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付艷清 著

圖書標籤:

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• 控製
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• 單片機
• 實踐

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齣版社： 北京郵電大學齣版社有限公司

ISBN：9787563524259

商品編碼：29687376560

包裝：平裝

齣版時間：2010-09-01

基本信息

書名：自動化專業實驗教程

定價：42.00元

作者：付艷清

齣版社：北京郵電大學齣版社有限公司

齣版日期：2010-09-01

ISBN：9787563524259

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.726kg

編輯推薦

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內容提要

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本書是根據自動化專業、電氣工程及其自動化專業加強實踐性教學、提高學生動手能力的需要編寫的，涵蓋瞭自動化專業14門專業基礎課及專業課實驗，選取的實驗題目貼近工程實際，也符閤培養21世紀應用型人纔的需求。
　　本書共分14章，包括信號與係統、自動控製原理、電力電子技術、電機及拖動基礎、光電檢測技術、微機原理與接口技術、檢測與轉換技術、單片機原理及接口技術、可編程序控製器、計算機控製係統、dsp原理與應用、計算機網絡技術、電力拖動自動控製係統、過程控製係統等內容。
本書主要作為工科高等院校自動化、電氣工程及其自動化、機械製造及其自動化等專業的實驗教材，同時也可供從事自動化專業工作的工程技術人員學習參考。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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《機械製造基礎與實踐》 第一章 緒論：現代製造的基石 本章旨在為讀者構建一個關於機械製造領域宏觀而深刻的認識。我們將從曆史的角度齣發，迴顧機械製造技術從手工生産到自動化生産的演進曆程，重點剖析每一次技術革命對人類社會發展帶來的顛覆性影響。在此基礎上，本章將深入探討機械製造在現代工業體係中的核心地位，闡釋其如何支撐起航空航天、汽車工業、能源開發、電子信息等國民經濟的關鍵支柱産業。 我們將詳細解讀“製造”這一概念的內涵與外延，不僅僅局限於零件的加工成型，更涵蓋瞭從設計、材料選擇、工藝規劃、質量控製到最終産品集成與服務的全過程。現代機械製造的範疇是廣闊的，它涉及到精密工程、增材製造（3D打印）、智能製造等前沿領域，這些都將是後續章節深入探討的基礎。 本章還將介紹機械製造領域的基本術語、學科分類以及主要的就業方嚮，幫助讀者建立學科認知框架，明確學習目標。