机械制造基础

机械制造基础 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:高等教育
作者:本社
出品人:
页数:307
译者:
出版时间:2007-8
价格:24.80元
装帧:
isbn号码:9787040218602
丛书系列:
图书标签:
  • 机械制造
  • 机械工程
  • 基础知识
  • 制造工艺
  • 机械原理
  • 机械设计
  • 工业技术
  • 工程技术
  • 机械设备
  • 实训教材
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具体描述

《机械制造基础》共10章,以机械制造方法和加工装备为主线,融入机床、刀具和金属切削原理,包括金属材料的热加工方法(铸造、锻压和焊接)、塑料的成形方法、车削加工方法、铣削和刨插削加工方法、钻削加工方法、镗削加工方法、拉削加工方法、磨削加工方法、齿轮加工方法、快速成形方法、精密加工方法、特种加工方法、表面处理方法等。《机械制造基础》强调学以致用,理论联系实际,注重学生机械制造技术应用能力与工程素养两个方面的培养,旨在提高学生解决生产一线实际问题的能力。

《机械制造基础》可作为高等职业学校、高等专科学校、成人高校及本科院校举办的二级职业技术学院机械制造与自动化、模具设计与制造、数控技术、机电一体化技术等专业的教材,也可作为机械、机电类技术人员的参考书或机械制造企业人员的培训教材。

