金工实践教程

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页数:185
译者:
出版时间:2009-7
价格:20.00元
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isbn号码:9787122055453
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  • 金工
  • 机械制造
  • 实训
  • 技能
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  • 金属加工
  • 技术
  • 教程
  • 实践
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具体描述

《金工实践教程》是根据教育部机械基础课程教学指导分委员会金工课程教学指导小组2008年8月制订的《普通高等学校工程材料及机械制造基础系列课程教学基本要求》(非机械类)编写的,内容包括金属材料及钢的热处理、铸造、锻压、焊接、切削加工基础知识、车工、铣工、刨工、磨削、钳工、数控加工技术和特种加工等,各章后均有复习思考题。

《金工实践教程》可作为高等工科学校本科非机械类专业的金工实习教材,也可作为广播电视大学、职工大学、高职及专科学校进行金工实习或金属工艺学教学的参考书。

《现代材料科学与工程:从原子尺度到宏观应用》 内容简介 本书旨在为材料科学与工程领域的学生、研究人员及行业专业人士提供一本全面、深入且前沿的参考著作。全书结构严谨,内容涵盖了材料科学与工程的核心理论、实验方法以及在现代工业中的广泛应用,强调从微观的原子和电子结构到宏观性能和实际应用的完整链条式理解。 第一部分:材料科学基础——微观世界的探秘 本部分聚焦于材料的本质——其微观结构。 第一章:晶体结构与缺陷 详细阐述了晶体学的基本原理,包括布拉维点阵、晶体结构类型(如面心立方、体心立方、六方最密堆积)的几何特征和密堆积效率。重点讨论了晶体中存在的各种缺陷,包括点缺陷(空位、间隙原子、取代原子)、线缺陷(位错)和面缺陷(晶界、孪晶界)。对位错理论进行了深入剖析,阐明了位错的类型(刃型、螺型、混合型)及其运动机制,这对于理解金属的塑性变形至关重要。同时,探讨了晶界对材料性能的显著影响,尤其是在晶粒尺寸与力学性能之间的关系。 第二章:化学键与能带理论 本章深入探讨了原子间结合的本质,系统地分析了离子键、共价键、金属键、范德华力和氢键的形成机制、特点及对材料宏观性质(如熔点、硬度、电导率)的影响。随后,引入量子力学的基本概念,详细阐述了固态材料的能带理论。解释了价带、导带、禁带的概念,并据此对导体、半导体和绝缘体进行分类和性能预测。特别关注了费米能级在不同类型材料中的位置及其对电子传输特性的决定作用。 第三章:热力学与相变动力学 材料的稳定性和相变过程是理解其制备和服役性能的关键。本章从热力学角度,回顾了吉布斯自由能、化学势等基本概念,并将其应用于多组分、多相体系的分析。重点讨论了相图的构建、解读与应用,包括单组元、二元和简单三元体系(如铁碳合金系统)。在动力学方面,系统介绍了成核理论(均相与非均相成核)和生长机制,以及扩散理论,特别是Fick定律在材料处理过程中的应用。 第二章:结构-性能关系:材料的宏观响应 本部分将微观结构与材料的机械、电学、热学和光学性能联系起来。 第四章:力学性能与变形机制 本章是材料力学性能的核心内容。详细阐述了弹性变形(胡克定律、杨氏模量、泊松比)和塑性变形(屈服、加工硬化、断裂韧性)。深入探讨了金属、陶瓷和聚合物的本构关系差异。在断裂力学方面,介绍了韧性断裂与脆性断裂的特征,格里菲斯裂纹扩展理论,以及断裂韧度($K_{IC}$)的测试与意义。此外,还涵盖了疲劳(S-N曲线、低周疲劳和高周疲劳)、蠕变(稳态、瞬态和加速蠕变)的机理和预测。 第五章:电学与磁学性质 本章专注于电子在材料中的行为。对于电学性质,系统分析了电阻率的温度依赖性、电导机制,并详细阐述了半导体材料的本征激发、掺杂效应(n型与p型)、载流子迁移率以及PN结的形成与特性,为器件设计奠定基础。在磁学方面,区分了抗磁性、顺磁性和铁磁性材料,深入探讨了磁畴结构、磁滞回线、居里温度和磁致伸缩效应。 第六章:热学与光学性质 热学部分讨论了材料的比热容(德拜模型与爱因斯坦模型)、热导率的微观来源(声子与电子的贡献)以及热膨胀系数。这对于理解材料在温度梯度下的行为至关重要。光学性质方面,阐释了光与物质的相互作用,包括吸收、透射、反射和散射机制,并具体分析了透明材料(如光学玻璃)和半导体光电器件(如LED、太阳能电池)的设计原理。 第三部分:材料制备、加工与应用 本部分侧重于工程实践,介绍如何通过控制工艺来获得具有期望性能的材料。 第七章:金属材料及其热处理 系统介绍了钢铁材料(碳钢、合金钢、不锈钢)和铝合金、钛合金等主要工程金属的组织结构控制。重点讲解了热处理工艺,如退火、正火、淬火和回火的机制和目的,特别是淬火过程中的马氏体转变。此外,还介绍了粉末冶金技术在复杂金属部件制造中的应用。 第八章:陶瓷与复合材料 陶瓷材料部分涵盖了氧化物、非氧化物陶瓷(如碳化硅、氮化硅)的制备方法(如烧结、热压)及其高强度、高硬度和耐腐蚀性等特点。复合材料部分着重于纤维增强复合材料(如碳纤维、玻璃纤维)和颗粒增强复合材料,探讨了增强体与基体之间的界面结合对整体性能的决定性影响,以及混合律等性能预测模型。 第九章:聚合物与先进功能材料 本章涵盖了高分子材料的分子结构(线性、支化、交联)、分子量对性能的影响,以及玻璃化转变温度(Tg)和熔点(Tm)的概念。最后,本书扩展到前沿领域,介绍了功能材料,如形状记忆合金(SMA)、压电材料、磁记录材料以及纳米材料(如量子点、碳纳米管)的独特性能和在现代技术中的新兴应用。 全书配有大量图表、实例分析和工程案例,旨在培养读者将基础科学原理应用于解决实际工程问题的能力。每章末尾均设有思考题和推荐阅读,以促进深入学习和研究。