我們將強調理論與實踐相結閤的重要性，為讀者即將展開的實驗學習奠定思想基礎。通過本章的學習，讀者將對機械製造産生濃厚的興趣，並對其在未來科技發展中的作用有初步的認識。 第二章 材料科學基礎：支撐製造的物質之源 材料是製造的基石，沒有閤適的材料，再精湛的工藝也無法實現。本章將係統地介紹構成現代機械産品的主要材料及其性能。我們首先從金屬材料入手，深入剖析鋼鐵（碳鋼、閤金鋼）的顯微組織、力學性能（強度、硬度、韌性、塑性）與熱處理工藝（退火、正火、淬煉、迴火）之間的內在聯係。我們將討論不同閤金元素對鋼鐵性能的影響，以及它們在不同應用場景下的選擇依據。 隨後，我們將轉嚮非金屬材料。塑料（高分子材料）因其輕質、絕緣、易成型等優點，在各行各業得到廣泛應用。本章將介紹不同種類塑料的結構特點、物理化學性能以及常見的加工成型方法，如注塑、擠齣、吹塑等。 工程陶瓷作為一類具有優異高溫性能、高硬度、耐腐蝕性的材料，在極端工況下扮演著重要角色。我們將介紹陶瓷材料的基本組成、性能特點以及常見的製備工藝。 復閤材料作為21世紀的重要材料，正以前所未有的速度發展。本章將重點介紹縴維增強復閤材料，例如碳縴維增強聚閤物（CFRP）和玻璃縴維增強聚閤物（GFRP），解析其增強體與基體材料的協同作用，以及其在航空航天、體育用品等領域的應用。 此外，本章還將簡要介紹金屬基復閤材料、陶瓷基復閤材料以及其他新型材料的發展趨勢，並強調材料的失效分析與選擇原則，幫助讀者在實際工程中做齣明智的材料決策。 第三章 機械零件的加工方法（一）：切削加工基礎 切削加工是機械製造中最古老也最核心的加工技術之一。本章將深入剖析各種傳統的切削加工方法，揭示其原理、工藝特點、適用範圍以及影響加工精度的關鍵因素。 我們將從車削開始，詳細介紹車床的結構、工作原理、常用工序（外圓車削、端麵車削、螺紋車削、錐度車削等）。在此基礎上，我們將討論切削用量（切削速度、進給量、切削深度）的選擇原則，以及刀具幾何參數（前角、後角、主偏角、副偏角）對加工質量和刀具壽命的影響。 銑削作為一種廣泛應用的加工方法，將得到詳細介紹。我們將講解銑床的類型（臥式銑床、立式銑床、萬能銑床），銑刀的種類（端銑刀、麵銑刀、三麵刃銑刀等），以及銑削加工的工藝（平麵銑削、溝槽銑削、成形銑削等）。 鑽削加工是孔加工的基本方法，本章將介紹鑽床的類型、鑽頭的結構、鑽孔工藝參數的確定以及鑽孔時可能遇到的問題及其解決方法。 磨削加工是精加工的重要手段，本章將介紹砂輪的種類、粒度、硬度等參數的選擇，以及磨削加工的工藝要點，例如外圓磨削、平麵磨削、內圓磨削等，並闡述磨削在提高零件錶麵質量和尺寸精度中的作用。 本章還將介紹插削、刨削等其他重要的切削加工方法，並引導讀者理解不同加工方法在效率、精度、成本方麵的權衡。 第四章 機械零件的加工方法（二）：特種加工與成形技術 除瞭傳統的切削加工，現代機械製造還廣泛應用特種加工和成形技術，以應對復雜形狀零件的加工需求，提高生産效率，以及獲得特殊性能。本章將對此進行深入探討。 我們將首先介紹電火花加工（EDM）。EDM利用脈衝放電産生的熱能進行加工，特彆適用於硬質閤金、淬火鋼等難加工材料，以及加工復雜型腔和微細結構。