《数字孪生与智能制造前沿技术》 图书简介 在工业4.0和智能制造浪潮席卷全球的今天,传统制造业正经历着前所未有的深刻变革。本书聚焦于推动这场变革的核心驱动力——数字孪生(Digital Twin)技术及其在智能制造系统中的前沿应用。我们旨在为读者提供一个全面、深入且极具实践指导意义的知识框架,探讨如何利用虚拟与现实的深度融合,构建高效率、高柔性、自适应的未来工厂。 第一部分:数字孪生理论基石与技术架构 本书的开篇部分,我们将为读者夯实数字孪生的理论基础。数字孪生并非简单的三维模型可视化,而是一个包含数据采集、建模、仿真、分析和决策反馈的完整闭环系统。 1.1 数字孪生的概念界定与演进历程: 详细剖析数字孪生的多维度定义,从早期的产品生命周期管理(PLM)中的虚拟样机概念,到当前工业互联网平台驱动下的实时映射实体。探讨其与模拟仿真(Simulation)、虚拟现实(VR)、增强现实(AR)技术的本质区别与交叉融合点。 1.2 关键支撑技术栈的深度解析: 数字孪生系统的实现依赖于多项核心技术的协同。我们将重点阐述以下几个方面: 物联网(IoT)与边缘计算: 讨论如何通过高密度传感器网络和边缘计算架构,实现物理实体数据的实时、可靠、低延迟采集与预处理,确保孪生体与实体间的数据同步性(Fidelity)。 高保真建模技术: 深入探讨面向复杂装备和生产线的几何建模(CAD/CAE)、物理场建模(FEA/CFD)以及行为逻辑建模(BPM/UML)的集成方法。特别关注面向过程的动态行为建模,而非静态结构建模。 云计算与数据湖架构: 阐述如何利用云平台进行大规模数据的存储、管理和复杂模型的部署,以及构建统一数据视图的重要性。 1.3 数字孪生的分层架构设计: 提出一种通用的、可扩展的数字孪生系统架构模型,通常包含:物理层(实体)、连接层(数据采集与传输)、模型层(虚拟映射与仿真)、应用层(分析、优化与决策)。分析各层级之间的接口标准与数据流转机制。 第二部分:智能制造场景下的数字孪生应用实践 在理论基础之上,本书的第二部分将场景化地展示数字孪生技术在智能制造全生命周期中的具体应用和价值体现。 2.1 研发设计阶段的虚拟验证与优化: 产品数字孪生(PDT): 聚焦于在产品投入实际生产前,利用孪生模型进行多物理场耦合仿真,预测产品在不同工况下的性能衰减、可靠性及可制造性。强调如何通过“虚拟调试”替代昂贵的物理样机测试,加速创新周期。 工艺数字孪生(CPT): 针对复杂的加工、装配、焊接等制造过程,构建精确的工艺孪生体。重点讨论如何通过模拟不同参数组合(如刀具路径、温度、压力)对最终产品质量的影响,实现“一次成功”的制造目标。 2.2 生产运营中的实时监控与优化控制: 车间与产线数字孪生(WPT): 这是数字孪生最核心的应用领域。详细介绍如何构建覆盖整个车间布局、设备状态、物料流、人员调度的实时虚拟映射。 动态调度与资源优化: 利用孪生体进行“What-If”分析,模拟突发事件(如设备故障、订单变更)对全局进度的影响,并实时生成最优的调整方案,实现柔性生产调度。 预测性维护(PdM): 阐述如何将设备状态数据(振动、温度、电流)输入孪生模型,结合机器学习算法,精确预测部件的剩余使用寿命(RUL),从而将维护模式从被动响应转变为主动预防。 2.3 售后服务与全生命周期管理: 服务数字孪生: 探讨产品投入使用后,如何通过收集的运行数据不断更新和完善其数字孪生模型。这不仅能指导现场维护人员进行远程诊断和故障隔离,还能为下一代产品的设计迭代提供真实反馈。 第三部分:驱动未来制造的进阶技术融合 为了实现真正的“自组织、自优化”智能制造系统,数字孪生技术必须与更前沿的人工智能技术深度融合。 3.1 人工智能与数字孪生的协同机制: AI驱动的仿真优化: 介绍如何使用强化学习(RL)或贝叶斯优化算法,驱动数字孪生模型进行自主学习和参数搜索,而非依赖传统的人工经验试错。 基于孪生的知识图谱构建: 探讨如何将仿真结果、历史运行数据和专家知识结构化存储为知识图谱,为操作人员提供智能化的决策支持系统。 3.2 边缘智能与孪生体的分布式部署: 分析在低延迟要求极高的场景下(如高速控制回路),如何将部分数字孪生模型的计算与决策能力下沉到边缘设备,实现本地化的快速反应,同时保持与云端主孪生体的同步与协同。 3.3 挑战与未来展望: 本书的最后部分将客观分析当前数字孪生技术在实际推广中面临的挑战,包括:高昂的建模成本、跨平台数据互操作性标准缺失、模型验证的可靠性难题,以及数据安全与隐私保护等关键议题。同时,展望下一代工业互联网、元宇宙技术与数字孪生的深度融合,勾勒出未来工厂的宏伟蓝图。 目标读者: 本书面向对象涵盖了工业自动化工程师、制造系统规划师、软件开发人员、企业高层管理者以及相关专业的高年级本科生和研究生。它不仅是技术实现手册,更是引领企业实现数字化转型战略的理论指南。通过阅读本书,读者将掌握构建、部署和运营高性能数字孪生系统的核心能力,从而在激烈的市场竞争中抢占技术制高点。

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说实话,我之前尝试过好几本同类的入门级读物,大多是生硬地翻译国外教材的结构,读起来佶屈聱牙,充满了晦涩的专业术语,让人望而生畏。但这本书的语言风格,简直是教科书级的“翻译”——它将那些高深莫测的工程学概念,用一种非常贴近国内工程师工作习惯的、简洁明快的中文表达了出来。它不是在“炫耀”知识的难度,而是在“努力”让读者理解知识的精髓。比如,在描述金属的晶体结构时,作者避免了过多的数学推导,而是侧重于解释这种结构如何直接影响到材料的延展性和脆性。这种“以用为先”的叙事策略,极大地提高了阅读的效率和代入感。不过,我个人认为,在某些章节中,作者引用的行业标准似乎有些年代感了,如果能适当地补充一些近五年内更新的国际或国家标准作为参考对照,对于指导当前的工程实践会更有价值,毕竟工艺标准是动态变化的。

