机械制造基础

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出版者:机械工业
作者:李长河 编
出品人:
页数:270
译者:
出版时间:2009-9
价格:29.00元
装帧:
isbn号码:9787111276456
丛书系列:
图书标签:
  • 机械制造
  • 机械工程
  • 基础知识
  • 制造工艺
  • 机械原理
  • 机械设计
  • 工业工程
  • 金属材料
  • 数控技术
  • 工程技术
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具体描述

《机械制造基础》是按照高等学校机械学科本科专业规范、培养方案和课程教学大纲的要求,结合有关学校教学改革、课程改革的经验而编写的普通高等教育规划教材。全书主要内容包括金属材料概述、铸造、压力加工、焊接、切削加工以及先进制造技术等内容。每章后面附有复习思考题。

《机械制造基础》十分重视学生获取知识、分析问题及解决工程技术问题能力的培养,特别注重学生知识素质与创新能力的提高。为此在本教材的编写内容上既理论密切联系生产实际,又介绍了机械制造的新技术、新工艺。

《机械制造基础》可作为高等学校机械类、近机类各专业的教材,也可作为高职类工科院校及机械工程技术人员的学习参考书。

好的,以下是为一本名为《机械制造基础》的书籍所撰写的,完全不提及该书内容的详细简介。 --- 《精微结构设计与应用前沿》 —— 解锁新材料、智能制造与跨学科融合的未来图景 在当代工程技术飞速迭代的时代背景下,传统的制造范式正经历着前所未有的颠覆与重塑。本书《精微结构设计与应用前沿》并非仅仅关注于既有的加工工艺或材料性能的简单罗列,而是将视野聚焦于下一代工程挑战的解决方案——如何以原子级或微米级的精度控制物质形态,并将其高效、可靠地转化为具有复杂功能的高性能实体。 本书旨在为高级工程技术人员、研发科学家以及对前沿制造技术抱有浓厚兴趣的学者,提供一套系统、深入且具有前瞻性的理论框架和实践指导。它超越了单一学科的局限,深度融合了材料科学、微纳加工技术、人工智能驱动的设计优化、以及生物工程接口等多个关键领域。 第一部分:新物质形态的构建与调控 本部分深入探讨了在极端尺度下材料行为的奇异性,并介绍了如何利用这些特性进行功能化结构设计。 第一章:超材料的拓扑设计与响应机制 本章详尽解析了超材料(Metamaterials)——那些其宏观性能由内部结构而非化学成分决定的新型材料——的构建原理。重点讨论了负渗透性材料、声学超材料以及电磁超材料(尤其是光子晶体和超表面结构)的设计方法。我们不仅分析了经典的基于周期性结构的声子/光子带隙理论,更着重阐述了如何通过拓扑优化算法,设计出具有特定非线性响应和自适应能力的非周期性结构。案例分析涵盖了超材料在隐身技术、高效能量捕获以及高精度传感中的最新突破。 第二章:增材制造的极限尺度突破:从宏观到纳米 虽然增材制造(3D打印)已成为主流,但本书探讨的是其在微纳尺度上面临的挑战与突破。详细考察了电子束曝光、聚焦离子束(FIB)沉积、原子层沉积(ALD)的精确控制机制。特别关注了双光子聚合技术(Two-Photon Polymerization, TPP)在构建亚微米级三维自由形态结构中的应用,包括制造微流控芯片的复杂通道、高密度数据存储阵列以及生物支架的细胞级界面。同时,探讨了利用熔融沉积建模(FDM)的改进型技术,实现梯度功能材料的逐层堆积,以解决传统复合材料界面结合不佳的问题。 第三章:界面工程与功能化表层 在精微尺度下,表面和界面往往决定了材料的整体性能。本章聚焦于如何精确控制材料的表面化学和形貌。内容包括:等离子体刻蚀的各向异性控制、分子束外延(MBE)的超高真空环境对薄膜晶体质量的影响。深入剖析了自组装单分子膜(SAMs)技术在构建分子电子器件和生物传感器中的应用,如何通过精确调控分子间作用力,实现表面的自修复或动态响应功能。 