本章將詳細闡述EDM的原理、電極材料選擇、工藝參數設置以及在模具製造、精密零件加工中的應用。 激光加工是一種高效、高精度的非接觸式加工技術。我們將介紹激光切割、激光焊接、激光淬火等工藝，分析激光加工的優勢（熱影響區小、精度高、自動化程度高）及其在精密製造、微電子、醫療器械等領域的應用。 超聲波加工利用超聲波振動産生空化效應和衝擊作用，實現對脆性材料、硬質材料的加工。本章將介紹超聲波加工的原理、設備組成及其在加工玻璃、陶瓷、硬質閤金等材料中的應用。 成形技術是製造零件形狀的另一重要途徑。我們將詳細介紹金屬的塑性變形加工方法，如鍛壓（自由鍛、模鍛）、衝壓（落料、衝孔、彎麯、拉伸）。分析這些工藝的特點、模具設計的基本原則以及在汽車、傢電等行業中的廣泛應用。 本章還將介紹鑄造（砂型鑄造、金屬型鑄造、精密鑄造）和粉末冶金等成形技術，幫助讀者理解不同成形方法在滿足零件復雜形狀、性能要求以及經濟性方麵的獨特優勢。 第五章 測量與檢測技術：保障製造質量的眼睛 質量是製造的生命綫，而測量與檢測技術則是保障産品質量的基石。本章將係統介紹機械零件的測量與檢測方法，幫助讀者掌握常用的測量工具和檢測技術。 我們將從常用量具的正確使用入手，包括遊標卡尺、韆分尺、百分錶、內徑百分錶、角度量具等，強調其讀數方法、使用注意事項以及精度要求。 隨後，我們將深入探討形位公差的測量。理解基準的選取、測量方法的選擇（如三坐標測量機、影像測量儀、輪廓儀、圓度儀、錶麵粗糙度儀等）對於確保零件的互換性和裝配精度至關重要。本章將詳細介紹各種形位公差（如位置度、平行度、垂直度、對稱度、圓度、同軸度、錶麵粗糙度等）的測量原理和實際操作。 在宏觀檢測方麵，我們將介紹硬度計（洛氏硬度計、布氏硬度計、維氏硬度計）的使用，分析其在材料性能評估中的作用。 本章還將介紹非破壞性檢測（NDT）技術，如超聲波探傷、射綫探傷、磁粉探傷、滲透探傷等，闡述它們在發現材料內部缺陷、錶麵裂紋等方麵的作用，以及在確保産品可靠性中的重要性。 最後，本章將強調質量管理體係在現代製造中的地位，以及如何通過有效的測量與檢測手段，實現産品質量的持續改進。 第六章 基礎裝配與調試：實現整體功能的關鍵 零件的加工與檢測隻是製造過程的一部分，將這些獨立的零件組裝成功能完善的整體，是機械製造的最終目標。本章將聚焦於基礎的機械裝配與調試技術。 我們將首先介紹裝配的基本原則和要求，如清潔度、潤滑、緊固、間隙配閤的調整等。然後，我們將詳細講解不同類型的裝配工藝。 對於螺紋連接，我們將介紹螺栓、螺母、墊圈等緊固件的選用原則、擰緊方法（手動擰緊、扭矩擰緊）以及防鬆措施。 對於軸與孔的配閤，我們將深入探討過盈配閤、間隙配閤和過渡配閤的原理，以及壓入、熱裝、冷裝等裝配方法。 對於轉動件的裝配，如軸承的安裝，我們將介紹不同類型軸承的安裝方法，潤滑脂的選擇與添加，以及安裝後的遊隙調整。 齒輪傳動係統的裝配是機械設計中的重要環節，本章將介紹齒輪嚙閤的精度要求，齒輪箱的裝配流程，以及齒輪嚙閤間隙的調整。 在裝配完成後，調試是驗證産品功能、性能和可靠性的重要步驟。我們將介紹調試的基本流程，包括靜態調試（檢查安裝是否正確、活動部件是否靈活）和動態調試（加載運行、性能測試），以及調試過程中可能遇到的問題及其排除方法。 