础，但回报是巨大的。我能清晰地理解为什么不同的工具厂商会对同一个设计给出不同的时序报告，因为底层的时序模型和角（Corner）的选取逻辑存在微妙的差异。这种对底层原理的深入挖掘，极大地提升了我对整个IC设计流程的掌控感。可以说，这本书为我构建了一个坚实的理论框架，让我不再仅仅是工具的使用者，而是一个能理解并质疑工具结果的设计者。

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这本书的排版和插图设计，简直是行业内的一股清流。通常技术书籍要么是密密麻麻的文字，要么就是质量粗糙的示意图，让人阅读体验极差。但《电子设计自动化》的视觉呈现令人耳目一新。作者非常善于使用结构化的图表来解释那些抽象的流程节点。比如，在描述验证流程时，他设计了一个清晰的分层架构图，将形式验证、仿真验证和后仿真有机地串联起来，每个环节的输入输出都标注得明明白白。更值得称赞的是，书中对不同EDA软件厂商的工具特性进行了中立而客观的对比分析，这在行业书籍中是非常少见的，它避免了陷入单一工具的偏见，让我们能更全面地看待当前EDA生态系统的现状。这种对用户体验的重视，使得我在长时间的阅读过程中，疲劳感大大降低，学习效率也得到了显著提升。

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