机械设计计算手册 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:化学工业

作者:王三民

出品人:

页数:512

译者:

出版时间:2009-1

价格:40.00元

装帧:

isbn号码:9787122036827

丛书系列:

图书标签:

• 机械
• 机械设计
• 机械工程
• 计算手册
• 工程技术
• 机械制图
• 机械原理
• 强度计算
• 材料力学
• 设计参考
• 工业工程

现代机械制造工艺与设备集成：面向智能制造的生产系统优化 图书简介 本书系统阐述了面向现代智能制造环境下的机械制造工艺流程、先进制造设备的应用以及生产系统的集成优化策略。全书紧密围绕“高精度、高效率、柔性化、智能化”的核心要求，旨在为机械工程、制造工程、自动化等领域的工程师、技术人员以及相关专业的高年级本科生和研究生提供一本既具理论深度又富含工程实践指导的专业参考书。 第一部分：先进制造工艺的原理与前沿 本部分深入剖析了传统制造技术在精度、材料利用率和能源消耗方面的局限性，并重点介绍了当前主流的先进制造工艺。 第一章：增材制造（Additive Manufacturing, AM）的材料科学与结构控制 本章首先回顾了金属和高分子增材制造的基本原理，特别是激光选区熔化（SLM）和电子束熔化（EBM）的技术细节。重点阐述了增材制造过程中的热力学行为，包括熔池的形成、凝固速率对微观组织的影响，以及残余应力的产生与控制方法。对于复杂零件的结构设计，探讨了晶格结构、仿生结构在提高比强度和功能集成度方面的应用，并介绍了后处理技术，如热等静压（HIP）对致密化和性能提升的关键作用。此外，还涵盖了陶瓷和复合材料增材制造的最新进展。 第二章：超精密加工技术：磨削、研磨与超声波辅助加工 本章聚焦于纳米级和亚微米级表面粗糙度的实现。详细分析了高速低损伤磨削（High-Speed Low-Damage Grinding）的切入深度、砂轮特性与工件材料的相互作用模型。针对超精密研磨，探讨了液体研磨、磁流体研磨（MRF）的流体动力学特性及其对复杂自由曲面的精确修形能力。引入了非接触式加工技术，如等离子体抛光和光子辅助加工，分析了其在避免机械应力损伤方面的优势及应用局限性。 第三章：特种加工方法：电化学、电火花与激光加工的耦合应用 本章系统梳理了能量束加工方法的机理。在电火花加工（EDM）部分，侧重于高频脉冲电源的控制技术及其对电极损耗和材料去除率的影响。激光加工方面，深入研究了皮秒和飞秒超快激光加工的“冷加工”效应，以及不同激光参数对材料烧蚀阈值和等离子体形成的影响。特别提出了一种多物理场耦合的特种加工策略，例如，在电化学加工中引入超声波振动以增强电解液的传质效率。 第二部分：智能制造核心装备与系统集成 本部分将理论工艺与实际的自动化硬件平台相结合，探讨如何构建高效、柔性的生产系统。 第四章：高精度数控机床的结构动力学与误差补偿 本章从现代五轴及以上高档数控机床的设计角度出发，分析了主轴系统、进给系统的刚度和热特性。详细介绍了如何建立机床的误差模型，包括几何误差、热误差和周期性误差。重点阐述了基于激光干涉仪和在线测量技术的误差实时补偿算法，如前馈补偿和闭环反馈控制策略在提高加工精度中的应用。讨论了机床结构阻尼优化设计对抑制切削振动的效果。 第五章：工业机器人与人机协作系统（Cobots） 本章不再局限于传统工业机器人的路径规划，而是深入探讨了在复杂装配和检测任务中，机器人视觉系统与力/力矩传感器的融合应用。详细介绍了基于深度学习的零件识别与位姿估计技术，以及如何利用强化学习优化机器人在非结构化环境下的操作策略。对于人机协作，分析了安全距离的动态确定、共享工作空间的安全协议（如ISO/TS 15066标准解读）及其在柔性装配线中的部署模式。 第六章：制造执行系统（MES）与生产资源调度（APS） 本章从信息技术层面构建生产系统的集成框架。首先，解析了现代MES系统的核心功能模块（如设备集成、质量管理、生产追溯）。随后，重点介绍了先进计划与排程（APS）系统的建模方法，包括混合整数线性规划（MILP）和启发式算法在解决多约束、动态变化的生产调度问题中的应用。探讨了如何通过数据驱动的方法，实现从订单到发货的全流程可视化管理和快速响应机制。 第三部分：智能制造的质量控制与数字化孪生 本部分聚焦于如何利用先进的传感和信息技术，实现制造过程的闭环控制和预测性维护。 第七章：在线质量检测与过程监控技术 本章强调了从“事后检验”向“过程控制”的转变。详细介绍了基于机器视觉的缺陷检测技术，包括高分辨率成像、3D结构光扫描在工件尺寸和形位公差测量中的应用。探讨了传感器融合技术（如声发射信号、振动信号和切削力信号的联合分析）在实时判断刀具磨损状态和加工稳定性方面的潜力。引入了基于统计过程控制（SPC）的自适应阈值设定方法。 第八章：预测性维护（Predictive Maintenance, PdM）与健康管理 本章基于物联网（IIoT）和大数据分析，构建设备的健康评估模型。详细介绍了特征工程在振动、温度和电流信号处理中的重要性，如何从中提取出与设备退化相关的特征指标。阐述了基于状态监测的剩余使用寿命（RUL）预测模型，包括基于阈值模型的寿命预测和基于机器学习的退化趋势预测。讨论了PdM系统在降低非计划停机时间和优化备件库存管理中的经济效益。 第九章：数字化孪生（Digital Twin）在生产系统中的构建与应用 本章作为全书的总结与展望，深入探讨了如何构建一个高保真度的机械制造过程数字孪生体。这包括物理模型（基于有限元分析的虚拟样机）、运行数据模型（实时采集和同步）以及行为模型（基于AI的性能预测）。重点分析了数字孪生在以下场景的应用：新工艺参数的虚拟调试、生产瓶颈的仿真优化、以及在虚拟环境中进行操作员的技能培训，实现“虚实结合”的制造闭环反馈优化。 全书结构严谨，理论与工程实践紧密结合，配有大量的案例分析和技术路线图，是当代机械制造领域技术人员提升系统集成与优化能力的必备参考资料。