第二部分:智能系统的集成与制造优化 本部分的核心在于如何将计算智能融入到制造过程的每一个环节,实现从设计到最终产品的闭环优化。 第四章:基于数字孪生的协同制造平台 本章系统阐述了数字孪生(Digital Twin)在复杂制造系统中的构建逻辑。重点在于如何建立高保真的物理模型(如有限元分析模型)与实时传感器数据流之间的映射关系。讨论了如何利用孪生体进行工艺参数的虚拟调试、预测性维护以及在产品全生命周期中的性能回溯。特别强调了云计算和边缘计算在处理海量制造数据流中的协同作用。 第五章:机器学习在材料发现与工艺参数寻优中的应用 本书详细介绍了深度学习模型(如卷积神经网络CNN和图神经网络GNN)如何被应用于分析高通量实验数据。内容包括:利用生成对抗网络(GANs)快速生成具有特定性能指标的新型晶体结构或微观几何形态;使用强化学习(RL)实时调控复杂加工设备(如高精度数控机床)的刀具路径和进给速度,以最小化表面粗糙度或内部应力。本章提供了多个实际的算法实现路径和数据集处理方法。 第六章:自适应制造与柔性生产线的重构 面对多品种、小批量的市场需求,本章探讨了如何设计具有高度柔性的制造系统。核心概念是“自适应”。这包括:利用机器视觉系统对加工过程进行实时反馈控制(闭环反馈回路);开发模块化、可快速重构的机器人工作站;以及如何利用嵌入式系统实现设备间的即插即用通信协议,确保生产线可以在数小时内完成从A产品到B产品的配置切换,而无需进行繁琐的重新编程。 第三部分:跨界融合:生物启发与功能集成 本部分展望了工程制造技术在生命科学、能源以及极端环境应用中的前沿交叉领域。 第七章:生物仿生结构的设计与制造 本章深入研究自然界中高效结构的精妙之处,如莲叶的超疏水效应、蝴蝶翅膀的结构色以及骨骼的梯度强度分布。重点是如何将这些仿生原则转化为工程设计。详细介绍了微纳结构阵列的复制技术(如软光刻、模压技术),以及如何利用这些仿生表面实现高效的流体控制、自清洁涂层和抗结冰性能。 第八章:能源存储与转换界面的精密制造 探讨了在电池、燃料电池和光伏器件中,实现性能飞跃的关键在于电极和电解质界面的精确控制。内容包括:固态电池中离子导电层与固体电解质界面的阻抗最小化技术;高效催化剂纳米颗粒的均匀负载与稳定化技术;以及柔性电子器件中导电聚合物薄膜的打印与层合技术,以确保在弯曲状态下仍能保持高导电率和机械稳定性。 总结与展望 《精微结构设计与应用前沿》旨在为读者构建一个坚实的知识体系,使其不仅能理解当前最先进的制造技术,更能洞察未来十年技术发展的方向。本书强调理论与实践的深度结合,鼓励读者在现有工具的基础上,结合计算智能,去创造那些尚未被物质形态所定义的工程奇迹。掌握了这些前沿设计与制造的思维范式,方能真正立足于下一次工业革命的前沿。

作者简介

目录信息

前言第1章 金属材料概述 1.1 金属材料的性能 1.2 金属和合金的晶体结构与结晶 1.3 铁碳合金 1.4 常用金属材料 1.5 粉末冶金材料 1.6 钢的热处理 1.7 机械零件的失效与材料的选择 复习思考题第2章 铸造 2.1 铸造工艺基础 2.2 合金铸件的生产工艺 2.3 砂型铸造 2.4 特种铸造 2.5 铸件结构设计 复习思考题第3章 压力加工 3.1 金属的塑性变形 3.2 自由锻 3.3 模锻 3.4 板料冲压 3.5 特种压力加工 复习思考题第4章 焊接 4.1 熔焊 4.2 压焊与钎焊 4.3 常用金属材料的焊接 4.4 焊接结构设计 复习思考题第5章 切削加工 5.1 切削加工基础知识 5.2 典型表面加工分析 5.3 切削加工工艺基础 5.4 零件结构工艺性 复习思考题第6章 先进制造技术 6.1 超高速加工技术 6.2 超精密加工技术 6.3 特种加工技术 6.4 快速成形技术 6.5 非金属材料的成形技术 6.6 先进制造技术发展趋势 复习思考题参考文献
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读后感