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这本书在图示和表格的使用上,达到了令人叹服的精细度。很多理论的阐述,仅仅依靠文字描述是难以想象其复杂性的,但这本书几乎为每一个关键的物理过程——无论是变形、流动还是结合——都配上了清晰、标注明确的流程图或剖面图。我特别留意了关于“铸造”那一章的插图,关于型腔充填过程的动态模拟图,其层次感和空间感处理得极其到位,几乎不需要文字辅助,读者就能捕捉到液态金属在模具中流动的关键拐点。这种对视觉化学习的重视,无疑是这本书最核心的竞争力之一。然而,我发现在电子版中,很多复杂的图表分辨率略有下降,导致一些细微的尺寸标注变得模糊不清,这在需要精确查阅数据时造成了不便。对于这样一本技术性极强的书籍,如果能确保所有图像元素在放大后依然保持矢量图的清晰度,那将是体验上的巨大提升。

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这本书的装帧设计着实令人眼前一亮,封面那深邃的墨绿色调,配上烫金的标题字体,散发出一种沉稳而厚重的工业美感。初次捧起,就能感受到纸张的质地相当不错,内页的印刷清晰度极高,图文排版疏密有致,即便是那些复杂的机械结构示意图,也描绘得一丝不苟,线条的粗细过渡自然,让人在阅读过程中倍感舒适,长时间翻阅也不会觉得眼睛疲劳。不过,我个人觉得,如果能在一些关键概念的引入部分,增加一些现代制造业的实际案例短引,哪怕只是配上几张高清的黑白照片,来为那些略显抽象的理论奠定直观的感知基础,或许能让初学者更快地进入状态。例如,在讲解“切削用量”时,如果能穿插一段关于高精度数控机床加工现场的对比描述,那种理论与实践的张力会更加吸引人。总的来说,从物理媒介的角度来看,这是一本制作精良、值得收藏的工具书,看得出出版方在细节上是下足了功夫的,完全符合一本专业教材应有的水准和格调。

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就我个人的学习路径而言,我需要一本能够同时满足“基础知识复习”和“特定工艺点快速检索”的双重需求的资料。这本书在这方面的表现可圈可点,它的目录结构设计得非常合理,章节划分清晰,而且关键术语的索引做得非常到位。我发现自己可以迅速定位到关于“表面处理技术”中关于“化学镀镍”的具体参数范围,而无需通读前面关于电化学的基础内容。这种强大的“可检索性”使得它在实际工作场合中,更像是一个即插即用的知识库,而不是一个需要从头读到尾的纯粹教材。如果说有什么可以改进之处,我希望未来的修订版能在章节末尾增加一些“思考题”或者“案例分析”,这些题目不必过于复杂,但需要引导读者将本章学到的原理应用到一个具体的工程问题中去解决,这样可以更好地固化知识点,检验学习的成效。

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我花了整整一个周末的时间,沉浸在这套关于工业基础知识的读物中,最大的感受是作者在知识体系的逻辑构建上展现了极其老辣的功力。它并非简单地堆砌公式和定义,而是构建了一个层层递进的知识网络。从最基本的材料性能分析,到热力学在制造过程中的体现,再到各种成型工艺的演变逻辑,每一步的过渡都处理得如同精密齿轮咬合一般顺滑,没有生硬的跳跃。尤其欣赏的是作者在阐述“公差与配合”原理时所采用的类比手法,它将抽象的尺寸链关系,巧妙地转化为了日常生活中的场景,使得那些初看起来晦涩难懂的几何精度要求,一下子变得清晰可辨。这种由浅入深、注重底层逻辑的讲解方式,极大地减轻了自学者啃读理论时的心理负担。唯一的遗憾是,在涉及到前沿的增材制造技术(3D打印)的部分,篇幅略显保守,如果能有更多篇幅去探讨粉末冶金和激光熔覆这些新兴领域的工艺控制难点,那这本书的覆盖面和时效性将更上一层楼。

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