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这本《机械设计计算手册》简直是工程领域的一本“圣经”！我刚开始接触机械设计时，面对那些复杂的公式和繁琐的计算总是感到头疼。市面上的参考书要么过于理论化，要么干巴巴地堆砌数据，让人很难找到头绪。但这本书不一样，它就像一个经验丰富的老工程师坐在你身边手把手教你。它的结构非常清晰，从最基础的材料力学到复杂的机构设计，每一步的推导都详略得当。特别是那些实际案例分析，简直是教科书级别的范本，让我立刻明白理论是如何应用到实际工程中的。我记得有一次在为一个关键部件选型时陷入僵局，就是翻阅了这本书中关于疲劳强度计算的那一章，才找到了突破口。书中的图表绘制得极其精美且实用，很多常用的表格都做了优化，比标准手册里的查起来更方便快捷。对于我们这些需要一线解决问题的人来说，它不仅仅是一本工具书，更是一种思维方式的培养。我强烈推荐所有机械专业的学生和初入职场的工程师把它放在手边，它会极大地提高你的工作效率和设计质量，绝对是物超所值的投资。

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说实话，我对这类“手册”类书籍通常抱持着一种敬而远之的态度，总觉得它们要么内容过时，要么排版密密麻麻，查阅起来效率低下。然而，《机械设计计算手册》却彻底颠覆了我的印象。它的内容组织逻辑简直可以用“艺术品”来形容。作者显然对现代机械工程的脉络有着深刻的理解，它没有陷入纯粹的公式堆砌，而是巧妙地将理论知识与实际应用场景紧密结合。例如，在讲解轴承选型时，它不仅提供了标准的寿命计算公式，还细致地分析了不同工况下润滑方式对实际可靠性的影响，这一点在很多其他书籍中都是一笔带过。最让我赞叹的是，它对新材料和新工艺的关注度非常高。我注意到其中包含了关于复合材料在结构件中应用的一些新数据和初步设计指导，这表明编撰团队一直在跟进行业前沿。我发现自己不再是简单地“查”资料，而是“学”着如何进行更全面、更符合时代背景的设计决策。这本书的阅读体验，远超一本冰冷的计算工具书范畴，更像是一次深入的技术交流。

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自从工作后，我深刻体会到理论知识的“保质期”非常短，很多大学里学到的东西，真到实际项目中就发现对不上号，或者根本找不到对应的应用边界条件。这本《机械设计计算手册》的价值就在于，它提供了一套非常务实的“转化桥梁”。它不像某些学术著作那样过度强调数学的严谨性，而是把重点放在了“工程可行性”和“误差控制”上。比如，在进行公差配合设计时，它没有止步于ISO标准，而是给出了大量基于经验的“推荐间隙范围”，这些往往是标准手册里找不到的“潜规则”。我特别喜欢其中关于可靠性设计和寿命预测的部分，它不是简单地给出一个公式，而是引导读者去思考“输入数据的准确性如何影响最终结果”，这种对设计不确定性的强调，对于避免灾难性故障至关重要。这本书就像是一个经验丰富的导师，时刻提醒你，设计永远是妥协的艺术，而它提供的就是最科学的妥协依据。

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老实讲，我手里积累了不少机械设计的参考书，但大多是特定领域的专著，缺乏一个宏观的视野。这本《机械设计计算手册》的强大之处，就在于它的“广度”与“深度”达到了一个惊人的平衡。它覆盖了从基础的螺栓连接、焊接结构到复杂的齿轮箱设计、减速器布置等几乎所有核心模块。每次我打开它，都有一种“尽在掌握”的感觉。我尤其欣赏作者在阐述复杂概念时所采用的类比手法，比如在解释应力集中效应时，那个关于水流通过狭窄管道的比喻，让我瞬间就明白了问题所在。另外，书中的排版设计也值得称赞，尽管内容密度很大，但通过合理的字体、行距和区块划分，使得查找特定信息变得异常高效，这对于我们这种需要快速响应的设计师来说，简直是救命稻草。我甚至会把它带到车间去，和一线工人讨论加工可行性时，它提供的计算依据也总能得到现场的印证。

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这本书的装帧和纸张质量出乎意料地好，这对于一本需要频繁翻阅的工具书来说，简直太重要了。很多技术手册用个把月就散架了，但这本书的耐用性让人放心。内容上，它最让我感到惊喜的是对“规范解读”的细致入微。在许多设计规范（比如某些国家标准）用词晦涩难懂时，这本书总是能用最直白的工程语言将其“翻译”过来，并立刻给出对应的计算步骤。我记得有一次我们投标一个国际项目，对某个安全系数的要求非常苛刻，当时我的团队花了好几天才搞清楚标准的真正意图，回头一看，这本书里已经用一个简化模型把这个问题讲透了。它不仅是“计算”的工具，更是帮助我们理解“为什么这么算”的钥匙。它使得设计不再是机械地套公式，而是在清晰的理论指导下，进行富有创造性的优化。可以说，它已经成了我书架上被磨损最严重，但也最常被引用的那本书。

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