具体描述
模具钳工实用手册，ISBN：9787504522641，作者：欧阳永红
《现代机械设计与制造技术》 图书简介 本书旨在系统梳理和深入探讨现代机械设计与制造领域的核心理论、前沿技术及工程实践应用。它不仅是一本面向机械工程专业学生、工程师和技术人员的专业参考书，更是一部帮助从业者跟上技术发展步伐、提升复杂系统设计与集成能力的工具书。 全书内容组织严谨，逻辑清晰，力求在理论深度与工程实用性之间取得最佳平衡。内容覆盖了从基础的材料力学与工程材料，到先进的计算机辅助工程（CAE）、增材制造（3D打印）以及智能制造系统的全过程。 第一部分：机械设计基础与理论深化 本部分重点回顾并深化了机械设计中的基本理论，强调在现代工程环境下的应用和发展。 第一章：工程材料的先进特性与选择 本章深入探讨了高性能工程材料，包括新型合金钢、复合材料、高分子材料以及智能材料（如形状记忆合金）的微观结构、力学行为与环境适应性。详细分析了在极端载荷、高温、高压或腐蚀环境下材料的选择准则，并引入了基于有限元分析（FEA）的材料性能预测模型。特别关注了材料的疲劳、蠕变和断裂韧性评估方法，为可靠性设计提供坚实基础。 第二章：机械结构强度与可靠性分析 超越传统的许用应力法，本章侧重于基于概率的可靠性设计方法（Load and Resistance Factor Design, LRFD）。详细讲解了应力集中效应的精确分析、接触应力理论（如Hertz接触理论的扩展应用）以及动态载荷下的疲劳寿命预测。引入了先进的损伤容限分析（Damage Tolerance Analysis）框架，指导工程师如何评估和管理结构缺陷对系统安全性的影响。 第三章：机构运动学与动力学优化 本章涵盖了复杂机构的设计与分析，包括多自由度机构、机器人机构及仿生机构。重点分析了机构的运动学综合（Kinematic Synthesis）和动力学优化设计。引入了多体动力学（Multi-Body Dynamics, MBD）仿真技术，用以精确模拟机构在实际工作条件下的运动轨迹、振动特性及能量损耗，并提供降低冲击、平稳运行的优化策略。 第二部分：先进制造技术与工艺控制 本部分聚焦于现代制造体系中的关键技术，特别是如何利用数字化和自动化手段实现高精度、高效率的生产。 第四章：数控（NC）编程与高级加工策略 本章系统介绍了五轴及以上多轴联动数控加工的原理、坐标系定义及刀具路径规划。重点剖析了曲面零件的高效插补算法和表面光洁度的控制技术。此外，还详细阐述了在复杂模具、航空部件加工中，如何利用自适应进给率控制、刀具磨损补偿等智能算法，确保加工精度和一致性。 第五章：增材制造（AM）技术原理与后处理 本章全面介绍了选择性激光熔化（SLM）、电子束熔化（EBM）和粘合剂喷射等主流金属增材制造工艺。深入讨论了粉末床的流动性、激光/电子束与金属粉末的相互作用机制，以及成形过程中残余应力和变形的控制。同时，详尽阐述了增材制造零件的致密度检测、热等静压（HIP）处理、机械加工等关键后处理环节，以实现部件性能的最大化。 第六章：精密与超精密加工技术 本章探讨了在光学、微电子领域所需的超高精度加工技术。内容包括金刚石车削、磁悬浮主轴技术、激光精密切割和离子束抛光等。详细分析了影响加工精度的热误差、机床误差、振动误差的建模与补偿方法，旨在实现纳米级尺度的表面形貌控制。 第三部分：数字化与智能制造系统集成 本部分展望了工业4.0背景下的制造前沿，强调信息技术与制造过程的深度融合。 第七章：计算机辅助工程（CAE）的深度应用 本章超越基础的结构分析，聚焦于多物理场耦合仿真。涵盖了热-结构耦合（如焊接过程的残余应力分析）、流固耦合（FSI，如叶轮机械的气动弹性分析）以及电磁-结构耦合分析。重点介绍了如何使用高级材料模型和非线性求解器来准确预测复杂工况下的结构响应。 第八章：工业物联网（IIoT）与数据驱动的质量控制 本章讲解了如何通过传感器网络、边缘计算构建制造过程的实时监控系统。内容包括关键过程参数（如切削力、温度、振动）的在线采集、传输与特征提取。重点阐述了基于机器学习（ML）的预测性维护（PdM）模型在设备故障诊断中的应用，以及如何利用过程数据实现产品质量的闭环控制。 第九章：先进制造过程的仿真与优化 本章将设计、制造与装配过程进行一体化仿真。详细介绍了离散事件仿真（DES）在生产线平衡和物流优化中的应用。并引入了数字孪生（Digital Twin）的概念，展示如何构建虚拟模型来实时映射和预测物理制造系统在整个生命周期中的行为，从而实现远程诊断和优化调度。 总结与展望 本书的编写严格遵循“理论指导实践、实践反哺理论”的原则。所有技术点均配有丰富的工程案例分析，帮助读者理解复杂理论在实际工程问题中的转化路径。我们力求提供的是一个面向未来的知识框架，使读者不仅能解决当前遇到的技术难题，更能预见并掌握下一代机械制造技术的发展方向。对于有志于从事高端装备研发、复杂系统集成的工程技术人员而言，本书将是不可或缺的深度学习资源。
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