关于机械工程材料中的磁性材料的调研（精选合集）

第一篇：关于机械工程材料中的磁性材料的调研

关于机械工程材料中的磁性材料的调研

张永升

（信息与工程学院，机械设计制造及其自动化，100823班）

摘要：磁性材料工业经过四十多年的建设发展，特别是改革开发以来，发展速度举世瞩目，现已基本上形成了自己的产业体系，各种磁性材料的产量基本上居世界第一，成为磁性材料生产大国磁性材料产业中心。

关键字：磁性材料 发展 市场情况应用领域

一.对磁性材料的认识

磁性材料是一簇新兴的基础功能材料。它广泛应用于汽车、家电、电子、计算机、网络技术、通讯等电子信息产业，中国磁性材料产品应用市场随着IT产业的发展迅速扩大，国内市场对与元器件配套的磁性材料需求越来越强烈。

二．中国的磁材工业发展现状

中国地大物博，金属和稀有元素矿藏非常丰富，有着丰富而天然的原材料资源优势，磁性材料产业所需的各种原材料几乎国内都能满足。磁性材料行业，离不开稀土。因此中国稀土的资源优势，决定了磁性材料行业的中国优势。市场竞争激烈，特别是近年来由于能源、原料、人工费用大幅上涨，导致成本上升，行业企业普遍呈现量增利降的状况。但这一时期也是企业调整结构的机会，仍然有部分企业取得了骄人的业绩。电子信息技术的高速发展不断向无源元件技术提出新的要求，电子产品功能不断增强。无源电子元件的升级换代日益成为世界各国政府、科技界和产业界共同关注的问题，在我国同样也受到了业界的重视。，整机系统的快速发展，也为磁性元件行业提供了新的市场商机。磁性元件高性能化、片式化、混合集成化已经成为发展的主流。目前我国磁性材料行业已经形成了一定数量的大规模骨干企业，产品质量和技术档次都有了较大幅度的提升，产品应用范围正逐步向高档领域扩展。中国的磁性材料工业凭借丰富的资源和劳动力的优势，以及巨大的国内外市场支持，将有一个稳定的发展时期。

三.磁性材料行业市场情况

1．基本情况

由于世界各类磁体配套市场向中国转移，中国同时成为磁性材料的最大生产基地和销售市场。

2.市场发展和市场容量

世界磁性材料市场以15%的年增长率发展。根据“十一五”磁性材料行业发展规划纲要的预测，到2010年中国各类磁体的产量均稳居世界之首。

（1）应用领域

1)家电领域。中国电视行业预测到2010年，彩电总量达到1亿台，占世界产量的63%。从2003年起，全球将有1亿台模拟电视需要换成数字电视，以每台500美元计，市场容量高达500亿美元，到 2010年市场需要10亿台，达到5000亿美元。

2)信息化领域。计算机的普及带动了相关外置设备的发展，尤其是硬盘驱动器（HDD），2010年全球产量超过5亿只；DVD、DVD-ROM和刻录机，到2010年全球的产量超过10亿台。这是钕铁硼磁体应用的大市场，全球需要量在2万吨左右。

3)汽车领域。汽车已经成为我国国民经济发展的重要支柱产业，预计到2010年，我国的汽车产量将达到1000万辆，如果每辆汽车用电机数30只、扬声器5只，将需要永磁体10万余吨。由于能源的紧缺和环保要求，电动汽车的开发在加速，预测到2010年全球产量在350万辆，需要钕铁硼磁体4200多吨。

4)其他配套领域。由于发达国家劳动力成本相对较高等原因，一些涉及劳动密集型行业，如电子变压器、电机、电感、电声，将转移到中国或第三世界国家。这是磁性材料配套的良好市场，预计到2010年需要永磁体30万吨，需要软磁12万吨。

四．国内外研究现状及发展趋势

磁性材料行业市场的国际化、投资的国际化和研发、管理的国际化为我国磁性材料产业带来了机遇，也使市场竞争更加激烈；竞争的特点也开始由自由竞争向垄断竞争过渡，企业间以大吃小、以强吃弱、以区域经济或专业范围的联合态势将逐渐显现，开始形成一些有规模、有特色的企业。

电子元件行业协会的统计数据表明，自二十世纪七十年代至今，我国铁氧体永磁材料产量每一个五年计划翻一番，1995 年中国永磁铁氧体材料产量首次超过日本，成为永磁铁氧体材料第一生产大国。目前，中国的磁性材料生产企业和科研院所有近500家，整个行业形成了以大中型企业为骨干，研发力量较为雄厚、产品门类齐全、布局相对稳定，科研、生产、服务相配套的具有综合优势的工业体系。国内磁材产品的规格、品种不断增加，档次、质量不断提高，有的已达到或接近世界先进水平，在电子通信、终端设备、汽车电子系统等技术领域及传统的消费类家电产品配套等方面都具有较强的竞争力，为我国磁材产品打入国际市场、参与国际竞争创造了良好的内部条件。

五．该企业生产的钕铁硼磁体

钕铁硼是磁性材料产业中发展最快的永磁材料，随着信息产业、机电工业及汽车工业的技术进步，它的应用范围将不断扩大、用量也将不断增长。由于丰富的原料资源、廉价的劳动力和巨大的应用市场，钕铁硼磁体在中国发展有诸多优势。随着专利失效期的来临，未来几年除中低档产品稳步占领市场外，重点发展高档

产品，为了适应机电产品及电子信息产业整机轻、薄、短、小的要求，钕铁硼器件外形向小、异型方面发展，其性能主要朝高磁能积、高矫顽力、高均匀性及低温度系数等方面发展，材料性能达到N50、N38H和N32H，性能好、精度高、一致性好的钕铁硼材料将有更大的发展空间。

总结 ：中国的磁性材料工业凭借丰富的资源和劳动力的优势，以及巨大的国内外市场的支持，从微不足道的产业一跃成为全球的前列。纵观国际国内市场发展的需求，中国磁性材料发展前途是光明的，世界磁性材料中心转移到中国，中国将成为世界最大的磁性材料生产基地、磁性材料销售市场。各企业要按照中国磁性材料发展战略，制定各自的战术，从小到大，从大到强，从国内到国际，一步一步实现自己的宏大理想。我们坚信：中国磁性材料企业必能成为国际巨头。

参考文献：姜寿亭.铁磁性理论【M】.北京.科学出版社，1993.樊东黎.真空热处理的发展和展望【J】.机械工人（热加工），2002

（）：1-4.超强永久磁体-稀土铁系永磁材料【M】.北京：冶金工业出版社，2004.百度文库

第二篇：基于《机械工程材料》的医生职业调研

机械工程材料

题 目： 医生职业调查

学 院： 机械与电气工程学院

专 业： 机械电子工程

学 号： 1913020040

姓 名： 王浩

指导老师：李亚

基于《机械工程材料》的医生职业调研

一·医生职业调查

医生这个行业一直是最近这些年最受关注的职业之一，而想要投身入医学行业，就少不了对医学坚实的知识基础。想要成为一名合格的医生，必须要经过正规的医科大学训练和培训，并考取从医资格证放才能成为一个正规的医生。医生一般上享有崇高的社会地位，并且经常被认为是具有高收入的一批人，医生的社会认可度是很高的，很受尊敬的，因此我选择调查医生的职业情况。

