机械设计习题集

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出版者:高等教育
作者:西北工业
出品人:
页数:308
译者:
出版时间:2002-8
价格:13.90元
装帧:
isbn号码:9787040110807
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具体描述

《机械设计习题集》是根据高等学校工科本科“机械设计课程教学基本要求”,近年来本课程内容和教学方法的发展和改革情况,以及参加《机械设计试题库》的经验,对第二版内容进行修订而成的。

机械制造工艺基础 第一部分 制造工艺学基础 第一章 制造工艺学概述 本章深入探讨制造工艺学的基本概念、研究对象、在现代工业体系中的地位及其发展趋势。重点解析零件的制造过程、工艺路线的制定原则与方法,以及如何通过合理的工艺规划来实现产品的质量控制、成本优化与生产效率的提升。内容涵盖从毛坯的选择到最终检验的完整流程,强调系统工程方法在工艺设计中的应用。我们将详细介绍不同制造模式(如单件、小批量、大批量生产)对工艺路线选择的影响。 第二章 材料的机械加工性能 本章聚焦于机械制造过程中常用金属材料(如碳素钢、合金钢、铸铁、铝合金等)在切削、铸造、锻压等加工方式下的行为特性。深入分析材料的显微组织、力学性能(如硬度、强度、塑性)与切削参数之间的相互关系。阐述如何利用热处理、表面改性等手段改善材料的加工性能。重点讲解切削过程中的塑性变形机理、摩擦与磨损现象,为后续的切削参数优化提供理论基础。 第三章 制造系统的基础 本章系统介绍现代制造系统的构成要素、分类及其集成化技术。详细阐述了从单机到柔性制造系统(FMS)、从计算机辅助制造(CAM)到企业资源规划(ERP)的演变历程。分析了制造系统中的信息流、物流和能源流的组织与调度方法。着重讨论了实现高效生产所需的自动化、信息化集成技术,以及如何构建适应市场快速变化的智能制造单元。 第二部分 成形工艺 第四章 铸造工艺基础 本章全面介绍金属铸造的基本原理和常用工艺。涵盖熔炼、造型材料(型砂、芯料)的性能与配比、浇注技术(浇口、冒口设计)以及凝固过程的控制。深入分析铸件的内部缺陷(如缩孔、气孔、夹渣)的形成原因及预防措施。详细介绍砂型铸造、金属型铸造、精密铸造(熔模铸造)等主要方法的工艺流程、设备选型及其适用范围,强调绿色铸造技术的发展方向。 第五章 锻压工艺 本章系统阐述金属材料在压力作用下的塑性变形规律,特别是锻压工艺的原理与应用。讲解压力机、模锻机等主要设备的工作原理与选型。详细分析自由锻、模锻、碾环、挤压等主要锻造方法的工艺特点、应力状态及对零件性能的影响。重点讨论模具设计的基本原则、材料选择、寿命预测以及如何通过优化锻造工艺消除或减轻内部缺陷,确保锻件的高强度和高可靠性。 第六章 钣金与薄壁零件成形工艺 本章专门介绍薄板零件的冲压、折弯、拉伸等成形技术。阐述冲压件的内应力状态、回弹现象及其补偿方法。详细介绍冲裁、孔加工、联合冲压等基本工序的工艺流程与模具结构。针对复杂曲面零件,深入分析深拉伸、胀形等特殊成形方法的工艺参数控制,以及如何利用有限元分析(FEA)模拟板料的流动行为,优化工艺参数以获得高质量的钣金件。 第三部分 切削加工工艺 第七章 切削原理与刀具基础 本章是切削加工的基础,详细分析切削过程中的物理现象。讲解切削力、切削热的产生机理、测量方法及其对加工精度的影响。深入探讨前刀面摩擦、积屑瘤形成、刀具磨损机制(如后刀面磨损、月牙洼)与刀具寿命的预测模型。重点分析不同几何角度(主偏角、副偏角、前角、后角)对切削性能的影响。详细介绍硬质合金、陶瓷、立方氮化硼(CBN)等先进刀具材料的特性与应用。 第八章 车削、铣削与钻削工艺 本章侧重于三大主流切削加工方法的工艺应用与优化。 车削: 介绍普通车床、CNC车床的结构特点,分析端面、外圆、内孔、螺纹等典型工序的进给量、转速与吃深选择。 铣削: 重点讲解顺铣与逆铣的区别、立式与卧式铣床的适用性。深入解析端铣、平面铣削、键槽铣削的工艺参数设定,特别是对刀具寿命与表面粗糙度的控制。 钻削: 分析钻削过程中的排屑困难、孔壁质量控制。介绍深孔钻削的特殊要求与冷却方式。 系统讲解如何根据零件材料、精度要求和表面粗糙度要求,合理选择刀具和制定加工路线,以达到最佳的加工效率和质量。 第九章 磨削与超精加工 本章集中于高精度和高表面质量的最终加工方法。详细介绍磨削的基本原理,如砂轮的选择(材质、粒度、硬度、结合剂)、磨削用量(进给量、砂轮线速度、工件转速)对磨削力、磨削温度和工件表面完整性的影响。讲解砂轮的修整、平衡与清洗技术。此外,还涵盖珩磨、研磨、抛光等超精加工方法的机理与应用场景,旨在实现零件的镜面光洁度。 第十Ч 工序设计与夹具设计基础 本章将工艺规划与辅助设计相结合。 工序设计: 阐述工序制定的基本原则(如“先粗后精”、“分部集中”),以及如何确定工序顺序、确定各工序的加工余量。讲解基准的选择、定位误差的分析与控制。 夹具设计: 介绍专用夹具和标准模块化夹具的结构与设计要素。重点讲解三位一体定位原理、夹紧力的合理施加与测量。分析机床夹具与机器的配合关系,确保加工过程的稳定性和重现性。 第四部分 现代制造与质量控制 第十一章 数控加工编程与后处理 本章介绍计算机数控(CNC)技术在机械制造中的应用。讲解坐标系、刀具补偿、G代码与M代码的编程原理。涵盖基础的固定循环、子程序调用等高级编程技巧。重点阐述从CAD模型到CNC程序之间的 CAM 软件处理流程,以及后处理器的作用,确保生成的代码能准确驱动特定型号的数控机床完成复杂零件的精密加工。 第十二章 表面工程与热处理在制造中的作用 本章探讨如何通过表面改性和热处理来优化零件的使用性能。热处理部分涵盖退火、正火、淬火、回火等基础工艺,分析冷却介质和温度对相变和最终组织的影响。表面处理部分详述渗碳、氮化、离子镀(PVD/CVD)等技术如何提高零件的耐磨性、抗腐蚀性和疲劳强度。强调热处理和表面工程是决定最终产品寿命和可靠性的关键环节。 第十三章 测量与质量控制 本章系统介绍现代机械加工的质量保证体系。讲解测量学的基本概念、误差来源与评定方法。详细介绍线纹度、形状误差的测量技术,如接触式与非接触式测量设备(如三坐标测量机 CMM、光学扫描仪)。阐述统计过程控制(SPC)在过程稳定性和产品合格率控制中的应用,以及如何建立面向全过程的质量管理体系,确保制造结果符合设计规范。

