机械基础(中等职业技术教育系列教材)

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isbn号码:9787562236450
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具体描述

好的,以下是一本不包含《机械基础(中等职业技术教育系列教材)》内容的图书简介,内容详实,力求自然流畅: --- 《现代精密制造工艺与装备:面向智能制造的实践指南》 作者: 王海涛, 李明德 出版社: 科技创新出版社 出版日期: 2023年10月 页数: 780页(含大量图表与案例分析) 定价: 128.00元 --- 内容概述与本书定位 本书并非传统意义上的机械原理或基础理论教材,而是聚焦于当代高精度、高效率、智能化制造领域的核心技术与实践应用。随着“工业4.0”和“中国制造2025”战略的深入推进,传统机械制造正加速向数字化、网络化、智能化的方向转型。《现代精密制造工艺与装备》正是为满足这一时代需求而编写的,旨在为高职院校相关专业的学生、企业工程师以及技术管理人员提供一套兼具前沿性、系统性和实操性的专业参考资料。 本书摒弃了对基础的机械结构件(如螺纹、联轴器、齿轮传动等)的冗长讲解,而是将重点完全置于如何实现“精密”和“智能”这两个核心命题之上。全书共分为六大部分,理论深度适中,但案例和图示丰富,确保读者能够清晰理解从设计理念到实际生产线集成的全过程。 第一部分:精密加工技术的新范式 本部分深入探讨了区别于传统车削、铣削的先进切削理论与实践。 1.1 超精密加工的挑战与策略: 详细阐述了纳米级加工误差的来源(如机床热变形、刀具磨损、振动噪声)及其补偿技术。重点介绍了磁悬浮主轴在超精密磨削和车削中的应用,以及如何通过激光干涉仪实时监测和修正位移误差。 1.2 特种加工技术集成: 区别于传统的机械加工,本章详述了电火花线切割(WEDM)的高速化发展、激光加工(包括激光熔覆和激光精密切割)在复杂曲面和难加工材料中的应用。尤其关注了电化学加工(ECM)在降低材料内应力方面的优势。 1.3 刀具材料与涂层技术的革新: 探讨了PCD、CBN等超硬材料刀具在高速硬化钢加工中的应用瓶颈及解决方案。深入剖析了多层氧化物、氮化物涂层(如TiAlN, CrN)的结构设计及其对提高刀具寿命和表面质量的影响机制。 第二部分:增材制造(3D打印)的技术前沿 本书将增材制造视为现代精密制造体系中不可或缺的一环,而非简单的辅助手段。 2.1 金属增材制造的工艺选择与控制: 详细对比了选择性激光熔化(SLM)、电子束熔化(EBM)和定向能量沉积(DED)三大主流技术。重点讲解了粉末床工艺中的烧结过程控制,包括激光功率密度、扫描速度对致密度和残余应力的影响模型。 2.2 打印件的后处理与性能优化: 强调了增材制造件的局限性在于其复杂的内部微观结构。内容涵盖热等静压(HIP)技术如何消除内部孔隙,以及针对不同应用(如航空叶片)的定向凝固和晶粒细化处理。 2.3 复杂拓扑优化设计: 介绍了如何利用有限元分析(FEA)软件进行结构拓扑优化,并将优化后的轻量化、仿生结构模型直接导入打印设备进行制造的流程闭环。 第三部分:数控系统与五轴联动技术 本部分是连接“设计”与“制造”的桥梁,着重于实现复杂零件的自动化与高精度加工。 3.1 高性能数控系统的架构与编程: 不再局限于G代码和M代码的简单描述,而是侧重于现代CNC系统的实时控制架构、PLC逻辑集成以及人机界面(HMI)的设计原则。讨论了开放式CNC平台(如LinuxCNC或定制内核)在特定产线集成中的潜力。 3.2 五轴联动加工的运动学与路径规划: 深入分析了并联式、串联式五轴机床的运动学模型解算,重点讲解了万向头和倾斜轴的运动耦合问题。对于复杂的曲面(如模具型腔),阐述了如何通过刀轴姿态优化来避免干涉、提高表面质量。 3.3 刀具与工件的接触几何分析: 引入了实时的接触几何计算模型,指导读者理解在五轴加工中,如何通过调整刀具的倾斜角度来确保恒定的切削载荷,从而保证加工的稳定性和精度。 第四部分:智能制造中的质量保证与检测 本书认为,没有实时反馈与自适应控制的制造不是现代制造。 4.1 在线监测与过程传感技术: 详细介绍了集成在机床内部的传感器技术,包括声发射(AE)技术用于监测刀具磨损和裂纹形成,以及力/力矩传感器用于优化进给量。 4.2 工业视觉与激光测量: 重点介绍高精度三维扫描仪(如结构光、激光跟踪仪)在加工前后的比对应用。讲解了如何建立点云数据与CAD模型的偏差分析模型,实现对加工误差的即时定位。 4.3 智能补偿与自适应控制: 将传感器数据转化为机床补偿参数的理论方法。讨论了基于机器学习的预测性维护(PdM)模型,用以预判主轴轴承或丝杠的故障时间,避免非计划停机。 第五部分:先进材料的成形与连接技术 本章关注如何处理传统机械加工难以应对的新型复合材料和高强度合金。 5.1 复合材料(CFRP/GFRP)的精密加工: 探讨了碳纤维增强复合材料加工中常见的“脱层”和“纤维拔出”问题,以及如何通过高转速、低进给和气流辅助冷却等特殊策略来抑制这些缺陷。 5.2 搅拌摩擦焊(FSW)与其他固态连接技术: 介绍了FSW在铝合金、钛合金等航空航天材料连接中的优势(无熔化过程,低变形)。并对比了爆炸焊、扩散焊在特种结构件制造中的应用场景。 第六部分:柔性制造系统(FMS)与数字化车间集成 本书的收官部分,将所有先进技术整合入一个高效的生产系统框架中。 6.1 制造执行系统(MES)的关键功能: 阐述了MES如何对接ERP(企业资源计划)和底层SCADA系统,实现生产调度、物料追踪和质量追溯的数字化闭环。 6.2 机器人与自动化单元的集成: 详细分析了工业机器人(六轴机械臂)在自动化上下料、自动换刀、以及复杂检测任务中的应用案例。重点是机器人离线编程(OLP)的策略和工具路径的优化。 6.3 虚拟调试与数字孪生: 介绍了如何利用数字孪生技术在虚拟环境中对整个生产线进行仿真和调试,提前发现潜在的工艺冲突和效率瓶颈,从而大幅缩短新产线的部署时间。 --- 适用对象: 应用技术型本科高年级学生及高职高专学生(机械制造及其自动化、数控技术、智能制造工程等专业)。 企业中从事工艺规划、设备操作与维护、生产线优化的工程技术人员。 希望了解现代精密制造前沿动态的研发人员。 本书特点: 实践导向: 案例均来源于行业内最新的成功应用。 技术前沿: 内容覆盖了近五年内行业内重点突破的技术方向。 系统集成: 强调单一技术与整个智能制造生态的协同作用。