1.如何成为一个合格的医生？

（1）受过中等医学教育以上或具有同等能力；

（2）经过国家卫生部门审查合格，拥有综合性知识；

（3）高尚的素质；

（4）丰富的医学经验和卓越的管理才能。

2.医生的行业现状

（1）医疗纠纷导致流血事件频频发生

每年医疗纠纷近万起，70%的医院发生过患者殴打、威胁、辱骂医务人员事件。全国医生数据库统计显示，自2002年9月1日《医疗事故处理条例》实施以来，中国医疗纠纷的发生率平均每年上升了22.9%。单2006年在中国内地就发生9831起严重扰乱医疗秩序事件，打伤医务人员5519人，造成医院财产损失超过2亿多人民币。在调查的326所医疗机构中，321所约98.47%的医院存在着被医疗纠纷困扰的问题。医疗服务行业市场研究报告显示，在医疗纠纷发生后，有70%以上的医院发生过患者殴打、威胁、辱骂医务人员事件；60%的医院发生过患者死后家属在医院内摆花圈、拉横幅、设灵堂等情况；其中43.86%发展成打砸医院的恶性倾向。

（2）工作负荷严重超载

超过四分之一的医生存在心血管疾病风险。由于中国医疗资源不足且分布不均，医生工作强度之高在所难免。医疗服务行业市场调查报告调研显示，49.2%的医生每隔4至5天就要上一个夜班，76.1%的人中午休息不超过半个小时；80％的人工作中顶多只有10分钟的时间休息。此外，参与调查的所有医生都曾连续工作24小时以上，其中，18%的人曾连续工作48小时以上。长年高负荷工作，中国医生“医不自医”的情况十分突出，超过1/4的医生存在心血管疾病风险，35岁以上男性医生高血压患病率已是健康人群的两倍。

（3）医疗资源分布不均。

据医疗服务行业市场分析报告统计，在中国，每千人城市人口的医生人数是1.75人，而每千人农业人口的医生数只有0.47人（早在2005年，美国的人均医生数是每千人3.59个，法国3.37，英国2.2，韩国1.6）。由于中国医务人员编制由当地卫生部门统一计划，当病人增多时，医生给每位患者提供合理质量的医疗服务就很难保证。此前有报道调查医生就诊时间发现，眼科医生包括使用检查仪器在内，每位患者耗时 5分钟，内科医生问诊时间平均7分钟。“排队3小时、看病3分钟”这样的抱怨常常发生。

（4）行政管理体制制约下大把时间的浪费

写病历占用60%上班时间，诊断和治疗难分身中国医生要处理的病人多但却缺乏效率，由于行政管理体制的制约，常常是大量时间、精力被用来完成与治病救人无关的事。

在这一方面，美国的医护人员显然要轻松很多，他们很少会做这些没有“技术含量”的“脏活累活”。美国医院里医生和护士加在一起一般只占医院总人数的 50%，其余人员都是辅助人员和行政人员。有将近50%的美国医生每周的文书工作在9小时以内，超过20小时的不到15%。合理的医生和护士比例能有效减轻医生的负担。美国医院内，医生与护士的比例大约为1比4，而中国医院的医生与护士比大约为1比1.5。

（5）收入远低于国际

95.66%的被调查医师认为自己的付出与收入不相符在中国，医生的收入可能在社会整体收入中排名在中上水平，但考虑到成为医生所投入的教育成本以及救人性命创造的价值，医生薪酬仍远低于世界大多数国家医生的收入水平。中国医师协会2011年最新的医师执业状况调研发现，95.66%的被调查医师认为自己的付出与收入不相符（不相符+很不相符），而其中选择“很不相符”的比例高达51%。

医疗行业是高风险高技术含量的行业，但中国医生的平均工资仅是社会平均工资的1.19倍。2010年美国医生的平均年收入是17.4万美元，医生的收入是普通人收入中位数的3.95倍。日本中年医生平均年收入可达1000万日元（约合人民币80多万元），比国民平均收入高一倍多。中国香港医生初入行时的平均月收入就超过5万港币，且会逐渐按年资增加。拥有10年工龄的医生的月收入约10万港币。同比发展中国家印度，当地资深医生每月收入在6万美元以上，而普通医生每月收入也在2万美元左右。

（6）医生行业问题多，影响高考专业选报

医疗服务行业分析及市场研究报告显示，近5成医疗工作人员对执业环境不满，78%的医生父母不希望子女学医最新的医师执业状况调研中，中国医生对执业环境状况的担忧并没有明显改善，近一半（48.51%）的医疗工作人员对目前的执业环境不满意，而满意的比例为19.02%。医患关系紧张、医疗纠纷增多，医师普遍感到执业中的人身安全和人格尊严得不到保障等原因造成了医生对执业环境的负面感观。这种负面情绪还直接影响医师对下一代的职业规划和建议，因为有78.01%的医师不希望自己的儿女从医，支持、肯定从医的父母仅占6.83%。早先的调查统计也显示，在近10年的高考状元专业选择调查中，几乎无人选择医学，考生们最热衷向往的专业是经济管理。

3.医生的未来发展前景

首先，经合组织国家的平均预期寿命延长了5.5岁，从1990年的75岁延长至2015年的80.5岁。由此导致远程医疗利用速度加快，到2018年，采用移动设备与医疗机构的互动将占到全部互动的65%，80%的医生已使用智能手机和医疗应用程序提供医疗服务。

其次，全球医疗支付预计将以每年4.2%的速度增加，从2015年的7.1万亿美元增加值2020年的8.7万亿美元。医疗技术销售额年化增速有望达到5.1%，从2015年的3690亿美元上升至2022年的5298亿美元。

此外，老年痴呆、肥胖者、糖尿病等患者的增加，导致相关疾病的治疗费用大增。预计到2022年罕见药市场规模将翻一番，从2015年的1020亿美元扩大到2090亿美元;精准医疗市场规模有望从2015年的390亿美元扩张至2023年的877亿美元。

趋势一：量化生活依然盛行

德勤预计，到2022年，每个人都将更加了解基因状况、可能患上的疾病，以及健康干预措施的效果，并将积极地参与改善自身健康状况。

“量化生活”将推动疾病预防，并投入时间、精力和金钱来保持健康，包括运用规范化且经过验证的健康应用程序以及可穿戴设备。

部分突破性进展：

健康应用程序和数字技术已经获得风筝标志品质认证(Kite-mark)，正面他们能够达到全球的合规标准;

支付者与医疗保健机构已经制定克劳德风险缓解策略，展示个人信息的有效利用并避免滥用。

趋势二：数字技术转变医疗文化

可穿戴设备已经不在新奇，尽管可穿戴设备的实际应用仍面临易用性、标准化、隐私和成本等方面的挑战，但是医疗保健机构、行业参与者以及消费者对可穿戴设备的兴趣却不断高涨。

德勤预计，智慧医疗服务将更加经济实惠，并以患者为本。到2022年，人口与经济变化、患者期望甚高以及先进的数字和认知技术将使全球医疗保健行业发生翻天覆地的变化。

部分突破性进展：

区块链技术已经开发出安全、易用、可互操作的综合性健康信息存储库;

远程医疗和远程指导已经获得监管审批和临床支持。

趋势三：生命科学行业正迈向工业化

德勤预计，到2022年，制药企业将利用精简的运营模式获取研发资金并实现更具成本效率的医疗创新。工业发展已使制药企业在不同部门和地区实现了预期的生产力的提升。工业化过程中表现最好的企业能够推动领域整合，使研发周期缩短30%，生产力提升40%。

部分突破性进展：

企业运营更像软件公司，更加重视用过数据管理和分析创造价值;

数字化供应链明显改善治疗结果，数字化供应网络通过机器学习和增材制造提供数据流和分析工具，实现万物互联和电子追踪。

趋势四：数据成为新型医疗资本

利用人工智能与真实世界证据挖掘医疗数据价值。德勤预计，到2022年，医疗数据将成为国家重点发展的基础设施和关键企业资产，并将吸引大量资金投入。

临床医生和医疗官员使用医疗和社会保障数据并展开诊断和治疗改革，提高治疗成效和医院生产力;制药企业与患者和医疗体系展开密切协作，利用数据开发更好的治疗方案，并提升方案启用速度，同时根据方案的医疗效果确定价格。