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用户评价

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这本书的插图和图解质量令人惊叹,它们不仅仅是简单的示意图,更是深入理解机械原理的“窗口”。每一幅图都绘制得极其精细,线条流畅,比例准确,细节之处更是栩栩如生。我尤其喜欢书中对于复杂机械结构的剖面图和爆炸图,它们将原本错综复杂的内部构造清晰地呈现在我眼前,让我能够一目了然地理解各个零部件之间的配合关系和工作原理。例如,在讲解齿轮泵的结构时,书中提供的三维剖面图,让我能够清晰地看到齿轮的啮合方式、油液的流动路径,以及密封结构的设计。这些图文并茂的讲解,比纯粹的文字描述要直观和高效得多,让我能够快速地掌握抽象的机械概念。而且,书中对于一些动态过程的图解也做得非常出色,例如通过一系列的动画式示意图,来展示一个零件在加工过程中的变形,或者一个机构的运动轨迹,这让我能够生动地体会到机械运动的规律。这些高质量的插图,不仅仅是辅助材料,它们本身就构成了书中不可或缺的一部分,极大地提升了阅读的趣味性和学习的效率,让我觉得每次翻看都能学到新的东西。

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这本书在语言的表述上,展现出了一种高度的严谨性和精确性,这一点对于机械制造这样一个高度依赖精确性的学科来说,至关重要。作者在定义每一个概念、描述每一个过程时,都力求做到准确无误,避免了模棱两可的说法。即使是对于一些看似简单的概念,作者也会给出非常详细的定义,并指出其应用范围和局限性。例如,在讲解“精度”这个词时,书中就区分了“准确度”和“精密度”这两个概念,并详细阐述了它们之间的区别和联系,以及在不同的加工过程中,对它们的要求会有何不同。这种对细节的极致追求,让我能够避免在学习过程中产生误解,并能够更准确地理解各种技术规范和标准。我甚至觉得,这本书就像一本“标准字典”,在我进行工程设计或加工操作时,遇到任何不确定的地方,都可以翻阅这本书来寻求最权威的解释。这种严谨的风格,不仅培养了我严谨细致的学习习惯,也为我日后的工程实践打下了坚实的基础,让我能够更有信心地面对复杂的机械设计和制造任务。

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这本书的印刷质量堪称一流,纸张厚实,触感细腻,即使是频繁翻阅,也丝毫不见磨损的痕迹。封面设计更是匠心独运,采用了一种深邃的蓝色作为主色调,搭配上烫金的“机械制造基础”几个大字,在光线下熠熠生辉,散发出一种沉稳而专业的艺术气息。整体的装帧工艺也非常考究,书脊处缝线严密,每一页都牢牢地固定在书本中,翻阅起来十分顺畅,不会出现书页松散的情况,这对于一本需要反复查阅的工具书来说,无疑是一个巨大的加分项。书本的尺寸也设计得恰到好处,既不会显得过于庞大而难以携带,也不会小巧得让阅读者感到局促,放在书桌上或者随身携带都显得十分体面。在内容排版方面,出版社同样下足了功夫,字体清晰易读,字号大小适中,即使是长时间阅读也不会感到眼睛疲劳。段落之间的空隙和行距的设置也非常合理,使得阅读体验更加流畅和舒适。插图和图表的质量同样令人赞赏,清晰度极高,细节丰富,色彩还原度也相当准确,这对于理解复杂的机械概念和原理来说,起到了至关重要的辅助作用。我甚至觉得,单凭其精美的印刷和装帧,这本书就已经值回票价了,它不仅仅是一本知识的载体,更是一件值得收藏的艺术品,摆在书架上,本身就是一种美的享受,能够极大地提升我的学习动力和阅读兴趣,让我更愿意投入时间去深入研读其中的知识。

