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出版者:機械工業齣版社

作者:黃健求 編

出品人:

頁數:257

译者:

出版時間:2005-8

價格:21.00元

裝幀:

isbn號碼:9787111084501

叢書系列:

圖書標籤:

• 模具
• 模具製造
• 機械製造
• 工業工程
• 機械工程
• 製造技術
• 數控加工
• 金屬加工
• 工藝技術
• 工業設計

《機械設計與製造基礎》 導言： 本書旨在為工程技術領域的初學者和實踐者提供一套全麵、深入的機械設計與製造基礎知識體係。在現代工業生産中，理解和掌握機械設計的基本原理、材料選擇的科學性以及先進製造技術的應用，是實現高效、可靠、經濟生産的關鍵。本書內容涵蓋瞭從基礎理論到實際應用的多個層麵，力求構建一個紮實、實用的知識框架。 第一部分：機械設計基礎 第一章 機械設計概述與工程設計方法 本章首先闡述瞭機械設計在現代工程中的核心地位及其發展趨勢，包括智能化、綠色化設計理念的引入。隨後，詳細介紹瞭工程設計的全過程，從需求分析、概念設計、初步設計、詳細設計到製造、裝配與調試。重點講解瞭設計過程中的係統化思維、創新方法（如逆嚮工程、仿生學應用）以及設計優化策略。此外，還引入瞭可靠性設計、人機工程學在設計初期的重要性，強調瞭設計決策的科學依據。 第二章 機械製圖與錶達 本章係統梳理瞭機械製圖的標準、視圖繪製規則（包括正投影、軸測投影），以及斷麵圖、剖視圖、局部放大圖的規範錶達。重點講解瞭尺寸標注的原則、公差與配閤的理論基礎，包括幾何尺寸和幾何公差（GD&T）的應用，這對於確保零件加工精度和裝配性能至關重要。本章通過大量實例圖示，幫助讀者建立準確的工程圖紙理解和繪製能力。 第三章 機械傳動基礎 傳動裝置是機械的心髒。本章深入探討瞭各類機械傳動形式的原理、特點及適用範圍。 齒輪傳動： 詳細分析瞭標準直齒圓柱齒輪、斜齒圓柱齒輪、人字齒輪的幾何計算、強度計算（彎麯強度和接觸疲勞強度）。闡述瞭齒輪的製造精度等級及其對工作性能的影響。 帶傳動與鏈傳動： 分析瞭V帶、同步帶的傳動特性，重點討論瞭中心距、包角、有效圓周力以及摩擦係數對效率和壽命的影響。鏈傳動的節距、傳動比的確定及鏈輪的設計計算是本章的另一核心內容。 蝸輪蝸杆傳動： 闡述瞭蝸杆的導程角、自鎖條件，以及蝸輪蝸杆傳動的效率和散熱問題。 第四章 機械零件強度與壽命分析 本章是機械設計理論的核心。首先，介紹瞭材料的力學性能（彈性、塑性、韌性、疲勞極限）。隨後，詳細講解瞭靜力強度、疲勞強度和蠕變強度的分析方法。重點內容包括： 失效理論： 梁希（Tresca）準則和馮·米塞斯（Von Mises）準則在確定安全係數中的應用。 疲勞分析： 掌握S-N麯綫的繪製與應用，以及隨機載荷下的纍積損傷理論（Miner準則）。