部分突破性进展：

通过区块链等途径明确保护患者数据的隐私和安全;妨碍医疗保健机构下有小开展数据风险的因素将逐渐被消除;

胜负、学术界和企业联合在强大的网络生态系统内建立“数据湖”，相关举措包括国家为信息技术和医疗基础设施建设提供资金支持，以及部署区块链等技术。

趋势五：未来医学就在此时此地

寿命延长和精准治疗的指数式发展不断改善成效。德勤预计，到2020年，医疗将完全可预测、可预防(基于预测风险)、个人化以及可参与(P4医疗)。人工智能通过深入挖掘医疗记录、设计治疗方案、加速医疗成像和药物研制，将彻底改变整个医疗行业。

部分突破性进展：

2019年，欧洲药品管理局提出的大数据路线图以及立法、监管方针和数据安全法规修改建议获得成员国同意，明确了药品监管机构如何利用数据支持研究、创新和可靠的药品研制。

技术及科学生物学将成为新的学科专业，将工程学、软件/分析学与生物学培训相融合。

趋势六：新进入企业正颠覆医疗行业

利益相关方之间的界限日益模糊。德勤预计，2020年医疗行业发生巨大变化，非传统医疗企业不断涌现，并运用品牌、技术专精以及客户知识颠覆行业布局。这些新进入企业与传统医疗保健机构合作，进一步提升以客户为中心的服务。

部分突破性进展：

支付与医疗保健市场的新进入企业发现，受制于较高的监管要求，医疗行业的颠覆难度极大，因此与传统企业携手合作，共创双赢结果。

临床医学如今广泛运用科技辅助医疗，并积极采用非药物疗法处方。

二．医生的岗位设置及人员分配

一、医院人员配置

1、管理人员占医院编制人员总数的8-10%；

（我院目前实际6.2%）

2、技术人员占医院编制人员总数的80-85%

（我院目前实际79.7%）；

3、工勤人员占医院编制人员总数的5-10%。

（我院目前实际14.1%）

二、技术人员配置

1、卫生技术人员占技术人员总数的94.3%，其中

医生占28%，护士占42.8%，剂人员占3.5%，检验人员

占2.7%，放技术人员占2.5%，其他卫生技术人员（包括

康复、理疗等）占20.5%；

2、医生：护士=1：1.53、其他技术人员占技术人员总数的5.7%。

三、医院临床（康复）科室人员数量根据工作量、床位配比计算

（一）医师

1、病房医师

（1）普通病床：医师=1：0.2

（2）特殊床位（icu）：医师=1：0.8

（3）普通病房各级医师数：

床位：住院医师=1：0.1

主治医师：住院医师=1:2

副主任医师：主治医师=1:2（可调整）

主任医师：副主任医师=1:1（可调整）

（4）婴儿床：医生=20:1

（5）手术床：医师=1:1-1.5

（6）手术科室的手术医师：日平均手术例数=1:1（可调整）

2、门诊医师：

（1）医师：病人=1：48（1医师接诊6人/小时）

口腔医师：病人=1:16（1医师接诊2人/小时）

（医生接诊病人量平均6人/小时；其中外科、皮肤科7人／小

时；妇产科、眼科、耳鼻喉科平均6人／小时；内科、儿科、中医科、疼痛科5人/小时，口腔科3人／小时。

医院床位：门诊量=1：3，不符合1：3时，每增减门诊量

100人次，增减医师5～7人。）

（2）门诊手术医师：日门诊手术例数=1:5（可调整）

（3）急诊：主治医师以上人员>5人

（4）透析医师：透析床位=1:10（可调整）

（5）教学科研机动职数：给到科室医师职数内

50张床一下1个职数、以上2个职数，有公共服务、公共事件、学系、重点科室等因素可适当增加1个职数。（可调整）

（二）护士

1、床位：病房护士=1：0.42、床位：重症监护室护士=1：2.5～33、妇产科助产士：妇产科病床=1：8～10

产房产床：护士=1：24、婴儿室护士：婴儿床=1：3～65、手术室护士：手术台=2～3：16、住院室护士：总病床数=1.2～1.4：107、供应室护士：总病床数=2～2.5：1008、急诊护士：总病床数=1～1.5:100

急诊流水病人：护士=10：1

急诊留观病人：护士=2：1

监护室病人：护士=1:2.5

抢救室病人：护士=1：2.59、门诊护：门诊医=1:2

（三）康复医师与治疗师

床位：康复医师=1：0.05

床位：康复治疗师=1：0.4

（四）特教老师

床位：康复治疗师=1：0.08

三、医技科室人员

1、床位配比

（1）检验人员：占卫技4.6%

检验师：病床=1∶100～120，其它检验人员：病床=1∶30～40。

血库人员：病床=1∶120～150。

（2）剂人员：占卫技8%

剂师：病床=1∶80～100，其它剂人员：病床=1∶15～18，中制、制剂人员：病床=1∶60～80。

（3）放人员：放医师：病床=1∶50～60。

（4）理疗人员：

理疗医师：病床=1∶100～150，其它理疗人员与病床之比为1∶50～100。

（5）营养人员：营养人员：病床=1∶100～130。

（6）病理人员：

病理医师：床位=1-2:100

病理医师：技术人员+辅助人员=1:1：

病理人员：病床=1∶100～130。

病理医：总床位>1～1.5/100

（7）人员：人员：手术台=1～1．5∶1。

2、设备配比

（1）放技术人员：机器台数=1．3—1．5∶1。

（2）b超医师：机器台数=1.5:1

四、特殊领域人员要求

1、医院感染管理科

卫生部《医院感染监测规范》规定医院应按每200-250张实际使用病床，配备1名医院感染专职人员。

卫生部“医疗质量万里行”检查标准：每250张床配备1名感染管理专职人员。

3、公卫科：

医院公卫科的人员编制三级医院1-2人。

五、职能管理部门人员配置

1、院办：工作人员：病床数=1:200-2502、党办：工作人员：职工人数=1:300-5003、人事科：工作人员：病床数=1:100-1504、医务科：工作人员：病床数=1:150-2005、门诊部：工作人员：病床数=1:150-2006、护理部：工作人员：病床数=1:150-2007、感管科工作人员：病床数=1:2508、科教科：工作人员：病床数=1:3009、财务科：工作人员：病床数=1:14-1810、保卫科：工作人员：病床数=1:150-20011、总务科：工作人员：病床数=1:100-15012、设备科：工作人员数=1%职工总数

13、宣传科：工作人员：职工人数=1:500-70014、信息科：工作人员：病床数=1:50-7515、工会：工作人员：会员人数=1:50016、团委：工作人员：青年职工数=1:50017、职工食堂：工作人员：职工人数=1:5018、病房护理员：工作人员：病床数=1:20-25

六、科室负责人配备

1、临床科室25-39人设主任职数1名，40人以上可设一正一副

2个职数。

2、职能管理部门4人一下设领导职数1名，5-11人设一正一副2

个领导职数，11人以上设一正两副3个领导职数。

三．医生手术刀材

医生用的手术刀材质是440C钢材

.440C钢材是一种马氏体型不锈钢。含碳量1.0%，含铬量16-18%。抗锈能力强，是优质不锈钢。

适用范围：

主要用于制造在腐蚀环境和无润滑强氧化气氛中工作的轴承零件。440C具有较好的高温尺寸稳定性，所以也可以作为耐腐蚀高温轴承钢使用。另外，还可以用来制造高质量的刀具，如医用手术刀，剪刀，喷嘴、轴承等。440C承受动载荷的能力较低。

