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付艳清 著

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• 实践

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出版社： 北京邮电大学出版社有限公司

ISBN：9787563524259

商品编码：29687376560

包装：平装

出版时间：2010-09-01

基本信息

书名：自动化专业实验教程

定价：42.00元

作者：付艳清

出版社：北京邮电大学出版社有限公司

出版日期：2010-09-01

ISBN：9787563524259

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.726kg

编辑推荐

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内容提要

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本书是根据自动化专业、电气工程及其自动化专业加强实践性教学、提高学生动手能力的需要编写的，涵盖了自动化专业14门专业基础课及专业课实验，选取的实验题目贴近工程实际，也符合培养21世纪应用型人才的需求。
　　本书共分14章，包括信号与系统、自动控制原理、电力电子技术、电机及拖动基础、光电检测技术、微机原理与接口技术、检测与转换技术、单片机原理及接口技术、可编程序控制器、计算机控制系统、dsp原理与应用、计算机网络技术、电力拖动自动控制系统、过程控制系统等内容。
本书主要作为工科高等院校自动化、电气工程及其自动化、机械制造及其自动化等专业的实验教材，同时也可供从事自动化专业工作的工程技术人员学习参考。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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《机械制造基础与实践》 第一章 绪论：现代制造的基石 本章旨在为读者构建一个关于机械制造领域宏观而深刻的认识。我们将从历史的角度出发，回顾机械制造技术从手工生产到自动化生产的演进历程，重点剖析每一次技术革命对人类社会发展带来的颠覆性影响。在此基础上，本章将深入探讨机械制造在现代工业体系中的核心地位，阐释其如何支撑起航空航天、汽车工业、能源开发、电子信息等国民经济的关键支柱产业。 我们将详细解读“制造”这一概念的内涵与外延，不仅仅局限于零件的加工成型，更涵盖了从设计、材料选择、工艺规划、质量控制到最终产品集成与服务的全过程。现代机械制造的范畴是广阔的，它涉及到精密工程、增材制造（3D打印）、智能制造等前沿领域，这些都将是后续章节深入探讨的基础。 本章还将介绍机械制造领域的基本术语、学科分类以及主要的就业方向，帮助读者建立学科认知框架，明确学习目标。我们将强调理论与实践相结合的重要性，为读者即将展开的实验学习奠定思想基础。通过本章的学习，读者将对机械制造产生浓厚的兴趣，并对其在未来科技发展中的作用有初步的认识。 第二章 材料科学基础：支撑制造的物质之源 材料是制造的基石，没有合适的材料，再精湛的工艺也无法实现。本章将系统地介绍构成现代机械产品的主要材料及其性能。我们首先从金属材料入手，深入剖析钢铁（碳钢、合金钢）的显微组织、力学性能（强度、硬度、韧性、塑性）与热处理工艺（退火、正火、淬炼、回火）之间的内在联系。我们将讨论不同合金元素对钢铁性能的影响，以及它们在不同应用场景下的选择依据。 随后，我们将转向非金属材料。塑料（高分子材料）因其轻质、绝缘、易成型等优点，在各行各业得到广泛应用。本章将介绍不同种类塑料的结构特点、物理化学性能以及常见的加工成型方法，如注塑、挤出、吹塑等。 工程陶瓷作为一类具有优异高温性能、高硬度、耐腐蚀性的材料，在极端工况下扮演着重要角色。我们将介绍陶瓷材料的基本组成、性能特点以及常见的制备工艺。 复合材料作为21世纪的重要材料，正以前所未有的速度发展。