金属加工与实训 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:182

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出版时间:2010-7

价格:19.00元

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isbn号码:9787121107757

丛书系列:

图书标签:

• 金属加工
• 机械制造
• 实训
• 工科
• 职业教育
• 技术
• 工艺
• 金属材料
• 数控
• 实习

好的，这是一本关于现代工业制造与精密机械操作的图书简介，重点聚焦于增材制造（3D打印）技术、先进材料科学以及数字化生产管理，与传统“金属加工与实训”的范畴形成鲜明对比。 《数字化浪潮下的制造革命：增材与精密加工的前沿技术解析》 图书简介 在二十一世纪的工业图景中，传统制造工艺正经历着一场深刻的结构性变革。本书《数字化浪潮下的制造革命：增材与精密加工的前沿技术解析》并非对传统车、铣、刨、磨等经典切削工艺的复习或深化，而是将目光投向了由信息技术、新材料和颠覆性制造模式所驱动的未来工厂核心。本书致力于为工程技术人员、高级技工、设计工程师以及致力于产业升级的管理者，提供一套全面、深入且高度实用的前沿技术知识体系。 全书结构围绕三大核心支柱展开：增材制造（Additive Manufacturing, AM）的深度集成、先进功能性材料的工程应用，以及基于工业物联网（IIoT）的智能车间管理。我们摒弃了基础的金属切削原理讲解，转而深入探讨如何利用数字化手段，实现从设计到产品的“无模化”与“轻量化”制造目标。 --- 第一篇章：增材制造——重塑产品结构的革命性力量 本篇章将制造范式的转变核心——增材制造技术，进行系统性的梳理和剖析。我们不再讨论金属材料的切削性能，而是聚焦于粉末或丝材如何通过能量束的精确控制，逐层构建出复杂几何体。 1.1 粉末床熔融技术（Powder Bed Fusion, PBF）的精微控制 详细探讨选择性激光熔化（SLM）和电子束熔化（EBM）的核心工艺参数。内容涵盖： 粉末特性对最终性能的影响： 颗粒大小分布、球形度对烧结致密度和残余应力的影响机制。 能量密度与扫描策略的优化耦合： 如何通过调整激光功率、扫描速度和层厚比，控制熔池的液态行为，避免孔隙率和未熔合缺陷。 后处理的必要性与先进方法： 重点介绍热等静压（HIP）技术在消除内部缺陷、提高疲劳寿命中的关键作用，以及针对不同合金（如镍基高温合金、钛合金）的定制化热处理路径。 1.2 定向能量沉积（Directed Energy Deposition, DED）与修复制造 DED作为一种混合制造技术，其核心优势在于在线修复和梯度材料制备。本书深入剖析： 工艺的动态控制： 如何实时监测熔池的温度和几何形状，通过反馈回路（如高频红外热像仪）调整送粉速率和激光能量，确保沉积层的冶金结合质量。 梯度结构件的设计与制造： 讲解如何通过编程控制输入两种或多种不同金属粉末的比例，实现从高强度核心到高韧性表层的平滑过渡，这在航空发动机叶片修复中具有不可替代的价值。 1.3 粘合剂喷射（Binder Jetting）的规模化潜力 对于需要大批量生产金属零件的领域，粘合剂喷射因其高速度和低成本的潜力而备受关注。本部分详细分析： 粘结剂的选择与打印过程： 探讨水基、蜡基粘结剂的特性，以及喷射头控制技术。 脱脂与烧结工程： 这是粘合剂喷射成功的关键瓶颈。深入解析“可控气氛”下的脱脂速率曲线，防止零件在烧结过程中因快速排脂而开裂或变形，并介绍连续烧结炉的设计优化。 --- 第二篇章：先进材料与结构设计——功能导向的制造思维 本书跳出了使用标准结构钢或铝合金的传统框架，转向分析那些因其特殊性能而必须采用增材制造或超精密加工手段来获取的材料。 2.1 增材制造专用合金的冶金特性 重点关注那些在传统铸造或锻造中难以控制的复杂合金体系： 高熵合金（High-Entropy Alloys, HEAs）： 探讨其晶体结构稳定性、极端温度下的蠕变抗性，以及在快速凝固过程中形成单一或多相结构的可控性。 金属间化合物（Intermetallics）： 分析镍铝（NiAl）等材料的脆性问题，以及增材制造如何通过微结构控制来改善其室温韧性。 功能性梯度材料（FGMs）： 不仅仅是结构上的梯度，更是材料成分的梯度，例如从耐磨陶瓷涂层到高强度基体的无缝过渡设计。 2.2 拓扑优化与轻量化设计（LDO） 与传统的“设计-制造-验证”流程不同，本书强调“制造约束下的设计”思维： 基于有限元法的拓扑优化流程： 详细介绍如何设置载荷边界条件、位移约束和制造约束（如最小壁厚、最大悬垂角），以生成符合增材制造能力的最优承载结构。 点阵结构（Lattice Structures）的生成与力学性能预测： 讲解如何利用有限元软件生成规则或不规则点阵，并模拟其在冲击、振动环境下的能量吸收特性，实现重量的大幅削减而保持结构刚度。 --- 第三篇章：数字化集成与质量保证体系 制造的未来在于数据驱动和实时反馈。本篇章关注如何将先进制造设备无缝集成到现代化的工业数据生态中。 3.1 工业物联网（IIoT）在设备监控中的应用 本书不再探讨机床的简单操作面板，而是侧重于数据采集与分析： 过程监控（In-situ Monitoring）： 介绍如何部署高速摄像机、光纤光谱仪和压电传感器，实时捕获激光/粉末相互作用产生的等离子体信号，作为打印质量的实时指标。 数字孪生（Digital Twin）在制造中的构建： 如何利用实时传感器数据，在虚拟环境中构建零件的精确数字副本，模拟其服役状态，并提前预测潜在的结构缺陷。 3.2 质量保证的“前移”与闭环控制 质量控制不再是产品完工后的检测，而是贯穿整个制造周期的主动干预： 缺陷的无损检测技术： 深入介绍X射线计算机断层扫描（CT）在金属增材制造件内部缺陷（如孔隙、裂纹）定量分析中的应用，以及如何将CT数据反馈至工艺优化模型。 人工智能辅助的缺陷识别与分类： 探讨如何利用深度学习模型分析大量的熔池图像或声学信号，实现对微小孔隙的早期自动识别和分类，构建从“过程参数”到“最终性能”的质量追溯链条。 --- 目标读者群体：本书适合具备一定机械工程或材料学基础的高级工程技术人员、从事高端装备研发的设计师，以及负责智能工厂建设和工艺流程优化的管理者。它为读者提供了一张通往下一代精密制造核心技术的路线图，强调的是设计思维的迭代、材料科学的突破，以及数据驱动的质量保障体系，而非传统工艺的机械性重复操作。

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