440C一胜百特殊钢淬火后硬度高，耐蚀性好（有磁性）餐具（刀）、涡轮机叶片 淬火后，比440钢硬度升高（有磁性）刀刃、管嘴、阀门、板尺、餐具（剪刀）。

机械性能：

内应力(250 N/mm2)抗拉强度(560 N/mm2)EL(18 %)HB(250)

化学成份：

C：0.95～1.20，Si：1.00，Mn：1.00，P：0.040，S：0.030，Cr：16.0～18.0，Mo：0.75，硬度HRC：58～62

特性应用：

440C具有所有不锈钢、耐热钢中最高的硬度。用于喷嘴、轴承.440F:是提高440C钢的易切性能的钢种。用于自动车床.马氏体型不锈钢与普通合金钢一样具有通过淬火实现硬化的特性，因此可通过选择牌号及热处理条件来得到较大范围的不同的力学性能。

手术刀的缺陷：

1、现有技术的手术刀都是单刃结构，不能对较硬的组织比如骨骼进行切断、卫生性较差，容易受到交叉感染。

2、传统手术刀只具有解剖功能，而在解剖过程中往往要频繁使用镊子，多次在传统手术刀与镊子之间交替使用便延长了解剖时间，降低了解剖效率。在解剖的过程中会遇到环境光线暗的问题，从而容易造成对解剖基体的错误解剖。

3、手术刀缺乏保护刀片的刀套，容易造成刀片的损伤，也容易造成使用者受伤。

4、手术刀的刀刃是主要的工作部位，磨损较大，一旦刀刃磨损就需要更换手术刀，造成资源的浪费，而且如果在解剖过程中刀刃损坏，不能立马更换，则会影响解剖的进行，降低解剖效率。

5、手术刀刀柄清洗消毒装置存在制造成本高、操作复杂、工作效率低的缺点

扩展资料：

常见的不锈钢有440C，154CM，A2，D2，F6等。这类钢材都是源于工业上的特殊要求而开发出来的，并非因应手持刀具的需要而产生。

440C这种钢材在任何有效的硬度范围内都不具备优秀的切割性能，而且在较高硬度下趋于易碎。当440C达到相应硬度，以使刀刃具备还说得过去的保持性时，它却又变得几乎无法打磨锋利。亦即，一把440C钢刀要么保持性非常差；要么整体强度非常低，脆到你无法把它重新磨利。既然400C是一个很糟糕的选择，那为何它又能变得如此流行呢？原因有二，而这两个原因都因为440C表面光亮。早期美国人通常的想法：既然440C是制作手术刀的材料，那么它切割其它东西的性能也一定超强。然而事实说明一切。440C被用于制作手术刀的真正原因在于，它优秀的防锈特性让官僚主义者们认为它比纯碳钢更易消毒或更“卫生”。美国多个州也因此通过立法，以“卫生”要求外科手术须用不锈钢器具。

四．未来展望与目标

展望：

2020年是个不平凡的一年，疫情肆虐，幸好还有一大批医生和护士奔赴一线，为我们遮风挡雨，抵御病毒。而如今中国社会老龄化日渐严重，极度缺乏医护人员，在未来医生必将还是越来越热门的行业。

目标：

因此，从此刻开始，必须先努力学习好自己的专业知识，在追逐目标的过程中直面困难，不畏艰辛，做好自己该做的事。

第三篇：信息论概述与机械工程中的信息论

信息论概述与机械工程中的信息论

摘要

信息论是一门新兴学科，是在长期的通信工程实践中，与通信技术、概率论、随机过程和数理统计相结合逐步发展起来的一门学科。信息论中主要的概念包括信息，自信息，互信息和信息熵。本文介绍了信息论的产生和发展，简要介绍了信息论几个主要概念的定义和推导，重点介绍了信息熵，最后讨论了信息论相关知识在机械工程专业的应用。

关键词：信息论，信息熵，机械工程专业

第一章 绪论

§1-1 引言

人类的社会生活是不能离开信息的，人类不仅时刻需要从自然界获得信息，而且人与人之间也需要进行通讯，交流信息，离开信息，人类就不能生存。人们获得信息的方式有两种；一种是直接的，即通过自己的感觉器官，耳闻、目睹、鼻嗅、口尝、体触等直接了解外界情况；一种是间接的，即通过语言、文字、信号„„等等传递消息而获得信息。在人类社会的早期，只应用语言手势直接交流信息，但随着社会的进步，尤其是科学水平的进步，传统的信息获取方式已经不能满足人类的发展要求，人类开始探索快速有效地获取信息的方法，从而导致了一门新的学科——信息论的诞生。

§1-2 信息论

信息论是关于信息的本质和传输规律的科学的理论，是研究信息的计量、发送、传递、交换、接收和储存的一门学科。1-2-1 信息论的诞生和发展

信息论的创始人是美贝尔电话研究所的数学家香农（C.E.Shannon1916——），他为解决通讯技术中的信息编码问题，把发射信息和接收信息作为一个整体的通讯过程来研究，提出通讯系统的一般模型；同时建立了信息量的统计公式，奠定了信息论的理论基础。1948年香农发表的《通讯的数学理论》一文，成为信息论诞生的标志。

其实，1922年卡松就提出边带理论，指明信号在调制（编码）与传送过程中与频谱宽度的关系。1922年哈特莱发表《信息传输》的文章，首先提出消息是代码、符号而不是信息内容本身，使信息与消息区分开来，并提出用消息可能数目的对数来度量消息中所含有的信息量，为信息论的创立提供了思路。香农创立信息论，实际是在前人研究的基础上完成的。

在信息论的发展中，还有许多科学家对它做出了卓越的贡献。法国物理学家L.布里渊（L.Brillouin）1956年发表《科学与信息论》专著，从热力学和生命等许多方面探讨信息论，使热力学中争论了一个世纪之久的“麦克斯韦尔妖”的佯谬问题得到了满意的解释。英国神经生理学家（W.B.Ashby）1964年发表的《系统与信息》等文章，还把信息论推广应用于生物学和神经生理学领域，也成为信息论的重要著作[1]。这些科学家们的研究，以及后来从经济、管理和社会的各个部门对信息论的研究，使信息论远远地超越了通讯的范围。1-2-2 信息论的发展现状

信息论近期发展的主要特点是向多学科结合方向发展，其重要的发展方向有如下几种：

（1）信息论与密码学

通信中的安全与保密问题是通信编码问题的又一种表示形式，由香农提出的保密系统模型仍然是近代密码学的基本模型。

（2）算法信息论与分形数学

由于香农熵，柯尔莫哥洛夫与豪斯道夫位数的等价性在理论上已经得到证明，从而使信息论，计算机科学与分形理论都找到了他们的汇合点。

（3）信息论在统计与智能计算中的应用

信息论与统计理论的结合已经有许多突出的成果出现。其主要特点是统计理论正在从线性问题转向非线性问题，信息的度量可以作为研究非线性问题的工具，如果用交互信息来取代统计中的相关系数，更能发现二维随机变量的相互依赖程度。

智能计算中的信息统计问题，信息量与统计存在许多本质的联系，在微分流形中，Fisher信息矩阵式Kullback-Laiber熵的偏微分，由此关系而引出的信息几何理论是智能计算的基础[2]。

§1-3 自信息与互信息

香农在《通信的数学理论》引言部分就提出“通信中的基本问题就是在某一点精确或近似的再生另一点选择的信息”。未解决这一问题，他在这篇论文中开创性的利用概率论、数理统计、随机过程建立了通信系统的数学模型，提出了自信息、互信息、信息熵等概念，这一部分我们将重点讨论自信息与互信息，信息熵留待下一部分具体描述。1-3-1 自信息

