现代工程图学·教程

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出版者:湖北科学技术出版社
作者:赵大兴等编
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:1900-01-01
价格:48.0
装帧:平装
isbn号码:9787535228482
丛书系列:
图书标签:
  • 工程图学
  • 机械制图
  • 工程制图
  • 计算机辅助设计
  • CAD
  • 图学基础
  • 工程绘图
  • 技术制图
  • 现代工程图学
  • 教程
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具体描述

《机械设计基础与制造工艺实践》 图书简介 本书旨在为工程技术人员和高等院校相关专业学生提供一套全面、深入且注重实践的机械设计基础理论与先进制造工艺知识体系。全书内容紧密围绕现代制造业的核心需求,涵盖了从基础理论构建到实际工程应用的完整链条,力求在理论深度与工程实用性之间达到完美的平衡。 第一部分:机械设计基础理论的深化与拓展 本部分着重于对传统机械设计理论进行系统性的梳理、深化与现代化拓展。 第一章:材料力学性能与选择 本章不再仅仅停留在经典的应力应变分析,而是引入了现代材料科学的最新进展。详细探讨了高熵合金、先进复合材料(如碳纤维增强树脂基复合材料CFRM)在复杂载荷下的本构关系。重点分析了疲劳裂纹的萌生与扩展的非线性动力学模型,并引入了基于有限元分析(FEA)的寿命预测方法。此外,对材料的宏观性能与微观结构之间的内在联系进行了深入的阐述,指导读者如何根据具体的工作环境(极端温度、高压、腐蚀等)科学地选择工程材料。 第二章:机械零件的优化设计原理 本章对轴、轴承、齿轮、联接件等关键机械零件的设计方法进行了革新。针对轴的设计,不仅讨论了静力学和强度校核,更深入探讨了转子动力学中的临界转速分析、振动模态识别与主动减振技术。在齿轮设计方面,引入了接触疲劳寿命的改进计算模型(如ISO 6336标准的最新修订内容),并详细讲解了非圆齿轮和行星齿轮系的特殊设计考量。对于滑动轴承和滚动轴承,阐述了润滑膜的理论分析(包括埃克林赫流体动力润滑理论的实际应用),并介绍了智能轴承的健康监测技术。 第三章:机构运动分析与综合 机构学部分强调从机理到应用的转化。运动分析不再局限于平面机构的瞬心法或速度多边形法,而是重点讲解了多自由度空间机构的位姿解算(如使用四元数和变换矩阵的闭式解法),以及基于螺旋理论的运动学分析。在机构综合方面,系统介绍了基于解析法和迭代法的轨迹规划,并特别关注了柔顺机构的设计原理及其在精密仪器中的应用,包括柔顺铰链的应力集中分析和拓扑优化方法。 第四章:机械系统动力学与控制 本章构建了复杂机械系统的多体动力学模型。内容涵盖了拉格朗日方程在含约束多体系统中的应用,刚体与柔体耦合系统的振动分析。对于系统的动态响应,引入了随机振动理论和冲击载荷的分析方法。在控制接口部分,详细介绍了伺服驱动系统的选型原则、PID参数的整定方法(如Ziegler-Nichols法及其改进),以及如何将先进的控制算法(如滑模控制、自适应控制)集成到实际的机械传动链中,以实现高精度、高刚度的动态性能。 第二部分:先进制造工艺与质量控制 本部分聚焦于现代工业生产中的核心制造技术,强调“设计为制造”的理念(Design for Manufacturing, DFM)和生产过程中的数字化控制。 第五章:现代切削加工工艺 本章深入探讨了先进切削理论,包括刀具-工件界面的热力耦合效应、积屑瘤的形成机制与控制。针对高硬度材料和难加工材料(如镍基高温合金),详细阐述了高速硬车削、五轴联动加工的刀位补偿策略与后处理技术。刀具磨损模型被提升到基于实时监测数据的预测性维护层面。此外,对微小切削(Micro-machining)中的表面完整性(Surface Integrity)和残余应力控制进行了专题讨论。 第六章:先进成形与连接技术 本章涵盖了金属塑性加工的深入内容。在铸造方面,重点分析了金属液的充型与凝固过程的数值模拟(包括显式与隐式求解器的应用),以及低压铸造和快速凝固技术对晶粒结构的影响。对于冲压和锻造,引入了增量成形技术(如增材旋压)的设计与工艺参数优化。连接技术部分,详细解析了搅拌摩擦焊(FSW)的物理过程,包括材料的动态再结晶行为,并对激光焊接和高能束连接的质量控制标准进行了规范性介绍。 第七章:增材制造(3D打印)的原理与应用 本章作为前沿技术章节,系统介绍了金属增材制造(如SLM/EBM)的工艺链。内容包括粉末材料的特性分析、成形过程中的热梯度与残余应力分布模拟、以及缺陷(如未熔合、孔隙)的识别与控制。着重探讨了增材制造后处理技术,如热等静压(HIP)对密度和力学性能的改善作用,以及如何利用增材制造实现复杂拓扑优化结构的后处理维护。 第八章:质量控制与检测技术 本章强调了数字化质量保证体系的构建。几何尺寸的测量不再依赖传统的卡尺和千分尺,而是详细介绍了三坐标测量机(CMM)的误差模型补偿、激光扫描和结构光的三维重建技术。无损检测(NDT)部分,重点讲解了超声波C扫描、涡流检测(Eddy Current Testing)在识别内部缺陷和表面裂纹中的定量应用。最后,结合工业4.0背景,阐述了基于机器视觉和人工智能的在线质量实时反馈系统。 总结 《机械设计基础与制造工艺实践》通过理论与实践的深度融合,旨在培养读者解决复杂工程问题的综合能力,使其能够胜任现代机械装备的设计、分析、制造与质量控制等关键岗位。本书的结构严谨,内容前沿,是工程师和研究人员不可或缺的工具书。