引入瞭斷裂力學基礎概念，如應力集中係數和斷口分析。 連接元件設計： 對螺栓連接（靜聯接和動聯接）、鉚接和鍵連接的設計計算進行瞭詳盡的闡述，強調預緊力的控製與連接的可靠性。 第五章 潤滑與軸承 軸承和潤滑是保證機械運動平穩、減少摩擦損耗的關鍵。本章係統介紹瞭滑動軸承和滾動軸承的結構、工作原理、選擇依據和壽命計算。滾動軸承的靜載能力、動載能力（C值）的確定是本章的重點。潤滑理論部分，講解瞭潤滑劑的種類、性能指標，以及流體潤滑和邊界潤滑的機理，強調瞭油封、密封件的選擇與安裝對潤滑效果的保障作用。 第二部分：先進製造技術基礎 第六章 材料科學與工程應用 本章聚焦於工程材料的選擇及其在機械製造中的應用。 金屬材料： 詳細介紹黑色金屬（碳素鋼、閤金鋼、鑄鐵）和有色金屬（鋁閤金、銅閤金）的微觀結構、熱處理工藝（退火、正火、淬火、迴火）及其對性能的影響。重點分析瞭不同牌號材料在特定工作條件下的適用性。 非金屬材料： 簡要介紹高分子材料、復閤材料在特殊結構中的應用潛力。 材料的腐蝕與防護： 探討電化學腐蝕、應力腐蝕的機理，以及常用的防腐蝕塗層和錶麵處理技術。 第七章 現代加工工藝概述 本章概述瞭現代機械加工的主流技術。 切削加工基礎： 闡述切削三要素（切削速度、進給量、背吃刀量）對加工質量和刀具壽命的影響。重點介紹車削、銑削、鑽削和鏜削等基本工序的工藝安排和參數選擇。 特種加工技術： 介紹瞭電火花加工（EDM）、電化學加工（ECM）、激光加工和超聲波加工的原理、優勢與局限性，特彆是在加工高硬度、高精度和復雜形狀零件方麵的應用。 第八章 鑄造與連接工藝 鑄造工藝： 詳細介紹瞭砂型鑄造、金屬型鑄造、壓鑄等主要鑄造方法。重點分析瞭鑄件的凝固過程、缺陷類型（如氣孔、縮鬆）及其預防措施，強調瞭型砂性能的控製。 連接技術： 深入探討瞭焊接工藝（如電弧焊、激光焊）的冶金過程和質量控製，以及膠接技術在輕量化結構中的應用。 第九章 增材製造（3D打印）技術導論 本章麵嚮未來製造趨勢，介紹瞭增材製造（AM）的基本概念和主流技術路綫，包括選擇性激光燒結/熔化（SLS/SLM）、熔融沉積成型（FDM）等。重點分析瞭增材製造在快速原型製作、復雜結構件製造、拓撲優化産品實現中的優勢與當前麵臨的精度、材料限製等挑戰。 第十章 製造係統的自動化與質量控製 本章探討瞭如何將設計和製造環節集成起來。介紹瞭數控（NC）技術的基本原理、G代碼與M代碼的構成，以及計算機輔助製造（CAM）的基本流程。質量控製部分，講解瞭統計過程控製（SPC）、測量儀器（如三坐標測量機CMM）的應用，確保最終産品符閤設計規範和公差要求。 結語： 本書內容結構嚴謹，理論與實踐相結閤，旨在為讀者建立一個堅實的機械工程基礎，為後續專業深化學習和工程實踐做好準備。通過對機械設計原理、材料科學及先進製造工藝的係統學習，讀者將能夠勝任復雜的機械産品設計、工藝規劃和質量管理工作。

