具体描述
现代制造技术前沿探索：高精度零件加工与表面完整性控制 书籍简介 本书聚焦于现代机械加工领域最前沿、最核心的技术挑战：如何在大批量、高复杂度的零件生产中，实现极致的尺寸精度、优异的表面质量以及稳定的工艺可靠性。本书不局限于传统金属切削的基础理论和常用刀具选择，而是深入探讨了在极端工况下，如超硬材料加工、微纳加工、以及五轴/多轴复杂曲面加工中的新机制、新方法和新工艺控制策略。 第一部分：先进材料切削加工的物理机制与热力学建模 第一章：难加工材料的塑性变形与切削机理 本章全面分析了镍基高温合金、钛合金、陶瓷基复合材料（CMC）以及先进结构钢在切削过程中的独特物理行为。重点阐述了剪切区应变率对材料微观组织的影响，以及在极高温度和压力下，材料的动态硬化与软化行为。引入了基于有限元分析（FEA）的先进多尺度模型，用于精确预测切削刃前方的材料流动路径和微裂纹萌生。详细讨论了“积屑瘤”形成的热力学驱动因素，以及通过优化刀具几何参数（如前角、主偏角）来抑制或控制积屑瘤的工程应用策略。 第二章：极端切削工况下的热-力-耦合分析 切削过程中的瞬态热流是决定刀具寿命和加工精度的关键因素。本章深入研究了热源的分布、热量在工件、刀具和切屑中的传递规律。我们首次引入了基于激光测温和红外热像仪数据的实时反馈控制模型，用以修正传统的热传导方程。探讨了高速切削（HSM）和深孔加工中，由于瞬态热流集中导致的工件表面热影响区（HAZ）的形成与演变。重点解析了高温摩擦条件下，刀具与工件材料间的化学反应和扩散现象，及其对表面残余应力的影响。 第二部分：精密与超精密加工的刀具设计与优化 第三章：纳米级表面形貌控制与切削力波动抑制 本章着眼于对表面粗糙度（Ra, Rz）和表面微观几何形状的精确控制。详细阐述了如何通过优化刀具的前缘圆弧半径、侧刀痕宽度以及刀尖倒角，来最小化材料的“挤压”效应，从而实现镜面加工。引入了基于统计学和控制论的切削力波动预测模型，分析了进给周期性变化、刀具磨损和振动对加工表面质量的叠加效应。提供了主动补偿振动的先进伺服控制技术在超精密车削中的应用实例。 第四章：PCD、金刚石涂层及新型陶瓷刀具的性能评估 针对超硬和高强度复合材料，本章系统比较了聚晶金刚石（PCD）、化学气相沉积（CVD）金刚石涂层以及新型硅氮化物陶瓷刀具的抗冲击性、抗氧化性和耐磨性。详细介绍了如何通过调整刀具材料的晶粒尺寸、孔隙率和粘结剂含量，来定制刀具的机械性能。着重分析了在高速干式切削高温合金时，刀具涂层与基体材料之间的界面结合强度测试方法及其失效模式。 第三部分：复杂工况下的工艺系统集成与智能控制 第五章：多轴联动加工中的刀具路径生成与干涉避让 随着零件复杂度的提升，五轴及以上联动加工成为主流。本章重点解析了复杂的五轴插补算法如何影响切削区域的接触状态和刀具的有效前角变化。提供了基于实时碰撞检测的刀具路径优化算法，确保在最大化材料去除率的同时，避免刀具与工件或夹具之间的潜在干涉。讨论了如何利用倾斜角度优化来最大化刀具的有效切削刃长度，以延长刀具寿命。 第六章：切削液的流体力学与智能润滑技术 本章超越了传统冷却润滑的概念，深入探讨了高压冷却（HPC）、微量润滑（MQL）以及完全干式切削的流体力学特性。通过CFD模拟，分析了不同喷嘴设计和压力条件下，切削液在切削区内的渗透深度和冷却效率。重点介绍了MQL技术中，油雾颗粒尺寸和输送频率对降低摩擦系数和提升表面光洁度的精确调控方法。讨论了生物友好型、低粘度切削液在减少环境负荷方面的最新进展。 第七章：加工过程的在线监测与自适应控制 实时、无损地获取切削过程中的关键信息是实现“零缺陷”制造的基础。本章系统介绍了利用声发射（AE）、振动加速度计和在线力传感器采集信号的方法。详细阐述了如何利用机器学习（ML）算法对采集到的高维信号进行特征提取和模式识别，从而实现对刀具磨损状态（微小磨粒、月牙沟形成）、切屑粘附行为和加工稳定性（颤振预测）的早期诊断。基于这些诊断结果，构建了能够实时调整进给速度和主轴转速的闭环自适应控制系统。 第八章：增材制造（AM）零件的后处理切削与残余应力消除 针对3D打印技术（如SLM/EBM）制造的金属零件，其固有的粗糙表面和高残余应力是后续加工的巨大挑战。本章专门研究了如何设计针对增材制造层的专用切削策略。包括对致密化预加工路径的优化，以及在最终精加工阶段，如何通过低应力铣削技术，有效降低或消除打印过程中引入的宏观和微观残余应力，确保零件的功能性。 结语：面向工业4.0的未来制造系统集成 本书的最终目标是为读者提供一个从材料科学到先进制造系统集成的完整视角，为从事高端装备制造、航空航天、模具制造及精密仪器行业的工程师和研究人员，提供一套应对未来挑战的理论基础和实践工具。
作者简介
目录信息
读后感
评分
评分
评分
评分
评分
用户评价
评分
评分
评分
评分
评分
相关图书
本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息，本站不存储任何数据与内容，任何内容与数据均与本站无关，如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度，google,bing,sogou 等
© 2026 book.quotespace.org All Rights Reserved. 小美书屋 版权所有