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用户评价

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这本书的语言风格整体偏学术化,对于已经掌握基础概念的读者来说,阅读起来比较流畅,行文严谨,少有歧义。然而,对于那些学习兴趣刚刚被激发的新手来说,可能门槛稍高。书中的一些术语解释得不够详尽,常常需要读者跳到其他章节甚至其他参考书去查找定义。理想的教材应该像一位耐心的导师,能够预判学习者可能在哪里卡住,并提前给予清晰的解释和形象的比喻。我希望它能在保证学术严谨性的同时,增加一些“工程直觉培养”的部分,比如通过一些“陷阱分析”或“常见错误解析”的小栏目,帮助读者建立对机械系统工作状态的直观感受。毕竟,机械设计远不止于计算,更在于对物理世界的深刻理解和经验的积累。

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这本书的装帧和印刷质量相当不错,封面设计简洁大气,纸张的触感也很好,阅读体验很舒适。拿到手里沉甸甸的感觉,让人对里面的内容充满期待。不过,我主要关注的是它在理论深度上的表现。我希望它不仅仅是简单地罗列公式和习题,而是能在每章的开头提供一些深入浅出的理论背景介绍,帮助读者更好地理解知识点之间的内在联系。如果能有一些经典案例的详细剖析,展示理论是如何应用于实际工程问题中的,那就更完美了。毕竟,机械设计是一个实践性很强的领域,纯粹的数学推导很容易让人感到枯燥和脱节。我希望它能成为一本既能打基础又能启发思考的工具书,而不是一本只能用来应付考试的“题海战术”教材。目前来看,这本书的排版布局清晰,图表绘制得也很规范,这对于理解复杂的机械结构至关重要。

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这本书的章节安排逻辑性确实值得称赞,从基础的材料力学到具体的机构设计,循序渐进,过渡自然。特别是对于那些初次接触这门学科的学生来说,这种由浅入深的编排方式非常友好。我特别欣赏它在引入新概念时,都会附带一些历史背景或者行业标准的变化说明,这让知识点不再是孤立的符号,而是承载着工程智慧的结晶。然而,我发现书中对一些现代设计理念的覆盖略显不足,比如增材制造(3D打印)在机械零部件设计中的应用,或者如何利用有限元分析(FEA)进行优化设计的内容几乎没有涉及。在今天的工业环境下,这些前沿技术正变得越来越重要。我期望未来的版本能够与时俱进,增加一些关于数字化设计和智能制造方面的实践案例,这样这本书的实用价值才能得到最大程度的提升,不至于让读者在面对最新的行业挑战时感到力不从心。

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从一位资深技术人员的角度来看,我更看重的是工具书的“参考价值”和“查阅效率”。这本书的索引系统做得不错,查找特定公式或标准件参数相对方便。但是,我发现它在关键数据和图表的准确性上,似乎存在一些细微的疏忽。例如,某些特定工况下的材料疲劳极限数据,与我手头最新的国家标准似乎略有出入。在机械设计这种对精度要求极高的领域,哪怕是微小的误差都可能在实际应用中被放大,导致安全隐患。我强烈建议编者进行一次全面的数据校对,特别是与最新国际和国内工程标准对标。此外,如果能提供一个配套的电子资源库,里面包含常用的计算表格、标准件的CAD模型链接或者关键计算程序的源代码示例,那将极大地提高查阅和应用效率,真正体现其作为现代工程参考书的地位。

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我是一个偏爱动手实践的工程师,所以对任何技术书籍的“案例分析”部分都格外关注。这本书在习题的广度上做得还算可以,覆盖了各种典型的机械设计模块,从轴承选型到齿轮传动系统的设计都有涉及。但是,我感觉它在“深度”上有所欠缺。很多习题的求解过程似乎只是公式的简单套用,缺乏对设计过程中的“权衡取舍”的讨论。比如,在选择驱动元件时,为什么A方案优于B方案?背后的成本、可靠性、维护性等非技术因素是如何影响最终决策的?这些才是真正区分“会解题”和“会设计”的关键。如果能加入一些基于实际工程限制条件的优化设计题目,并提供多种可行方案的对比分析,这本书的价值会立刻上升一个台阶,真正成为指导实践的宝典,而不是仅仅停留在理论计算层面。

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