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坦白說，這本書的語言風格偏嚮於一種古典的、帶著人文關懷的筆觸，這在技術類書籍中是相當少見的。作者似乎對“匠人精神”有著近乎偏執的崇拜，書中很多段落描繪瞭早期工匠們在麵對材料限製時所展現齣的創造力和毅力。我尤其喜歡作者對“缺陷美學”的探討，他認為完美的模具是不存在的，每一個細微的瑕疵都是工藝進步的階梯。書中對公差配閤的討論，與其說是在討論工程標準，不如說是在討論人類對精確控製的永恒追求。在描述自動化生産綫的章節，作者沒有流於對速度和産量的贊美，反而著墨於機器背後操作人員的技能演化和知識傳承，這種對“人”的關注，使得冰冷的技術有瞭溫度。這本書讀下來，感覺像是完成瞭一次對製造業文明的深度朝聖，讓人對那些默默無聞的工程師肅然起敬。

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這本書的封麵設計著實抓人眼球，那種深邃的藍與金屬的灰交織在一起，立刻讓人聯想到精密、工業的氛圍。我原本以為內容會是那種枯燥乏味的技術手冊，充斥著各種晦澀難懂的公式和標準。然而，翻開第一頁，我發現我錯瞭。作者似乎花瞭大量的篇幅在講述“設計哲學”上，探討瞭美學與功能的完美結閤，這部分寫得極其細膩。例如，書中花瞭整整三章去解析一個看似簡單的衝壓件，從材料的選擇、應力分析到最終的錶麵處理，每一個環節都像是在進行一場深度的哲學思辨，而不是簡單的工藝描述。特彆是關於“人機工程學”在模具設計中的應用，作者的論述深入淺齣，結閤瞭許多實際案例，讓我這個非專業人士都能感受到設計者在每一個弧度和倒角背後所付齣的心血與考量。整本書的敘事節奏把握得很好，從宏觀的産業趨勢，過渡到微觀的細節打磨，讀起來像是在跟隨一位經驗豐富的大師進行一次長途的田野考察，充滿瞭驚喜和頓悟。

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這本書的價值遠超齣瞭其專業範疇，它更像是一本關於係統思維和問題解決方法的綜閤指南。作者在探討如何應對模具壽命衰減時，引入瞭復雜係統的“冗餘設計”理論，並將其與生物體的自我修復機製進行瞭類比，這種跨學科的視角極其開闊。讀到關於“快速原型與試錯成本控製”那一章時，作者沒有停留在教你如何使用最新的3D打印技術，而是深入分析瞭試錯決策背後的經濟學原理和概率論基礎，讓讀者明白，每一次失敗都不是成本，而是學習的機會。這本書強迫你跳齣單一的專業視角，去審視整個製造生態鏈，從上遊的材料科學到下遊的市場反饋，無不被巧妙地編織在一起。它給予讀者的，不是一套固定的答案，而是一種麵對未來不確定性時，保持清晰、係統化思考的強大能力。

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這本書的排版和插圖設計堪稱藝術品級彆。很多技術書籍的圖示都是為瞭說明而說明，生硬且缺乏美感。但這本書不同，每一張流程圖、每一個剖麵圖，都經過瞭精心的視覺優化。例如，在講解多腔模具的平衡進膠係統時，作者沒有采用傳統的二維示意圖，而是用一組層次分明的立體爆炸圖，輔以細緻的光影處理，使得流道中的熔融塑料的流動趨勢一目瞭然，甚至能感受到那種粘稠的動態感。更絕妙的是，書中對某些關鍵部件的材質紋理進行瞭高分辨率的渲染，你幾乎能“觸摸”到拋光鋼材的冰冷光滑。這種對視覺細節的極緻追求，無疑提升瞭專業內容的接受度，讓復雜的概念不再是抽象的符號堆砌，而是一種可以被感官直接捕捉的實體知識。對於長期麵對屏幕和圖紙的工程師來說，這無疑是一種視覺上的享受。

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這本書的結構安排著實讓人耳目一新，它完全跳脫瞭傳統教材的窠臼。我最欣賞的一點是作者引入瞭大量的“曆史穿插”和“跨界對比”。比如，在講解復雜隨形冷卻水路設計時，作者並沒有直接給齣CAD模型的截圖，而是先追溯瞭古代建築中關於熱量傳導的早期智慧，然後將之與現代增材製造技術進行類比，這種深挖根源的做法，極大地拓寬瞭讀者的思維邊界。讀到關於“刀具路徑優化”的那一部分時，我仿佛在看一本關於高級數學算法的書籍，裏麵詳細描繪瞭如何通過非綫性規劃來最小化加工時間和刀具磨損，那種數學推導的嚴謹性令人嘆服，但作者又巧妙地用生動的比喻（比如蝴蝶的飛行軌跡）將復雜的概念具象化，使得技術核心得以保留的同時，閱讀體驗也變得異常流暢。它不是一本教你“怎麼做”的書，更像是一本教你“為什麼這麼做”的書，充滿瞭對行業深層邏輯的探索欲。

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