用I（xi）=log（1/pi）表示信源发出的符号xi的自信息。自信息具有两个含义：当符号xi输出前，表示符号xi被输出的不确定性；当符号xi输出后，表示符号xi所含有的信息量[3]。1-3-2 互信息

互信息有三个不同角度的定义。

从信源出发的定义：站在信源一端，当信源没有发送时，信息发送方对信宿收到符号yi的不确定度是I（yi）；而当信源发送符号xi后，信息发送方对信宿收到符号yi的不确定度是I（yi|xi），从这个意义上定义互信息。

从信宿出发对互信息的定义：站在信宿一端，当没有接收时，信息接收方对信源发送符号xi的不确定度是I（yi）；而当信宿接收到符号yi，信息接收方对信源发送符号xi的不确定度是I（yi|xi），从这个意义上定义互信息。

从整个系统出发对互信息的定义：如果从整个系统的全局出发，通信前，信源发送随机变量X和信宿接收随机变量Y之间没有任何关联关系，即X，Y统计独立：P（xi，yi）= P（xi）·P（yi）

此时，有关符号xi和符号yi的联合自信息量： I’（xi yi）=log[1/ P（xi）P（yi）]=I（xi）+I（yi）

通信后，信源发送随机变量X和信宿接收随机变量Y之间由信道的统计性相联系，其联合概率密度：

P（xi，yi）= P（xi）·P（yi |xi）= P（yi）·P（xi |yi）此时有关于符号xi和符号yi的联合自信息量： I（xi yi）=log[1/ P（xi）·P（yi |xi）]=log[1/ P（yi）·P（xi |yi）]

通信后的互信息量，等于前后不确定度的差。事实上，以上三种互信息的定义是一致的[3]。

§1-4 本文的主要内容

本文的大略概括了信息论的基本知识，介绍了信息论的发展过程，信息论中常见的名词定义，重点介绍了信息熵的概念和推导公式（以离散信源模型为例），以及相关的条件熵，联合熵等概念。并对信息论在机械工程领域的应用做了大概说明。

第二章 信息熵及相关概念推导公式

信息熵是1948年香农(Shannon)在论文“通信的数学理论”中引入的，解决了对信息的量化度量问题。他对信息的定义：事物运动状态或存在方式的不确定性的描述。

在香农一开始寻找信息量定名称时，数学家冯.诺依曼建议称为熵，理由是不定性函数在统计力学中已经用在熵下面了。在热力学中熵是物质系统状态的一个函数，它表示微观粒子之间无规则的排列程度，即表示系统的紊乱度，维纳说：“信息量的概念非常自然地从属于统计学的一个古典概念——熵。

§2-1 信息熵

基于Shannon 创立的信息熵理论,信息是不守恒的、无序的，它可以共享、传递、储存、转换,系统要向有序方向发展必须有负熵的输入[4]。信息和熵有内在的联系，一般地，信息量越大，熵就越小，系统就越有序,结构性就越强；反之，信息量越小，熵就越高，系统就越无序，结构性就越差[5]。信息与熵是一个相反的量，它表示系统获得后无序状态的减少或消除，即消除不定性的大小。

§2-2 信息熵公式推导

离散信源的模型：

定义1[6]：设某一概率系统X中有n个事件（X1，X2，„„，Xi，„„Xn），第i个事件Xi产生的概率为pi（i= 1，2，3，„„n），当事件Xi产生后, 给出的信息量就称为自信息：I（Xi）= log2（1/pi）单位为bit。自信息的数学期望即平均自信息量，它的值称为信息熵，简记为H(X)，则有如下公式：

由公式推导可以得知：（1）信息熵的大小可以用来描述信息系统的平均不确定程度。若某一信息系统中某一知识产生的概率为1，其他事件产生的概率为0，由上式计算后可知，该系统的信息熵H = 0，它就是一个确定系统，不确定度为0。（2）如果某一信息系统中，其等价类是均匀的则表示系统中每一知识产生的分类基数相等，该系统的信息熵具有最大值（在相同对象数的情况下）即该系统的不确定性最大。根据信息熵的定义可知熵值越大看，不确定性就越大。那么，搞清楚它所需要的信息量也就越大[7-8]。

§2-3 条件熵

在信源X输出Xi的条件下，信源Y再输出Yj所能提供的平均信息量[6]，称为条件熵。记为H（Y | X)。条件熵有如下公式：

§2-4 联合熵

两个互相关联的信源X和Y的联合信源的信息熵为信源X的熵加上在X已知条件下信源Y的条件熵,称为X Y的联合熵[6]。符合记为H（X Y）或H（X∪Y）。

公式表达: H（X∪Y）= H（X）+ H（Y|X）

第三章 信息理论在机械工程方面的应用

目前，信息理论在机械工程方面的应用并不普遍，这个结果通过论文搜索就可以看出，大概每搜索6篇有关信息论的论文，只能找到一篇论文与机械工程专业相关。

从目前论文检索情况来看，信息论的应用和它自身的特点有很密切的关系，常应用于信息量大，需要进行信息筛选整理，需要对信息数据进行数理统计工作的领域，土地和城市规划常用到信息论的有关知识。

机械工程方面的应用，一是集中于传感器的信息处理方面。例如视觉，听觉，嗅觉等。这些传感器研究的特点都是有大量信息需要接收，而接收之后必须筛选抛弃或放大部分数据。已经开始初步探索的是机器人的语音识别，主要研究方式依旧是模板匹配，音频对比[9]。

二是在产品检测，测量领域的应用，例如目前的表面粗糙度Ra（算术平均偏差）往往只出检验的结果，而没有考虑检验结果的不确定因素。为了保证Ra测量结果的完整性和有效性，有论文提出了一种表面粗糙度Ra测量不确定度的计算方法。该方法依据表面粗糙度最小二乘检验的基本原理计算检验结果，并根据信息熵与不确定度的关系计算检验结果的不确定度，从而减少产品的误收和误废[10]。

第四章 结论

物质、能量、信息是构成这个世界的三大要素，因此材料科学、能源科学和信息科学构成了世界发展的三大支柱。信息论是信息科学中最基础的理论，由香农在1948年正式提出。信息论中最基础的概念是信息，信息论是一门新兴学科，其中重要的组成概念包括自信息，互信息，信息熵，在此基础上，衍生出其他的相关概念。信息论目前在机械工程领域应用还不是特别普遍，因为信息论本身是基于数理统计的学科，它的研究目的是收集大量信息进行筛选甄别计算，得出整体结论而不是讨论个体情况。信息论的这一特点意味着它将主要用于需接收大量数据的研究领域，包括机器人应用传感器的研究领域，尤其是视觉图像采集，嗅觉，听觉语音辨识等，还有质量检测领域。

参考文献

[1]韩晓平.当能源充满智慧——中国能源网首席信息官.中外企业家，2009（5）

[2]沈世镒.信息论基础与应用.北京，高等教育出版社，2004.15 [3]艾科拜尔.艾合麦提.信息论中关于互信息的三种不同理解的统一性.中小企业管理与科技，2009，（6）：225 [4]姬桂珍，吴承祯，洪伟，朱文华等.武夷山市土地利用结构信息熵动态研究[.安全与环境学报，2004，4(4)：41244.[5]严志强，路汝成.基于信息熵的小城镇土地利用结构变化及其持续利用研究_以广西北流市为例.广西师范学院学报（自然科学版），2008，25（4）：70-74 [6]傅祖芸.信息论基础理论与应用.北京:电子工业出版社，2001 [7]Pawlak Z.Rough sets：probabilistic versus deterministic approach.International Journal of Man-Machine Studies，1998，29：81-95 [8]纪滨.信息熵在粗糙集中衍生的几个概念.计算机技术与发展，2008，18（6）：73-75 [9]俞一彪.基于互信息理论的说话人识别研究.[博士学位论文]，上海大学，2004 [10]钟艳如，郭德伟，黄美发.信息熵原理在表面粗糙度Ra不确定度计算中的应用.机械科学与技术，2009，28（6）：829-833