本章将重点介绍纤维增强复合材料，例如碳纤维增强聚合物（CFRP）和玻璃纤维增强聚合物（GFRP），解析其增强体与基体材料的协同作用，以及其在航空航天、体育用品等领域的应用。 此外，本章还将简要介绍金属基复合材料、陶瓷基复合材料以及其他新型材料的发展趋势，并强调材料的失效分析与选择原则，帮助读者在实际工程中做出明智的材料决策。 第三章 机械零件的加工方法（一）：切削加工基础 切削加工是机械制造中最古老也最核心的加工技术之一。本章将深入剖析各种传统的切削加工方法，揭示其原理、工艺特点、适用范围以及影响加工精度的关键因素。 我们将从车削开始，详细介绍车床的结构、工作原理、常用工序（外圆车削、端面车削、螺纹车削、锥度车削等）。在此基础上，我们将讨论切削用量（切削速度、进给量、切削深度）的选择原则，以及刀具几何参数（前角、后角、主偏角、副偏角）对加工质量和刀具寿命的影响。 铣削作为一种广泛应用的加工方法，将得到详细介绍。我们将讲解铣床的类型（卧式铣床、立式铣床、万能铣床），铣刀的种类（端铣刀、面铣刀、三面刃铣刀等），以及铣削加工的工艺（平面铣削、沟槽铣削、成形铣削等）。 钻削加工是孔加工的基本方法，本章将介绍钻床的类型、钻头的结构、钻孔工艺参数的确定以及钻孔时可能遇到的问题及其解决方法。 磨削加工是精加工的重要手段，本章将介绍砂轮的种类、粒度、硬度等参数的选择，以及磨削加工的工艺要点，例如外圆磨削、平面磨削、内圆磨削等，并阐述磨削在提高零件表面质量和尺寸精度中的作用。 本章还将介绍插削、刨削等其他重要的切削加工方法，并引导读者理解不同加工方法在效率、精度、成本方面的权衡。 第四章 机械零件的加工方法（二）：特种加工与成形技术 除了传统的切削加工，现代机械制造还广泛应用特种加工和成形技术，以应对复杂形状零件的加工需求，提高生产效率，以及获得特殊性能。本章将对此进行深入探讨。 我们将首先介绍电火花加工（EDM）。EDM利用脉冲放电产生的热能进行加工，特别适用于硬质合金、淬火钢等难加工材料，以及加工复杂型腔和微细结构。本章将详细阐述EDM的原理、电极材料选择、工艺参数设置以及在模具制造、精密零件加工中的应用。 激光加工是一种高效、高精度的非接触式加工技术。我们将介绍激光切割、激光焊接、激光淬火等工艺，分析激光加工的优势（热影响区小、精度高、自动化程度高）及其在精密制造、微电子、医疗器械等领域的应用。 超声波加工利用超声波振动产生空化效应和冲击作用，实现对脆性材料、硬质材料的加工。本章将介绍超声波加工的原理、设备组成及其在加工玻璃、陶瓷、硬质合金等材料中的应用。 成形技术是制造零件形状的另一重要途径。我们将详细介绍金属的塑性变形加工方法，如锻压（自由锻、模锻）、冲压（落料、冲孔、弯曲、拉伸）。分析这些工艺的特点、模具设计的基本原则以及在汽车、家电等行业中的广泛应用。 本章还将介绍铸造（砂型铸造、金属型铸造、精密铸造）和粉末冶金等成形技术，帮助读者理解不同成形方法在满足零件复杂形状、性能要求以及经济性方面的独特优势。 第五章 测量与检测技术：保障制造质量的眼睛 质量是制造的生命线，而测量与检测技术则是保障产品质量的基石。本章将系统介绍机械零件的测量与检测方法，帮助读者掌握常用的测量工具和检测技术。 我们将从常用量具的正确使用入手，包括游标卡尺、千分尺、百分表、内径百分表、角度量具等，强调其读数方法、使用注意事项以及精度要求。 随后，我们将深入探讨形位公差的测量。理解基准的选取、测量方法的选择（如三坐标测量机、影像测量仪、轮廓仪、圆度仪、表面粗糙度仪等）对于确保零件的互换性和装配精度至关重要。本章将详细介绍各种形位公差（如位置度、平行度、垂直度、对称度、圆度、同轴度、表面粗糙度等）的测量原理和实际操作。 在宏观检测方面，我们将介绍硬度计（洛氏硬度计、布氏硬度计、维氏硬度计）的使用，分析其在材料性能评估中的作用。 本章还将介绍非破坏性检测（NDT）技术，如超声波探伤、射线探伤、磁粉探伤、渗透探伤等，阐述它们在发现材料内部缺陷、表面裂纹等方面的作用，以及在确保产品可靠性中的重要性。 最后，本章将强调质量管理体系在现代制造中的地位，以及如何通过有效的测量与检测手段，实现产品质量的持续改进。 第六章 基础装配与调试：实现整体功能的关键 零件的加工与检测只是制造过程的一部分，将这些独立的零件组装成功能完善的整体，是机械制造的最终目标。