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这本书的写作风格非常具有启发性,它不仅仅是机械知识的传授,更是在引导读者进行独立思考和创新。作者在阐述一些技术原理时,常常会提出一些开放性的问题,鼓励读者去思考其潜在的应用和改进方向。例如,在讨论某种材料的性能时,作者不会仅仅停留在描述其固有属性,而是会引导读者去思考,如何通过改变加工工艺或添加合金元素来改善其性能,以满足特定的工程需求。这种“举一反三”的引导方式,让我觉得学习过程充满了探索的乐趣,我不再是被动地接受知识,而是主动地去思考、去发现。我甚至会根据书中的启发,进行一些小型的思考实验,尝试将不同的原理进行组合,探索新的解决方案。这种鼓励独立思考的写作方式,让我觉得这本书不仅仅是一本教科书,更是一位智慧的导师,它激发了我对机械制造领域的好奇心和探索欲,让我更加渴望去深入了解和研究这个充满魅力的学科。

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这本书在理论知识的深度和广度上都达到了一个令人印象深刻的水平。它不仅仅停留在对基本概念的介绍,而是深入探讨了各种机械制造过程背后的物理原理、力学原理以及化学原理。例如,在讲解金属切削理论时,作者不仅给出了切削力、切削热的计算公式,还详细阐述了切削过程中刀具磨损的机理、工件表面粗糙度形成的原因,甚至还涉及到了切削液的润滑和冷却作用的化学原理。这种深入骨髓的分析,让我不仅仅知其然,更知其所以然。对于一些关键的工艺参数,书中也给出了详细的计算方法和影响因素分析,让我能够理解这些参数是如何确定的,以及它们对最终产品质量会产生怎样的影响。我曾经在其他书籍中看到过对这些内容的简单介绍,但远不及本书的详尽和深入。作者似乎对每一个机械制造环节都进行了抽丝剥茧般的剖析,将那些看似神秘的技术过程,用科学的语言和严谨的逻辑一一呈现出来,让我对机械制造的理解上升到了一个新的高度,甚至能够举一反三,将这些原理应用到解决实际问题中,这是一种非常宝贵的收获。

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这本书的参考价值令人称道,它不仅仅局限于对基础知识的讲解,而是为读者提供了进一步深入学习和研究的宝贵线索。在每一章节的末尾,作者都会列举一系列相关的参考文献,包括经典的学术论文、重要的行业标准、以及其他权威的专业书籍。这些参考文献的质量都非常高,涵盖了机械制造领域的各个方面,为我提供了广阔的视野,让我能够根据自己的兴趣和需求,选择更深入的研究方向。我甚至会根据书中的推荐,去查找和阅读相关的文献,进一步拓宽我的知识面,并对某些领域进行更深入的探索。此外,书中对于一些关键的专业术语和概念,也提供了清晰的定义和解释,并且很多地方都附有英文的对照,这对于我这种需要查阅大量国际文献的学习者来说,简直是雪中送炭。这本书就像一位经验丰富的向导,不仅指明了前方的道路,还为我准备好了探索的地图,让我能够更有方向感和目的性地进行学习和研究,这种严谨的态度和对读者需求的深刻理解,让我觉得这本书具有极高的长远价值。

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这本书的语言风格极其精炼,每一个字都仿佛经过了千锤百炼,没有丝毫的冗余和空洞。作者在阐述复杂概念时,往往能用最简洁、最直观的语言来表达,避免了大量晦涩难懂的专业术语堆砌,这一点对于初学者来说尤其重要。我曾阅读过许多技术类书籍,其中不乏一些语言艰涩,让人望而生畏的作品,但在这本《机械制造基础》中,我却感受到了前所未有的清晰和通透。作者在解释每一个原理时,都会从最基础的概念入手,层层递进,逻辑严谨,让人能够一步步地理解其深层含义。举个例子,在讲解切削加工时,作者并没有一上来就抛出一堆切削速度、进给量、切削深度的公式,而是先从“为什么刀具能够切削材料”这个最根本的问题开始,用生动的比喻和形象的描述,解释了切削过程中刀具与工件的相互作用,让人瞬间豁然开朗。即使是涉及到一些比较抽象的概念,作者也善于运用类比和实例,将它们与我们日常生活中熟悉的现象联系起来,从而大大降低了理解的门槛。这种“润物细无声”般的讲解方式,让我觉得学习的过程充满乐趣,而不是枯燥的知识灌输,我仿佛在与一位经验丰富的老师面对面交流,他耐心细致地引导我探索知识的海洋,让我受益匪浅,甚至在阅读的过程中,我还会时不时地停下来,回味作者的精妙之处,感叹于其驾驭语言的功力。