第四篇：纳米技术在机械工程中的应用浅谈

纳米技术在机械工程中的应用浅谈

陈勇 新疆生产建设兵团第五建筑安装工程公司 832000

摘要：作为一项重大的科技突破,纳米枝术的研发已经应用到了社会的各个领域之中,在机械工程中,应用纳米技术已经成为了核心,其外在的表现存在于各个方面，本文从实际出发来对纳米技术应用于机械工程进行了展现，同时也就得出了应用了纳米技术的机械工程相对于传统的机械工程来说的改变。下面，笔者就对纳米技术在机械工程中的应用进行探讨。

关 键 词：纳米技术；纳米材料；机械工程

前言：纳米和技术就是借用单一的分子、原子制造物质的一种科学技术，纳米科学技术将很多现代的先进科学技术作为基础，并加以改进和升华，成为了现代科学和现代技术组合后的重要产物之一，其中，现代科学主要包括分子物理学、介观物理、量子力学和混沌物理，现代技术主要包括核分析技术、扫描隧道显微镜技术、微电子技术以及计算机技术，纳米技术是一系列的全新科学革命。纳米技术应用广泛，其中在机械工程中的作用是不可估量的，各国家都开始对这方面的研究，纳米技术在机械工程方面的应用有以下几方面:

一、纳米材料运用

合肥大学研制成功了纳米新型陶瓷刀具，这标志着利用纳米材料制作新型金属陶瓷刀具的问世。这项研究史载金属弹词中加入了纳米氧化钛从而细化品粒。因为对于品粒的细化可以增加材料的硬度和甚至断裂任性。同时，这种纳米技术的应用也大大优化了其力学性能，纳米材料加入到传统的金属陶瓷中对其力学性能来说是个很大的提供，刀具的寿命也提高到 2 倍以上。

二、微型纳米轴承

当前形势下，纳米技术不仅仅是一门单一的新型技术或者学科，他被广泛应用到各类学科之中，其中机械工程进行纳米技术的应用，已经对机械工程学科技术的变革产生了不可估量的重要作用。纳米技术在机械方面乃至微观机械技术的应用，成为了我们这个世纪的研究核心，在机械工程方面，纳米技术主要应用于微型轴承上面，传统的轴承，体积较大，摩擦力仅仅能靠润滑来进行，但仍不可避免纳米轴承主要包括以下两个特点：

1、微型：，微型纳米轴承的仅仅为一根头发直径的万分之一，其应用到机电系统微型的轴承是只有 1nm，为微型机械的千分之一大小。

2、摩擦力极小。如果轴承体积很小，那么，套在一起，管子之间摩擦力就会将微型轴承的弱点暴露出来，其产生的摩擦力很大的时候，会导致微型轴承无法使用。通常纳米轴承与这种微型机械轴承相比较，摩擦力仅仅是其最小值千分之一。

三、纳米技术马达

新一代的纳米技术马达是油美国一家公司生产，这种微型马达的体积只有一般电磁马达体积的二十分之一，它的长度比火柴杆还要短很多，但是竟然能够负荷4千克的重量，它的寿命可以达到100多万次。这种马达主要通过运用纳米技术制造智能材料来取代传统的铜线圈以及磁铁，所以它比传统马达重量更轻、噪音更低，可以说是世界上最轻便、最静音的马达，同时成本也比传统马达更加低。当前这种微信马达在机械中运用的并不多，主要用于汽车电动车窗。

四、纳米磁性液体在旋转轴中应用

通常情况下，静态密封都是采用金属、塑料或者橡胶等材料制作而成。在旋转条件加，动态密封一直没有对其问题进行解决，动态密封不能在高真空、高速的条件下进行动态的密封。此外磁性液体也对新型润滑剂的制造起了促进作用，由此可见，在机械工程中应用纳米技术对机械工程的不断发展有着深刻的影响。

1、磁性液体的尺寸效应：纳米技术领域中，其最显著的效果是将轴承的传统尺寸单位缩小，将毫米转化为纳米，将纳米技术应用到机械工程中，可降低机械体积，促使微型机械的形成和产生。这种产生是指可以进行成批制作的微传感器、微能源、微驱动、集合微结构、信号等等处置装置为一体的微型机电系统，此系统大部分将纳米技术成果进行了运用，是整个纳米技术的重要组成部分。

2、磁性液体在选择轴重应用材料的多元化：纳米技术使原材料更加微小的形态，其功能更加强大，不仅仅能对传统材料进行改良，同样能够使新材料源源不断的产生。磁性液体密封技术便是证明，利用磁性液体可以被磁场控制的特性，将纳米单位的液体置于磁场之内，从而达到密封的效果。同时在材料运用中可将微量的元素融入到基础材料中，达到更好的效果。纳米复合氧化锆是成功应用在工业上的纳米材料，这种材料提高了材料的耐高温性能和导氧及储氧功能，因此广泛运用于汽车发动机系统中。

3、纳米材料摩擦性能：纳米技术最显著的特性就是其擦性能，在机械中，各种轴承等都存在着摩擦，但是纳米材料的出现，使得各类机械结构尺寸便小，同时对于过小的零件，摩擦力便显的尤为重要，摩擦力如果相对较大，则零件便会造成磨损。但是纳米技术也同样克服了这一问题，现已出现纳米材料几乎无摩擦的状态。美国科学家研制的这种微型纳米轴承可在运动是无磨损和撕裂，达到了理想的效果。

4、纳米技术节能效果：纳米技术实现了“小材大用”，带来的又一优势便是节能和环保。在纳米技术的应用中，产生了很多新型材料，它们减少了很多不必要的消耗，使得传统的机械工程中需要的大量材料迅速降低，对于原材料的节约起到了惊人的效果。德国不莱梅应用物理所已研制成功并且申请了一项专利，即用纳米 Ag代替微米 Ag 制成导电胶，可节省 Ag 粉 50%，用这种导电胶焊接金属和陶瓷，涂层不需太厚，而且涂层表面平整，效果理想。纳米材料在机械工程中改变甚至颠覆了传统模式的运转，显示了其强大的科技含量，但是在其运用中，我们仍有很多方面亟待解决：如何准确表征纳米材料的各种精细结构；怎样从结构上分析、解释纳米材料的新特性；能否利用某种标准来预测微区尺寸减少到多大时，材料表现出特殊的性能等等。对于这些问题，我们仍需深入研究，以便纳米技术更好地服务于机械工程领域。

五、纳米技术发展前景 汽车工业以及机械润滑配件的应用；塑胶流道低粘的应用；射出成型时发生粘膜、包封短射、镜面雾化；橡胶IC封装胶和发泡塑料；纳米陶瓷的低沾粘、低摩擦特性在塑胶膜具等等各个方面的应用都极其的广泛。

结语：以上简单阐述了纳米技术在微型纳米轴承、纳米技术马达及纳米磁性液体饿的那个三个方面在机械工程中的应用进行了探讨，说明了纳米技术的重要性及发展前景。参考文献：

[1]佟鹏，高建强，王兵树，曹文亮.纳米技术的研究与应用.能源研究与信息，2012，（3）

[2]苑国良.纳米技术及其在机械中的应用.机械制造，2015，（9）

第五篇：机械工程英语翻译

Unit1

1、What is the difference between an alloy and a pure metal? Pure metals are elements which come from a particular area of the periodic table.Examples of pure metals include copper in electrical wires and aluminum in cooking foil and beverage cans.合金与纯金属的区别是什么？纯金属是在元素周期表中占据特定位置的元素。例如电线中的铜和制造烹饪箔及饮料罐的铝。