本章将聚焦于基础的机械装配与调试技术。 我们将首先介绍装配的基本原则和要求，如清洁度、润滑、紧固、间隙配合的调整等。然后，我们将详细讲解不同类型的装配工艺。 对于螺纹连接，我们将介绍螺栓、螺母、垫圈等紧固件的选用原则、拧紧方法（手动拧紧、扭矩拧紧）以及防松措施。 对于轴与孔的配合，我们将深入探讨过盈配合、间隙配合和过渡配合的原理，以及压入、热装、冷装等装配方法。 对于转动件的装配，如轴承的安装，我们将介绍不同类型轴承的安装方法，润滑脂的选择与添加，以及安装后的游隙调整。 齿轮传动系统的装配是机械设计中的重要环节，本章将介绍齿轮啮合的精度要求，齿轮箱的装配流程，以及齿轮啮合间隙的调整。 在装配完成后，调试是验证产品功能、性能和可靠性的重要步骤。我们将介绍调试的基本流程，包括静态调试（检查安装是否正确、活动部件是否灵活）和动态调试（加载运行、性能测试），以及调试过程中可能遇到的问题及其排除方法。 本章还将简要介绍一些自动化装配设备的应用，为读者理解未来智能制造中的装配技术打下基础。 第七章 实践操作与案例分析：理论与实际的桥梁 本章是全书的实践核心，旨在通过一系列精心设计的实验项目和实际案例分析，将前六章所学到的理论知识转化为实际操作能力。 我们将设计一系列基础的机械加工实验，例如： 1. 车削实验： 练习外圆车削、端面车削，掌握车刀对刀、切削用量选择、尺寸控制等基本技能。 2. 铣削实验： 练习平面铣削、沟槽铣削，理解铣刀的选用、进给方向和加工精度。 3. 钻削实验： 练习钻孔、扩孔，掌握钻床操作规程、钻头选用与对刀。 4. 测量实验： 熟练使用卡尺、千分尺等量具，进行尺寸测量，并学习形位公差的简单测量。 在每个实验项目开始前，我们将明确实验目的、实验设备、实验步骤、安全注意事项以及预期结果，并提供详细的指导。实验过程中，将鼓励学生进行独立思考和动手操作，并记录实验数据和观察到的现象。 除了独立的加工实验，本章还将引入一些经典的机械零件装配与调试案例。例如，对一个简单的齿轮箱进行装配与调试，要求学生分析零件图，选择合适的装配工具和方法，并最终实现传动功能的正常运转。 同时，我们将选取一些实际工业生产中的案例，进行分析与讨论。例如，分析某个汽车零部件的制造工艺流程，探讨其材料选择、加工方法、质量控制等关键环节。通过案例分析，学生将能够更直观地理解理论知识在实际工程中的应用，培养解决实际工程问题的能力。 本章的重点在于强调“动手”与“思考”相结合。我们鼓励学生在实验过程中主动探索、发现问题，并尝试通过所学知识进行解决。通过实践操作，读者将真正掌握机械制造的基本技能，为未来深入学习和工作打下坚实的基础。 第八章 现代制造技术前沿概览：展望未来 作为本教程的最后一章，我们将目光投向机械制造技术的未来发展前沿，为读者勾勒出现代制造业的宏大图景，激发其对更先进技术的探索欲望。 我们将重点介绍智能制造的概念。深入阐述其核心要素，包括物联网（IoT）、大数据分析、人工智能（AI）、机器人技术、数字孪生等。我们将分析这些技术如何赋能传统制造，实现生产过程的智能化、柔性化和高效化。例如，机器人将在自动化生产线上承担重复性、危险性的工作，大数据分析将优化生产流程、预测设备故障，数字孪生将实现对整个生产过程的实时监控与模拟。 增材制造（3D打印）作为一项颠覆性的制造技术，将得到详细介绍。我们将解析不同3D打印技术（如FDM、SLA、SLS、SLM等）的原理、材料特性以及在原型制作、复杂零件制造、个性化定制等方面的独特优势。我们将探讨3D打印如何改变产品设计理念和供应链模式。 绿色制造与可持续发展将是现代制造业不可回避的议题。本章将介绍绿色制造的设计理念、清洁生产工艺、能源效率提升、废弃物回收与再利用等重要方面，强调如何在追求经济效益的同时，最大程度地减少对环境的影响。 我们将简要介绍工业互联网平台的作用，它如何连接设备、数据和人员，实现信息的高效流动与共享，从而构建更具韧性和竞争力的制造生态系统。 最后，本章将引导读者思考，作为未来的工程师，如何不断学习新知识、掌握新技术，以适应快速变化的制造业环境，为推动中国乃至全球制造业的创新发展贡献力量。本章旨在启发读者，鼓励他们保持好奇心，持续关注行业动态，为未来的职业生涯做好准备。