作者简介

《现代工程图学》共分8章,包括工程制图的基本知识与技能、形体几何要素及基本立体正投影的基本理论、组合体的构成与表达、机件的常用表达方法、标准件和常用件的绘制、机械图样的绘制与阅读和计算机绘图等内容。在内容的选择和系统的编排上,力求使学科的系统性与教学体系一致,在内容的深度和广度上,给教师留有选择的余地。

绪论1

第1章 工程制图的基本知识与基本技能3

1.1 制图国家标准的基本规定3

1.1.1 图纸幅面及格式3

1.1.2 比例5

1.1.3 字体5

1.1.4 图线7

1.1.5 尺寸标注9

1.2 绘图的基本方法13

1.2.1 绘图工具的使用13

1.2.2 几何作图15

1.3 平面图形的绘制17

1.3.1 平面图形的尺寸分析18

1.3.2 平面图形的线段分析18

1.3.3 平面图形的画图步骤19

1.4 绘图技能20

1.4.1 尺规绘图的方法和步骤20

1.4.2 徒手绘草图的方法20

本章小结22

第2章 形体几何要素的投影23

2.1 投影法的基本概念23

2.1.1 投影法23

2.1.2 投影法在工程上的应用24

2.2 点的投影26

2.2.1 点的三面投影规律26

2.2.2 点的三面投影与直角坐标27

2.2.3 投影面和投影轴上的点28

2.2.4 两点的相对位置28

2.3 直线的投影30

2.3.1 直线的投影特性30

2.3.2 各种位置直线的投影特性30

2.3.3 一般位置直线实长及其对投影面倾角的求法32

2.3.4 直线上的点34

2.3.5 两直线的相对位置35

2.4 平面的投影38

2.4.1 平面的表示法38

2.4.2 各种位置平面的投影特性38

2.4.3 平面上的直线与点41

2.5 直线与平面和平面与平面相对位置43

2.5.1 平行43

2.5.2 相交46

2.5.3 垂直50

本章小 结52

第3章 立体及表面交线的投影53

3.1 三视图的形成及投影规律53

3.1.1 三视图的形成53

3.1.2 三视图的投影规律54

3.2 立体的投影54

3.2.1 平面体的投影54

3.2.2 回转体的投影56

3.3 平面与立体表面相交60

3.3.1 平面与平面立体表面相交61

3.3.2 平面与回转体表面相交62

3.4 两回转体表面相交69

3.4.1 相贯线的作图方法70

3.4.2 相贯线的特殊情况74

3.4.3 相贯线的近似画法77

本章小结77

第4章 组合体的构成与表达

4.1 组合体的构成与形体分析法78

4.1.1 组合体的构成方式78

4.1.2 形体表面连接关系78

4.1.3 组合体的形体分析法81

4.2 组合体的视图表达82

4.2.1 组合体三视图的画法82

4.2.2 组合体的尺寸标注85

4.3 组合体的轴测投影图94

4.3.1 轴测投影的基本知识94

4.3.2 正等轴测图95

4.3.3 斜二等轴测图100

4.4 组合体的读图101

4.4.1 读图的基本要领101

4.4.2 读图的基本方法104

4.4.3 读图举例107

本章小结108

第5章 机件常用的表达方法109