Alloys contain more than one metallic element.Their properties can be changed by changing the elements present in the alloy.Examples of metal alloys include stainless steel which is an alloy of iron, nickel, and chromium;and gold jewelry which usually contains an alloy of gold and nickel.合金包含不止一种金属元素。合金的性质能通过改变其中存在的元素而改变。金属合金的例子有：不锈钢是一种铁、镍、铬的合金，以及金饰品通常含有金镍合金。

2、Why are metals and alloys used? Many metals and alloys have high densities and are used in applications which require a high mass-to-volume ratio.为什么要使用金属和合金？许多金属和合金具有高密度，因此被用在需要较高质量体积比的场合。

Some metal alloys,such as those based on aluminum, have low densities and are used in aerospace applications for fuel economy.Many alloys also have high fracture toughness, which means they can withstand impact and are durable.某些金属合金，例如铝基合金，其密度低，可用于航空航天以节约燃料。许多合金还具有高断裂韧性，这意味着它们能经得起冲击并且是耐用的。

3、The atomic bonding of metals also affects their properties.In metals, the outer valence electrons are shared among all atoms, and are free to travel everywhere.Since electrons conduct heat and electricity, metals make good cooking pans and electrical wires.金属的原子连结对它们的特性也有影响。在金属内部，原子的外层阶电子由所有原子共享并能到处自由移动。由于电子能导热和导电，所以用金属可以制造好的烹饪锅和电线。

It is impossible to see through metals, since these valence electrons absorb any photons of light which reach the metal.No photons pass through.因为这些阶电子吸收到达金属的光子，所以透过金属不可能看得见。没有光子能通过金属.4、Some of the useful properties of ceramics and glasses include high melting temperature, low density, high strength, stiffness, hardness, wear resistance, and corrosion resistance.陶瓷和玻璃的特性高熔点、低密度、高强度、高刚度、高硬度、高耐磨性和抗腐蚀性是陶瓷和玻璃的一些有用特性。

Many ceramics are good electrical and thermal insulators.Some ceramics have special properties: some ceramics are magnetic materials;some are piezoelectric materials;and a few special ceramics are superconductors at very low temperatures.Ceramics and glasses have one major drawback: they are brittle.许多陶瓷都是电和热的良绝缘体。某些陶瓷还具有一些特殊性能：有些是磁性材料，有些是压电材料，还有些特殊陶瓷在极低温度下是超导体。陶瓷和玻璃都有一个主要的缺点：它们容易破碎。

5、An optical fiber contains three layers: a core made of highly pure glass with a high refractive index for the light to travel, a middle layer of glass with a lower refractive index known as the cladding which protects the core glass from scratches and other surface imperfections, and an out polymer jacket to protect the fiber from damage.光导纤维有三层：核心由高折射指数高纯光传输玻璃制成，中间层为低折射指数玻璃，是保护核心玻璃表面不被擦伤和完整性不被破坏的所谓覆层，外层是聚合物护套，用于保护光导纤维不受损。

In order for the core glass to have a higher refractive index than the cladding, the core glass is doped with a small, controlled amount of an impurity, or dopant, which causes light to travel slower, but does not absorb the light.为了使核心玻璃有比覆层大的折射指数，在其中掺入微小的、可控数量的能减缓光速而不会吸收光线的杂质或搀杂剂。

Because the refractive index of the core glass is greater than that of the cladding, light traveling in the core glass will remain in the core glass due to total internal reflection as long as the light strikes the core/cladding interface at an angle greater than the critical angle.由于核心玻璃的折射指数比覆层大，只要在全内反射过程中光线照射核心/覆层分界面的角度比临界角大，在核心玻璃中传送的光线将仍保留在核心玻璃中。The total internal reflection phenomenon, as well as the high purity of the core glass, enables light to travel long distances with little loss of intensity.全内反射现象与核心玻璃的高纯度一样，使光线几乎无强度损耗传递长距离成为可能。Unit7

1、The importance of machining processes can be emphasised by the fact that every product we use in our daily life has undergone this process either directly or indirectly.机加工过程的重要性可通过日常生活使用的每件产品都直接或间接经历这一过程的事实来强调。(1)In USA, more than $100 billions are spent annually on machining and related operations.(2)A large majority(above 80%)of all the machine tools used in the manufacturing industry have undergone metal cutting.(3)An estimate showed that about 10 to 15% of all the metal produced in USA was converted into chips.(1)在美国，每年花在机加工及其相关作业上的费用都多于千亿美元

(2)用于制造业的全部机床中的大多数(多于80%)都经历过金属切削。(3)有估计显示美国生产的所有金属中约10到15%转变成了切屑。

2、Chip Formation 切屑的形成

Metal cutting process is a very complex process.Fig.7.2 shows the basic material removal operation schematically.金属切削过程是一个很复杂的过程。图7.2用图的形式显示了基本材料去除作业。The metal in front of the tool rake face gets immediately compressed, first elastically and then plastically.This zone is traditionally called shear zone in view of fact that the material in the final form would be removed by shear from the parent metal.在刀具前倾面前的金属直接受到压缩，首先弹性变形然后塑性变形。考虑到最终形状中的材料是通过剪切从母体金属去除的，此区域传统上称为剪切区。The actual separation of the metal starts as a yielding or fracture, depending upon the cutting conditions, starting from the cutting tool tip.Then the deformed metal(called chip)flows over the tool(rake)face.金属的实际分离始于屈服或断裂(视切削条件而定)，从切削刀尖开始。然后变形金属(称为切屑)流过刀具(前倾)面。

If the friction between the tool rake face and the underside of the chip(deformed material)is considerable, then the chip gets further deformed, which is termed as secondary deformation.The chip after sliding over the tool rake face is lifted away from the tool, and the resultant curvature of the chip is termed as chip curl.如果刀具前倾面与切屑(变形金属)底面之间的摩擦相当大，那么切屑进一步变形，这也叫做二次变形。滑过刀具前倾面的切屑被提升离开刀具，切屑弯曲的结果被称为切屑卷。

3、Discontinuous Chip.The segmented chip separates into short pieces, which may or may not adhere to each other.Severe distortion of the metal occurs adjacent to the face, resulting in a crack that runs ahead of the tool.间断切屑：分段的切屑分散成小碎片，既可能相互附着也可能不相互附着。在靠近切削面处发生金属的剧烈变形，导致在运动刀具前方金属层产生裂缝。Eventually, the shear stress across the chip becomes equal to the shear strength of the material, resulting in fracture and separation.With this type of chip, there is little relative movement of the chip along the tool face, Fig.7.3a.最后，横过切屑的剪切应力与材料的剪切强度相等，造成断裂和分离。生成这类切屑时，切屑沿刀具面几乎没有相对运动，见图7.3a。

4、Cutting Fluids 切削液

The functions of cutting fluids(which are often erroneously called coolants)are: • To cool the tool and workpiece • To reduce the friction • To protect the work against rusting • To improve the surface finish • To prevent the formation of built-up edge • To wash away the chips from the cutting zone 切削液(经常误称为冷却液)的功能如下：

• 冷却刀具和工件 • 减少摩擦 • 保护工件不生锈 • 改善表面光洁度

• 防止切屑瘤的形成 • 从切削区冲掉切屑

However, the prime function of a cutting fluid in a metal cutting operation is to control the total heat.This can be done by dissipating the heat generated as well as reducing it.The mechanisms by which a cutting fluid performs these functions are: cooling action and lubricating action.然而，在金属切削作业中切削液的主要功能是控制总热量。这可通过既散发又减少所产生的热量来达到。切削液实现这些功能的机理是：冷却作用和润滑作用