评分☆☆☆☆☆

好的，这是一份以读者口吻撰写的，针对一本假定的名为《自动化专业实验教程》的图书的五段评价，每段风格迥异，篇幅接近300字，且内容不重复。 --- 这本书的装帧设计相当朴实，甚至可以说有些过时，封面那种暗淡的蓝色调和生硬的字体组合，让我想起了大学时代那些摞得高高的、油墨味儿十足的教材。坦白说，当我第一次在书架上看到它时，并没有立刻产生“哇，这一定是本好书”的冲动。然而，翻开目录，我发现它对基础实验的覆盖面之广着实令人惊讶。从最基础的传感器原理验证，到复杂的PID控制算法的仿真与实现，几乎涵盖了自动化专业从入门到进阶的全部关键环节。它似乎秉持着一种“百科全书”式的编写理念，力求将理论知识与动手实践进行无缝对接。尤其值得称赞的是，它没有回避那些被许多教材简化处理的复杂概念，而是直接将它们拆解成可操作的实验步骤，这种务实的态度，对于初学者来说，无疑是极大的福音。虽然排版上略显拥挤，但内容的扎实程度，绝对能撑得起“教程”二字的重量。我个人认为，如果能配上更现代的图示和一些案例分析的视频链接，这本书的价值将得到指数级的提升，但就其现有内容而言，它依然是一份非常靠谱的实验指导手册。

评分☆☆☆☆☆

我阅读这本书的过程，更像是一场与时间赛跑的“战役”。这套教程的深度和广度，超出了我最初的预期，尤其是在针对那些前沿技术的实验模块部分，简直是硬核到让人头皮发麻。它似乎并不在乎读者的心理承受能力，而是直接将最前沿的工业物联网（IIoT）概念和边缘计算在控制系统中的应用，用一系列晦涩难懂的公式和逻辑流程图呈现在你面前。我花了整整一个周末，才勉强啃下了关于“模糊神经网络在非线性系统辨识中的应用”那一章的理论背景。这本书的魅力就在于它的“不妥协”，它没有用太多花哨的语言去粉饰那些复杂的数学模型，而是直接展示了背后的逻辑推导。这对于那些希望挑战自我、真正想弄明白底层原理的研究者来说，是如获至宝。但对于基础薄弱的学生，我建议务必配合其他辅助资料，否则很容易在那些密集的公式推导中迷失方向。这本书的难度系数，绝对属于“炼狱级”，但成功完成其中的高难度实验后，那种成就感是无可替代的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格实在是太……“教科书”了，那种带着浓重学术腔调的句式，让人仿佛回到了十年前的课堂。每一个段落都充满了被精确界定过的术语，几乎没有一句多余的口语化表达，阅读起来需要极高的专注度，不然很容易因为一个生僻的缩写而不得不回溯好几页去查找定义。不过，正是这种严谨到近乎苛刻的文字组织方式，保证了实验描述的精确性，使得实验流程几乎没有歧义。例如，在描述某个特定PLC模块的接线步骤时，它使用了非常精确的时序逻辑描述，一步一个脚标，这种细致入微的描述，有效避免了由于人为理解偏差导致的硬件损坏。总的来说，它像是一位一丝不苟的导师，虽然不善言辞，但每一步的指引都精准无误。我希望未来的版本可以在“注意事项”部分增加一些“过来人”的经验分享，比如哪些操作最容易出错，这样会更有助于实践教学。

评分☆☆☆☆☆

我最欣赏的是这本书在实验设计上体现出的系统性和递进关系。它不是简单地堆砌各种独立的小实验，而是构建了一个循序渐进的学习路径。从最初的数字逻辑门电路搭建，到后面利用搭建好的基础模块去构建一个小型自动化流水线的控制系统，每一步的知识点都像是搭积木一样，层层叠加。这种结构设计，极大地培养了读者的系统思维能力。当我完成了关于“状态反馈控制器”的设计与调试后，回头去看前面关于“传递函数”的实验，立刻就明白了为什么当初要学习那些看似枯燥的拉氏变换。这种前后印证、融会贯通的感觉，是那种零散知识点学习所无法提供的。它强迫你必须掌握前置知识，才能顺利进入下一个阶段，有效杜绝了那种只学皮毛、不求甚解的学习态度。这本书的价值，很大程度上在于它提供了一个完整的“知识地图”。

评分☆☆☆☆☆

从一个动手操作者的角度来看，这本书的实用价值略显不足，或者说，它更侧重于“理论验证”而非“实际工程应用”。书中提供的实验环境大多是基于理想化的仿真模型或者特定型号的、相对老旧的实验平台。例如，在讨论传感器数据采集时，它详细描述了理想状态下的噪声抑制方法，但对于现代工业现场中常见的电磁干扰（EMI）和接地问题，着墨甚少。这导致我在尝试将书中的某些流程应用到我目前正在维护的实际产线上时，遇到了很多软件和硬件兼容性的难题，这些问题在教程中是完全没有涉及的。这本书更像是一份扎实的学术参考资料，它教会了我们“应该”如何做控制，但却很少告诉我们“在现实中”经常会遇到哪些坑。因此，对于那些已经工作，希望快速解决现场问题的工程师来说，这本书可能需要搭配大量的工程经验手册一同阅读，才能真正发挥其作用。