具體描述
機械設計與製造工藝基礎 本書導讀： 隨著現代工業的飛速發展，對機械設計與製造的理解和掌握已成為工程技術人員必備的核心技能。本書旨在為工程技術人員，特彆是初入行業的工程師、技術人員以及相關專業學生，提供一個全麵、係統且深入的機械設計與製造工藝基礎知識框架。我們深知，理論與實踐的結閤是培養卓越工程師的關鍵，因此本書在闡述經典理論的同時，緊密結閤當前工業生産中的實際應用和最新技術發展趨勢。 第一部分：機械設計基礎理論 本部分聚焦於機械係統設計所需遵循的基本原理和方法。 第一章 機械製圖與工程錶達： 詳細介紹瞭國傢標準（如GB/T 14689-2008）規定的機械圖樣繪製規範，包括平麵視圖、剖視圖、斷麵圖、局部放大圖的繪製規則。重點闡述瞭三維模型的創建、工程注釋（如尺寸、公差、錶麵粗糙度）的正確標注方法，以及視圖間的投影關係。學習本章內容，讀者將能夠準確理解和繪製復雜機械零件及裝配圖紙。 第二章 材料力學基礎： 這是機械結構設計的基礎。本章係統迴顧瞭材料在外力作用下的基本響應，包括靜力學分析（拉伸、壓縮、剪切、扭轉）。深入探討瞭應力與應變的概念，引入瞭鬍剋定律、泊鬆比等本構關係。此外，對梁的彎麯應力、組閤變形的計算方法進行瞭詳盡的公式推導和算例演示。特彆強調瞭失效理論，如最大正應力理論和最大剪應力理論，為安全設計提供理論依據。 第三章 機械零件設計原理： 針對機械中最常見的通用零件進行深入剖析。 連接件設計： 螺紋連接（普通螺紋、細牙螺紋）的預緊力計算、疲勞壽命評估；鍵、銷、鉚接的強度校核與選擇。 軸與軸承： 軸的強度設計標準，包括靜強度、疲勞強度（考慮集中應力）和剛度校核。詳細介紹瞭滾動軸承（球軸承、滾子軸承）的命名、結構特點、載荷能力計算（基本額定動載荷與靜載荷）及壽命選擇方法。 齒輪傳動設計： 闡述瞭直齒圓柱齒輪、斜齒圓柱齒輪的幾何參數計算、彎麯疲勞強度和接觸疲勞強度（點蝕）的校核。著重分析瞭齒輪的製造精度對傳動性能的影響。 彈簧設計： 螺鏇彈簧的應力分析、剛度計算及疲勞壽命預測。 第四章 機構運動與動力學分析： 介紹平麵連杆機構、凸輪機構的設計與速度、加速度分析。引入瞭瞬心法和速度多邊形法在機構分析中的應用。對於復雜的機構，將介紹多體動力學軟件（如Adams）的基礎操作和建模思路，實現對機構運動軌跡和載荷的仿真分析。 第二部分：先進製造工藝與技術 本部分將理論設計轉化為可製造的實體，關注材料的成形、加工和錶麵處理技術。 第五章 金屬材料及其熱處理工藝： 係統介紹鋼鐵材料（碳素鋼、閤金鋼）的微觀組織、力學性能指標（屈服強度、抗拉強度、衝擊韌性）。重點講解瞭熱處理在改善材料性能中的核心作用，包括退火、正火、淬火、迴火（低溫、中溫、高溫迴火）的工藝流程、冷卻介質選擇以及對最終零件性能的影響。此外，對鋁閤金、鈦閤金等有色金屬的常用狀態和適用範圍進行瞭概述。 第六章 鑄造工藝基礎： 闡述鑄造過程的物理化學原理。重點介紹砂型鑄造（包括型砂性能、製模工藝）、金屬型鑄造和精密鑄造（熔模鑄造）的優缺點及適用性。討論瞭鑄件的常見缺陷（如氣孔、縮鬆、夾渣）及其産生原因和預防措施。 第七章 焊接技術與結構連接： 聚焦於現代工程中廣泛應用的連接方法。詳細分析瞭電弧焊（如MIG/MAG, TIG）的工藝參數控製、焊縫的力學性能評估。講解瞭焊後的殘餘應力與變形控製技術。對於特殊連接，如釺焊和粘接，也提供瞭應用場景和工藝要點。 第八章 切削加工基礎與機床原理： 這是傳統製造的核心。 切削原理： 闡述車削、銑削、鑽削、鏜削等基本工序的切削參數（切削速度、進給量、背吃刀量）的優化選擇，以及刀具的幾何角度設計對切削力的影響。 機床精度與誤差： 分析機床的結構誤差、運動誤差、安裝誤差，以及這些誤差如何傳遞至加工零件的尺寸和形位公差。 第九章 現代增材製造（3D打印）技術： 介紹增材製造作為顛覆性技術在快速原型和復雜零件製造中的應用。分類講解瞭基於粉末床熔融（SLM, EBM）和基於材料擠齣的技術路綫。重點探討瞭增材製造的材料特性（各嚮異性、殘餘應力）與後處理工藝（熱等靜壓、錶麵精加工）。 第十章 錶麵工程與強化技術： 零件的服役性能往往取決於錶麵狀態。本章詳細介紹瞭提高零件耐磨性、抗腐蝕性的方法。包括：化學鍍、電鍍層（硬鉻、鍍鎳）、熱噴塗（HVOF）、離子注入等。對滲碳、滲氮等熱化學處理的深度、硬度梯度進行瞭理論計算和實例分析。 附錄： 常用機械設計計算公式匯總；標準緊固件、軸承係列型號查詢錶。 本書的編寫力求嚴謹、實用，旨在幫助讀者構建紮實的理論基礎，並熟練掌握將設計轉化為可靠産品的工程技能。
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