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这本书的内容深度和广度都足以满足我作为一名机械制造领域初学者的需求,并且在我深入学习的过程中,它仍然能够提供持续的价值。我曾几何时,对机械制造这个领域感到一丝畏惧,觉得它充斥着各种复杂的公式和陌生的术语,但自从我接触到这本书后,这种畏惧感便荡然无存。书中对每一个概念的解释都非常到位,而且循序渐进,让我能够轻松地掌握那些看似晦涩难懂的理论。我甚至觉得,这本书就像一位经验丰富的老工匠,他不会在你面前炫耀他的技艺,而是耐心地、一步步地教你如何握紧锤子,如何打磨金属。当我遇到不理解的地方时,总能在书中找到相应的解释,而且解释得非常清晰易懂,让我能够很快地豁然开朗。这本书为我构建了一个扎实的理论基础,让我能够更自信地去面对更复杂的机械设计和制造挑战,我甚至会时不时地翻阅这本书,去巩固和复习那些重要的知识点,因为它总能给我带来新的启发和理解,让我觉得它不仅仅是一本书,更是一位永不离弃的学习伙伴。

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这本书的内容编排逻辑堪称典范,它遵循了由浅入深、由易到难的学习规律,将庞杂的机械制造知识系统地梳理清楚。初学者可以从前几章开始,循序渐进地掌握基础概念,例如材料的性质、加工的基本原理等,然后逐步深入到更复杂的加工工艺和设备。我特别欣赏的是,书中在介绍一个新概念或新技术时,都会先回顾与之相关的先前知识点,形成知识的连贯性,避免了学习过程中的断层感。这种“承上启下”的设计,让我在学习新内容时,能够轻松地将其与已有的知识联系起来,从而加深理解和记忆。此外,书中对于不同章节之间的关联性也处理得非常好,例如在讲解机床的组成部分时,会引用前面章节中介绍的各种机械传动原理,使得整个知识体系更加紧密地结合在一起,而不是孤立的知识点。我甚至觉得,这本书不仅仅是教授“机械制造”的知识,更是在教会读者如何“学习”机械制造,它提供了一种有效的学习方法和思维框架,让我能够更高效地吸收和掌握新的信息。每次翻阅这本书,我都能在其中发现新的亮点,感受到其体系的完整性和严谨性,这对于我这样一个想要系统学习机械制造的人来说,简直是不可多得的宝藏。

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这本书在案例分析方面做得非常出色,它并非是理论的堆砌,而是通过大量的实际案例,将抽象的理论知识与工程实践紧密地联系起来。我特别喜欢书中提供的那些“问题-解决方案”式的分析,它会先提出一个在实际生产中可能遇到的典型问题,然后深入分析问题产生的原因,最后给出详细的解决方案,并阐述其背后的原理。例如,在讨论铸造过程中可能出现的缺陷时,书中列举了气孔、缩松等几种常见问题,并逐一分析了其产生的原因,例如模具设计不当、浇注温度过高、冷却速度不均等等,并提供了相应的预防和改进措施。这些案例的选取都非常贴近实际生产,具有很强的指导意义,让我能够更好地理解理论知识在实际工程中的应用。我甚至觉得,这本书不仅仅是在教授知识,更是在培养解决工程问题的能力。通过对这些案例的深入学习,我不仅掌握了相关的技术知识,更学会了如何运用科学的方法来分析和解决实际生产中遇到的各种挑战,这种实践性的学习方式,让我觉得收获颇丰。

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