数控编程与加工 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:253

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出版时间:2010-5

价格:25.80元

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isbn号码:9787040269772

丛书系列:

图书标签:

• 数控编程
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• 机床编程
• 加工工艺
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• 模具加工

现代制造技术前沿：先进制造工艺与智能控制系统集成 图书简介 书名：现代制造技术前沿：先进制造工艺与智能控制系统集成 字数： 约1500字 --- 前言：迈向工业4.0时代的制造新范式 在全球制造业向数字化、网络化、智能化转型的浪潮中，传统制造模式正面临前所未有的挑战与机遇。本著作《现代制造技术前沿：先进制造工艺与智能控制系统集成》正是在这一背景下应运而生，旨在系统梳理和深入剖析当代先进制造领域的核心技术体系、关键工艺流程以及与之相匹配的智能控制策略。本书聚焦于突破当前生产效率和产品质量的瓶颈，探索如何通过工艺创新与信息技术的深度融合，构建具备高度柔性、自适应和高效能的新一代智能制造系统。我们力求为工程技术人员、科研工作者以及相关专业的高年级学生提供一个全面、深入且具有前瞻性的学习平台。 第一篇：先进制造工艺的革新与深化 本篇是全书的工艺基础，重点探讨了那些正在重塑产品设计、生产制造和质量控制环节的颠覆性技术。 第一章：增材制造（Additive Manufacturing, AM）的高级应用与材料科学 本章详细阐述了选择性激光熔化（SLM）、电子束熔化（EBM）等金属增材制造技术的物理机制、热力学行为及残余应力控制。重点分析了复杂结构件的拓扑优化设计方法，以及如何通过定制化材料粉末（如高熵合金、陶瓷基复合材料）的制备，实现传统减材工艺难以企及的性能提升。此外，还涵盖了增材制造过程中的原位监测技术，包括光谱分析和热成像技术，以确保打印质量的实时可控性。 第二章：超精密与微纳加工技术 超精密制造是衡量一个国家高端制造水平的关键指标。本章聚焦于非传统加工方法，如飞秒激光诱导损伤加工（LIPG）在硬脆材料上的应用、电火花加工（EDM）的微米级精度保持技术，以及磁流变抛光（MRF）在光学元件制造中的应用优势。针对微纳尺度下的表面完整性问题，深入讨论了刀具磨损的动态模型与误差补偿策略。 第三章：特种材料的塑性成形与连接技术 本章着眼于航空航天、新能源等战略性产业对高性能材料的需求。详细介绍了复合材料（如碳纤维增强树脂基复合材料CFRP）的铺放、固化过程中的残余应力管理。在连接技术方面，重点解析了搅拌摩擦焊（FSW）在异种金属连接中的优势，以及真空电子束焊接的工艺参数优化，以避免传统熔焊带来的组织缺陷。 第二篇：智能控制与系统集成 现代制造的效能提升，关键在于“智能”二字。本篇聚焦于支撑先进工艺实现高效率、柔性化运作的控制理论与信息技术架构。 第四章：复杂制造系统的实时状态监测与数字孪生 本章构建了制造过程的数字化模型基础。探讨了如何利用分布式传感器网络（如MEMS加速度计、光纤传感器）采集海量工艺数据。核心内容围绕“数字孪生（Digital Twin）”的构建方法论展开，包括物理模型驱动、数据驱动与混合模型驱动的孪生体同步机制。重点讲解了如何利用孪生体进行故障预警、工艺参数的在线优化推荐以及虚拟调试。 第五章：面向高维工艺参数的自适应控制策略 传统的PID控制已难以应对高维、非线性和时变特性的先进制造过程。本章深入研究了基于模型预测控制（MPC）在复杂热处理过程中的应用，用以精确控制温度场和应力场分布。同时，介绍了强化学习（Reinforcement Learning, RL）在机器人路径规划和刀具磨损补偿中的前沿应用，实现了系统对未知环境变化的自主学习和策略改进。 第六章：制造执行系统（MES）与工业物联网（IIoT）集成 本章描绘了车间层面的信息集成蓝图。详细分析了MES系统在订单管理、物料流转、过程质量追溯中的核心功能模块。着重讨论了如何通过OPC UA、MQTT等工业通信协议，实现设备（PLC/CNC）与上层管理系统的无缝连接，构建一个安全、可靠、低延迟的工业物联网架构，为数据驱动的决策支持奠定基础。 第三篇：质量保证与可靠性工程 高精度与高可靠性是先进制造的终极目标。本篇关注如何从源头控制和过程评估质量。 第七章：基于人工智能的质量缺陷识别与预测 本章引入深度学习技术应用于制造过程的质量控制。讲解了卷积神经网络（CNN）在机器视觉检测中的应用，例如识别金属表面微裂纹或增材制造的孔隙结构。更进一步，探讨了基于时间序列分析的剩余使用寿命（RUL）预测模型，用于关键工装和模具的预防性维护。 第八章：面向全生命周期的产品可靠性评估 本章将可靠性工程的视角从单一工序延伸至产品整个生命周期。重点分析了疲劳损伤累积模型（如Miner准则的改进模型），并结合先进制造工艺带来的材料微观结构变化，建立更贴近实际工况的可靠性预测模型。探讨了如何通过高加速寿命试验（HALT）与测试驱动设计（TDD）来验证新工艺的可靠性。 结语：未来制造的挑战与展望 本书的最后部分总结了当前技术发展中的主要挑战，包括跨学科人才的培养、异构数据标准的统一、以及大规模柔性生产中的安全与伦理问题。展望未来，本书强调了人机协作（Cobots）的深度融入、基于量子计算的材料设计模拟，以及完全自主决策制造单元的实现路径，为读者指明了下一阶段的研究方向。 --- 读者对象： 本书适合于机械工程、材料科学、自动化、控制工程等相关专业的本科生、研究生、以及在高端装备制造、航空航天、生物医疗器械等行业从事工艺研发、设备管理和系统集成的工程师与技术人员。 本书的特点： 深度与广度兼备： 既有扎实的理论基础，又不乏前沿技术的实践案例。 强调集成性： 突出工艺创新与信息控制之间的协同作用，避免“孤立技术”的讲解。 面向工程实践： 许多章节结合了工业现场中亟待解决的实际问题，具有很强的应用指导价值。

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