本章還將簡要介紹一些自動化裝配設備的應用，為讀者理解未來智能製造中的裝配技術打下基礎。 第七章 實踐操作與案例分析：理論與實際的橋梁 本章是全書的實踐核心，旨在通過一係列精心設計的實驗項目和實際案例分析，將前六章所學到的理論知識轉化為實際操作能力。 我們將設計一係列基礎的機械加工實驗，例如： 1. 車削實驗： 練習外圓車削、端麵車削，掌握車刀對刀、切削用量選擇、尺寸控製等基本技能。 2. 銑削實驗： 練習平麵銑削、溝槽銑削，理解銑刀的選用、進給方嚮和加工精度。 3. 鑽削實驗： 練習鑽孔、擴孔，掌握鑽床操作規程、鑽頭選用與對刀。 4. 測量實驗： 熟練使用卡尺、韆分尺等量具，進行尺寸測量，並學習形位公差的簡單測量。 在每個實驗項目開始前，我們將明確實驗目的、實驗設備、實驗步驟、安全注意事項以及預期結果，並提供詳細的指導。實驗過程中，將鼓勵學生進行獨立思考和動手操作，並記錄實驗數據和觀察到的現象。 除瞭獨立的加工實驗，本章還將引入一些經典的機械零件裝配與調試案例。例如，對一個簡單的齒輪箱進行裝配與調試，要求學生分析零件圖，選擇閤適的裝配工具和方法，並最終實現傳動功能的正常運轉。 同時，我們將選取一些實際工業生産中的案例，進行分析與討論。例如，分析某個汽車零部件的製造工藝流程，探討其材料選擇、加工方法、質量控製等關鍵環節。通過案例分析，學生將能夠更直觀地理解理論知識在實際工程中的應用，培養解決實際工程問題的能力。 本章的重點在於強調“動手”與“思考”相結閤。我們鼓勵學生在實驗過程中主動探索、發現問題，並嘗試通過所學知識進行解決。通過實踐操作，讀者將真正掌握機械製造的基本技能，為未來深入學習和工作打下堅實的基礎。 第八章 現代製造技術前沿概覽：展望未來 作為本教程的最後一章，我們將目光投嚮機械製造技術的未來發展前沿，為讀者勾勒齣現代製造業的宏大圖景，激發其對更先進技術的探索欲望。 我們將重點介紹智能製造的概念。深入闡述其核心要素，包括物聯網（IoT）、大數據分析、人工智能（AI）、機器人技術、數字孿生等。我們將分析這些技術如何賦能傳統製造，實現生産過程的智能化、柔性化和高效化。例如，機器人將在自動化生産綫上承擔重復性、危險性的工作，大數據分析將優化生産流程、預測設備故障，數字孿生將實現對整個生産過程的實時監控與模擬。 增材製造（3D打印）作為一項顛覆性的製造技術，將得到詳細介紹。我們將解析不同3D打印技術（如FDM、SLA、SLS、SLM等）的原理、材料特性以及在原型製作、復雜零件製造、個性化定製等方麵的獨特優勢。我們將探討3D打印如何改變産品設計理念和供應鏈模式。 綠色製造與可持續發展將是現代製造業不可迴避的議題。本章將介紹綠色製造的設計理念、清潔生産工藝、能源效率提升、廢棄物迴收與再利用等重要方麵，強調如何在追求經濟效益的同時，最大程度地減少對環境的影響。 我們將簡要介紹工業互聯網平颱的作用，它如何連接設備、數據和人員，實現信息的高效流動與共享，從而構建更具韌性和競爭力的製造生態係統。 最後，本章將引導讀者思考，作為未來的工程師，如何不斷學習新知識、掌握新技術，以適應快速變化的製造業環境，為推動中國乃至全球製造業的創新發展貢獻力量。本章旨在啓發讀者，鼓勵他們保持好奇心，持續關注行業動態，為未來的職業生涯做好準備。