5.1 视图109

5.1.1 基本视图109

5.1.2 向视图110

5.1.3 局部视图110

5.1.4 斜视图111

5.2 剖视图112

5.2.1 剖视图的概念与画法113

5.5.2 剖视图的种类116

5.2.3 剖切面的种类及常用剖切方法123

5.3 断面图127

5.3.1 断面图的概念127

5.3.2 断面图的种类及画法128

5.4 其他表达方法130

5.4.1 局部放大图130

5.4.2 剖视图的规定画法131

5.4.3 简化画法132

本章小结135

第6章 计算机绘图基础136

6.1 Auto CAD 绘图基本操作知识136

6.1.1 Auto CAD工作界面简介136

6.1.2 命令输入方式138

6.1.3 坐标点的输入方式139

6.1.4 文件管理140

6.1.5 二维绘图设置142

6.1.6 显示控制142

6.2 常用绘图命令143

6.2.1 点与直线命令144

6.2.2 曲线命令145

6.2.3 几何图形命令146

6.3 状态栏命令简介148

6.4 编辑修改命令150

6.4.1 构造选择集150

6.4.2 基本编辑修改命令150

6.4.3 编辑对象特性156

6.4.4 利用夹点(关键点)自动编辑157

本章小结158

第7章 机械图159

7.1 标准件与常用件160

7.1.1 螺纹及螺纹紧固件160

7.1.2 键、销169

7.1.3 滚动轴承171

7.1.4 弹簧173

7.1.5 齿轮175

7.2 零件图179

7.2.1 零件图的作用和内容179

7.2.2 零件图的视图选择和尺寸标注180

7.2.3 零件图的视图选择和尺寸标注的举例180

7.2.4 零件图中的技术要求188

7.2.5 读零件图197

7.3 装配图199

7.3.1 装配图的作用和内容199

7.3.2 装配图的表达方法201

7.3.3 装配图的标注202

7.3.4 装配图上的零件序号和明细栏203

7.3.5 读装配图和拆画零件图205

本章小结210

第8章 绘图环境的设置与图样绘制211

8.1 设置图层、颜色、线型和线宽211

8.1.1 图层的创建和使用211

8.1.2 设置颜色212

8.1.3 设置线型212

8.1.4 设置线宽212

8.1.5 设置线型比例213

8.2 设置文字样式及注释文字213

8.2.1 建立文字样式214

8.2.2 书写编辑文字214

8.3 建立尺寸样式及标注尺寸215

8.3.1 尺寸类型215

8.3.2 尺寸样式设置216

8.3.3 公差尺寸标注219

8.4 二维图样的绘制方法220

8.4.1 绘制平面几何图形220

8.4.2 绘制组合体三视图221

8.4.3 建立图块222

8.4.4 Auto CAD图案填充224

8.4.5 绘制零件及装配图226

本章小结227

附录228

附录A 螺纹228

附录B 标准件231

附录C 极限与配合248

参考文献251

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