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读后感

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用户评价

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这本书的结构安排简直是为我们这种时间紧张的在职人员量身定做的。每一章的开头都会有一个明确的学习目标概述,让你在开始阅读前就知道自己将要掌握的核心技能点,这极大地提高了阅读效率。我最欣赏的是它对安全规范的强调,贯穿全书的红色警示框,详细列举了在车床、铣床操作过程中可能遇到的危险情景和规避措施,体现了对生命安全的高度重视。关于切削参数的选择,书中提供了一个非常实用的速查表,将不同刀具材料、工件材料和加工状态下的推荐转速和进给量清晰地列出,让我在实际工作中遇到突发状况时,能够快速做出合理的调整。虽然排版上略显朴素,纸张的质感也只能算中规中矩,但内容上的干货密度非常高,几乎没有一句废话。这本书更像一本工具书,随时可以翻开查阅,解决手头的问题。

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这本关于材料加工工艺的教材,从基础的机械原理讲起,深入浅出地介绍了各种金属材料的切削、成形和连接技术。作者在讲解过程中,非常注重理论与实践的结合,书中大量的插图和流程图清晰地展示了实际操作的步骤和注意事项。尤其让我印象深刻的是,它对数控机床编程的介绍,从G代码到M代码的编写,都有非常详尽的步骤说明,即便是初学者也能很快上手。我记得书中有一章节专门讲解了不同工件在加工过程中可能出现的变形和残余应力问题,并提供了实用的解决方案,这对于提高产品质量非常有帮助。此外,关于表面处理和热处理的部分,也涵盖了常见的工艺流程和质量控制标准,使得读者对整个制造链条有了一个全面的认识。虽然书中有些高级应用的实例略显陈旧,但对于打好基础而言,这本书绝对是不可多得的优秀教材,为我后续的专业学习和工程实践打下了坚实的基础。

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我抱着一种探索前沿技术的态度来阅读这本书的,并为其中对“智能制造”理念的融入感到惊喜。作者并没有将视角仅仅停留在传统的机械加工层面,而是积极探讨了如何将物联网(IoT)和大数据分析应用于生产线的质量监控中。书中甚至勾勒出了一个未来的“无人工厂”的设想模型,分析了实现这一目标所需要的关键技术突破。特别是关于过程参数的实时采集与反馈控制系统(PID算法在机床上的应用),讲解得非常透彻,即使涉及到一些控制论的基础知识,也都能在附录中找到清晰的数学推导。这使得这本书的受众群体一下子从单纯的车间技术员扩展到了系统集成工程师。对于渴望了解行业未来发展方向的人来说,这本书提供了许多富有洞察力的思考角度,激发了我对跨学科知识融合的兴趣。它不仅仅是一本技术手册,更是一份对未来制造业蓝图的描绘。

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翻开这本书,我立刻感受到了一种朴实而严谨的学术气息。它不像有些理论书籍那样晦涩难懂,而是用一种非常贴近实际生产的语言来阐述复杂的工程概念。我对其中关于模具设计与制造的章节非常感兴趣,它详细分析了不同类型的冲压、注塑模具的结构特点和失效模式,并通过几个经典的案例,展示了如何通过优化设计来延长模具寿命。书中对公差配合和几何尺寸标注的讲解也格外细致,图文并茂地说明了国家标准的要求,这对于确保零件的互换性和装配精度至关重要。阅读过程中,我常常停下来思考书中提出的那些关于“如何减少废品率”的讨论,作者似乎非常理解一线工程师的痛点,总能给出一些非常实用的、基于经验的指导。总的来说,这是一本非常“接地气”的书,它不仅仅是知识的罗列,更像是一位经验丰富的老工程师在手把手地指导你如何将图纸变为现实世界中的合格产品。

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坦率地说,这本书在某些方面显得有些过于学术化了,它的深度远超我原本的预期。我原本以为它会集中在基础操作层面,但没想到它花了很大篇幅去探讨材料科学在加工过程中的微观变化。例如,在讲述焊接热影响区时,书中引用了大量的金相组织图片和拉伸试验数据,来解释不同焊接参数对材料韧性和强度的影响。这种深入到材料本源的剖析,虽然让理解难度增加,但也极大地拓宽了我的专业视野。书中对先进制造技术如增材制造(3D打印)的介绍也相当前沿,探讨了其在快速原型和复杂结构件制造中的潜力与局限性。唯一的遗憾是,由于内容涵盖面太广,某些基础的测量工具使用方法被一带而过,初次接触这些仪表的读者可能需要借助其他资料来辅助理解。但对于希望系统性掌握现代制造技术体系的读者来说,这本书的体系结构无疑是极其出色的。

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