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读后感

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这本书的装帧质量和纸张选择也值得一提,这可能是一个很小的细节,但对于我们这些需要反复查阅和做笔记的学生来说,非常重要。纸张厚实,油墨印刷清晰,即使用荧光笔做了多次标记,书页也不会透墨,而且长时间翻阅后,书脊也没有出现松动或脱页的迹象。在如今很多教材追求低成本制作的背景下,能有这样一本经久耐用的工具书,让人感到非常踏实。它更像是一本可以陪伴我未来几年职业生涯的参考手册,而不是一本读完就束之高阁的应试读物,这份耐用性和实用性,体现了出版方对教育质量的认真态度。

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这本书的习题和思考题部分,绝对是其最大的亮点之一。很多教材的习题只是简单地重复课本内容,但这里的题目设计更注重对学生综合应用能力的考察。它里面设置了许多“开放式探究”和“情景模拟”的环节,比如要求根据给定材料和受力条件,初步设计一个简单机构的尺寸,或者分析一个常见机械故障的可能原因。这些题目迫使我必须整合运用好几个章节学到的知识点,而不是死记硬背某个公式。正是通过这些实战性强的练习,我才真正体会到知识的价值所在,感觉自己动手能力和分析问题的能力得到了实质性的提高。

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这本书的封面设计真是让人眼前一亮,那种沉稳的蓝色调,配上清晰的字体排版,一下子就给人一种专业、可靠的感觉。我拿到手的时候,就忍不住翻开看了几页,发现里面的插图和图示质量极高,线条流畅,标注清晰到位,对于初学者来说,简直是福音。很多复杂的机械原理,仅仅通过这些精美的图解,就能迅速把握住核心概念,完全不需要对着枯燥的文字冥思苦想。特别是那些剖面图,做得非常细致,让人一眼就能看出内部机构的咬合关系和运动轨迹。这绝不是那种随便拼凑的教材,看得出来编者在内容组织和视觉呈现上都下了大功夫,完全符合我们这个阶段对直观学习的需求,远超我预期的教材水准。

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我尤其欣赏的是,这本书的语言风格非常贴合中职学生的认知习惯,既不故作高深,也不至于过于口语化而失了严谨性。它采用了一种非常平实的叙述方式,很多技术术语的引入都伴随着详细的背景解释,确保我们能理解这个术语在整个学科体系中的位置和作用。章节间的过渡处理得非常自然流畅,知识点的递进逻辑清晰可见,读起来几乎没有卡壳的地方。就像一个经验丰富的老师傅在手把手教你,节奏把握得恰到好处,不会让你因为知识点太密集而感到喘不过气,学习体验极其顺畅。

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坦白说,我以前对机械这块一直有点怵头,总觉得公式和理论太抽象,难以落地。但这本教材的处理方式,简直是把“化繁为简”做到了极致。它不是堆砌公式,而是用大量的实际工程案例来串联知识点。比如讲到传动系统的效率时,它会立刻联系到我们车间里实际用的减速箱构造,让你在理解理论的同时,脑海中已经浮现出实物的运作场景。这种“学以致用”的编排逻辑,极大地提升了我的学习兴趣和代入感。每次学完一个单元,都会有一种豁然开朗的感觉,不再觉得机械设计是什么高不可攀的学问,而更像是精密的“工艺美术”,充满了逻辑美感。

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