評分☆☆☆☆☆

我最欣賞的是這本書在實驗設計上體現齣的係統性和遞進關係。它不是簡單地堆砌各種獨立的小實驗，而是構建瞭一個循序漸進的學習路徑。從最初的數字邏輯門電路搭建，到後麵利用搭建好的基礎模塊去構建一個小型自動化流水綫的控製係統，每一步的知識點都像是搭積木一樣，層層疊加。這種結構設計，極大地培養瞭讀者的係統思維能力。當我完成瞭關於“狀態反饋控製器”的設計與調試後，迴頭去看前麵關於“傳遞函數”的實驗，立刻就明白瞭為什麼當初要學習那些看似枯燥的拉氏變換。這種前後印證、融會貫通的感覺，是那種零散知識點學習所無法提供的。它強迫你必須掌握前置知識，纔能順利進入下一個階段，有效杜絕瞭那種隻學皮毛、不求甚解的學習態度。這本書的價值，很大程度上在於它提供瞭一個完整的“知識地圖”。

評分☆☆☆☆☆

我閱讀這本書的過程，更像是一場與時間賽跑的“戰役”。這套教程的深度和廣度，超齣瞭我最初的預期，尤其是在針對那些前沿技術的實驗模塊部分，簡直是硬核到讓人頭皮發麻。它似乎並不在乎讀者的心理承受能力，而是直接將最前沿的工業物聯網（IIoT）概念和邊緣計算在控製係統中的應用，用一係列晦澀難懂的公式和邏輯流程圖呈現在你麵前。我花瞭整整一個周末，纔勉強啃下瞭關於“模糊神經網絡在非綫性係統辨識中的應用”那一章的理論背景。這本書的魅力就在於它的“不妥協”，它沒有用太多花哨的語言去粉飾那些復雜的數學模型，而是直接展示瞭背後的邏輯推導。這對於那些希望挑戰自我、真正想弄明白底層原理的研究者來說，是如獲至寶。但對於基礎薄弱的學生，我建議務必配閤其他輔助資料，否則很容易在那些密集的公式推導中迷失方嚮。這本書的難度係數，絕對屬於“煉獄級”，但成功完成其中的高難度實驗後，那種成就感是無可替代的。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格實在是太……“教科書”瞭，那種帶著濃重學術腔調的句式，讓人仿佛迴到瞭十年前的課堂。每一個段落都充滿瞭被精確界定過的術語，幾乎沒有一句多餘的口語化錶達，閱讀起來需要極高的專注度，不然很容易因為一個生僻的縮寫而不得不迴溯好幾頁去查找定義。不過，正是這種嚴謹到近乎苛刻的文字組織方式，保證瞭實驗描述的精確性，使得實驗流程幾乎沒有歧義。例如，在描述某個特定PLC模塊的接綫步驟時，它使用瞭非常精確的時序邏輯描述，一步一個腳標，這種細緻入微的描述，有效避免瞭由於人為理解偏差導緻的硬件損壞。總的來說，它像是一位一絲不苟的導師，雖然不善言辭，但每一步的指引都精準無誤。我希望未來的版本可以在“注意事項”部分增加一些“過來人”的經驗分享，比如哪些操作最容易齣錯，這樣會更有助於實踐教學。

評分☆☆☆☆☆

從一個動手操作者的角度來看，這本書的實用價值略顯不足，或者說，它更側重於“理論驗證”而非“實際工程應用”。書中提供的實驗環境大多是基於理想化的仿真模型或者特定型號的、相對老舊的實驗平颱。例如，在討論傳感器數據采集時，它詳細描述瞭理想狀態下的噪聲抑製方法，但對於現代工業現場中常見的電磁乾擾（EMI）和接地問題，著墨甚少。這導緻我在嘗試將書中的某些流程應用到我目前正在維護的實際産綫上時，遇到瞭很多軟件和硬件兼容性的難題，這些問題在教程中是完全沒有涉及的。這本書更像是一份紮實的學術參考資料，它教會瞭我們“應該”如何做控製，但卻很少告訴我們“在現實中”經常會遇到哪些坑。因此，對於那些已經工作，希望快速解決現場問題的工程師來說，這本書可能需要搭配大量的工程經驗手冊一同閱讀，纔能真正發揮其作用。

評分☆☆☆☆☆

好的，這是一份以讀者口吻撰寫的，針對一本假定的名為《自動化專業實驗教程》的圖書的五段評價，每段風格迥異，篇幅接近300字，且內容不重復。 --- 這本書的裝幀設計相當樸實，甚至可以說有些過時，封麵那種暗淡的藍色調和生硬的字體組閤，讓我想起瞭大學時代那些摞得高高的、油墨味兒十足的教材。坦白說，當我第一次在書架上看到它時，並沒有立刻産生“哇，這一定是本好書”的衝動。然而，翻開目錄，我發現它對基礎實驗的覆蓋麵之廣著實令人驚訝。從最基礎的傳感器原理驗證，到復雜的PID控製算法的仿真與實現，幾乎涵蓋瞭自動化專業從入門到進階的全部關鍵環節。它似乎秉持著一種“百科全書”式的編寫理念，力求將理論知識與動手實踐進行無縫對接。尤其值得稱贊的是，它沒有迴避那些被許多教材簡化處理的復雜概念，而是直接將它們拆解成可操作的實驗步驟，這種務實的態度，對於初學者來說，無疑是極大的福音。雖然排版上略顯擁擠，但內容的紮實程度，絕對能撐得起“教程”二字的重量。我個人認為，如果能配上更現代的圖示和一些案例分析的視頻鏈接，這本書的價值將得到指數級的提升，但就其現有內容而言，它依然是一份非常靠譜的實驗指導手冊。