5、Lubricating action.The best improvement in cutting performance can be achieved by the lubricating action since this reduces the heat generated, thus reducing the energy input to the metal cutting operation.润滑作用：切削作业的最大改善可通过润滑作用来达到，由于它减少了热量的产生因而减少了金属切削作业的能量输入。

However, if the cutting fluid is to be effective, it must reach the chip tool interface.But it is not easy to visualize how it is accomplished in the case of a continuous turning with a single point turning tool, specially when the chip-tool contact pressure is as high as 70 MPa.可是，如果要使切削液起作用就必须让它到达切屑刀具接触界面。但如何在采用单尖刀具连续车削的场合尤其是切屑-刀具接触压力高达70MPa时实现并非易事。

Merchant thought that minute asperities existed at the chip-tool interface and the fluid was drawn into the interface by the capillary action of the interlocking network of these surface asperities.Merchant认为：在切屑与刀具接触界面上存在微小的粗粒，切削液通过这些表面的微小粗粒组成连锁的网络的毛细管被吸入到切屑与刀具的接触界面上。

第八单元

1、Grinding is a manufacturing process that involves the removal of metal by employing a rotating abrasive wheel.The latter simulates a milling cutter with an extremely large number of miniature cutting edges.磨削是通过采用旋转磨轮去除金属的制造工艺。磨轮用非常大量的微型切削刃模仿铣刀进行切削。

Generally, grinding is considered to be a finishing process that is usually used for obtaining high-dimensional accuracy and better surface finish.Grinding can be performed on flat, cylindrical, or even internal surfaces by employing specialized machine tools, which are referred to as grinding machines.一般而言，磨削被认为是一种通常用于获得高尺寸精度和较好表面光洁度的精加工作业。磨削通过采用被称为磨床的特殊机床能在平面、圆柱面甚至内表面上进行。

Obviously, grinding machines differ in construction as well as capabilities, and the type to be employed is determined mainly by the geometrical shape and nature of the surface to be ground, e.g., cylindrical surfaces are ground on cylindrical grinding machines.显然，磨床根据结构和功能的不同有所区别，使用何种形式的磨床主要取决于被磨削表面的几何形状和物理性质。例如，圆柱面在外圆磨床上磨削。

2、Internal grinding.Internal grinding is employed for grinding relatively short holes, as shown in Fig.8.3.The workpiece is held in a chuck or a special fixture.Both the grinding wheel and the workpiece rotate during the operation and feed is applied in the longitudinal direction.内表面磨削：内表面磨削用于相对较短的孔，如图8.3所示。工件安装在卡盘或特殊夹具上。作业时砂轮和工件都回转并且采用纵向进给。

Any desired depth of cut can be obtained by the cross feed of the grinding wheel.A variation from this type is planetary internal grinding, which is recommended for heavy workpieces that cannot be held in chucks.通过砂轮的横向进给能得到任意所需的切削深度。这种方法的一个变体是行星式内表面磨削，当工件较重不能用卡盘固定时推荐使用。

In that case, the grinding wheel not only spins around its own axis but also rotates around the centerline of the hole that is being ground.在这种情况下，砂轮不但绕自身轴线回转，同时还绕被磨削孔的中心线旋转。

3、Grinding Wheels 砂轮

Grinding wheels are composed of abrasive grains having similar size and a binder.The actual grinding process is performed by the abrasive grains.Pores between the grains within the binder enable the grains to act as separate single-point cutting tools.砂轮由具有相近尺寸的磨料颗粒和粘合剂组成。实际磨削作业由磨粒完成。在粘合剂中磨粒之间的孔隙使磨粒能象独立的单刃切削刀具一样工作。These pores also provide space for the generated chips, thus preventing the wheel from clogging.In addition, pores assist the easy flow of coolants to enable efficient and prompt removal of the heat generated during the grinding process.这些孔隙同时还为产生的切屑提供空间以防砂轮堵塞。另外孔隙帮助冷却液容易流动，从而使在磨削作业中产生的热量能有效而迅速地散发。

Grinding wheels are identified based on their shape and size, kind of abrasive, grain size, binder, grade(hardness), and structure.砂轮根据它们的形状和尺寸、磨料的类型、磨粒的大小、粘合剂、等级(硬度)和结构组织来分类

4、The grade of the bond.The grade of the bond is actually an indication of the resistance of the bond to pulling off the abrasive grains from the grinding wheel.Generally, wheels having hard grades are used for grinding soft materials and vice versa.粘结体的等级：粘结体的等级实际上是其抵抗将磨粒从砂轮上拉脱的指标。一般而言，具有较硬等级的砂轮用于磨削较软材料，反之亦然。

If a hard-grade wheel were to be used for grinding a hard material, the dull grains would not be pulled off from the bond quickly enough, thus impeding the self-dressing process of the surface of the wheel and finally resulting in clogging of the wheel and burns on the ground surface.如果较硬等级的砂轮用于磨削较硬材料，磨钝的磨粒将不能足够快地脱离粘结体，这会妨碍砂轮表面的自修复，最终导致砂轮的堵塞并在被磨表面留下灼斑。In fact, the cutting properties of all grinding wheels must be restored periodically by dressing with a cemented carbide roller or a diamond tool to give the wheel the exact desired shape and remove all worn abrasive grains.实际上，所有砂轮的磨削性能都必须定期地通过使用硬质合金滚轮或金刚石修整器修整而被恢复，以求很准确地把砂轮加工成要求的形状，并去除已磨钝的磨粒。第十一单元

1、The Lathe and Its Construction 车床及其结构

A lathe is a machine tool used primarily for producing surfaces of revolution and flat edges.车床是主要用于生成旋转表面和平整边缘的机床。

Based on their purpose, construction, number of tools that can simultaneously be mounted, and degree of automation, lathes-or, more accurately, lathe-type machine tools can be classified as follows: 根据它们的使用目的、结构、能同时被安装刀具的数量和自动化的程度，车床—或更确切地说是车床类的机床，可以被分成以下几类：

(1)Engine lathes(2)Toolroom lathes(3)Turret lathes(4)Vertical turning and boring mills(5)Automatic lathes(6)Special-purpose lathes(1)普通车床(2)万能车床(3)转塔车床(4)立式车床(5)自动车床(6)特殊车床

2、The carriage.The main function of the carriage is mounting of the cutting tools and generating longitudinal and/or cross feeds.It is actually an H-shaped block that slides on the lathe bed between the head stock and tail stock while being guided by the V-shaped guide ways of the bed.大拖板：大拖板的主要功能是安装刀具和产生纵向和/或横向进给。它实际上是一由车床床身V形导轨引导的、能在车床床身主轴箱和尾架之间滑动的H形滑块。

The carriage can be moved either manually or mechanically by means of the apron and either the feed rod or the lead screw.大拖板能手动或者通过溜板箱和光杆(进给杆)或丝杆(引导螺杆)机动。

3、Turning tools.Turning tools can be either finishing or rough turning tools.Rough turning tools have small nose radii and are employed when deep cuts are made.车削刀具：车削刀具可以是精车刀具或粗车刀具。粗车刀具刀尖半径较小，用于深切削。

On the other hand, finishing tools have larger nose radii and are used for obtaining the final required dimensions with good surface finish by making slight depths of cut.Rough turning tools can be right-hand or left-hand types, depending upon the direction of feed.They can have straight,bent, or offset shanks.而精车刀具刀尖半径较大，用于通过微量进刀深度来获得具有较好表面光洁度的最终所需尺寸。粗车刀具按其进给方向可以是右手型的或是左手型的。它们可以有直的、弯的或偏置的刀杆。

4、Cylindrical turning.Cylindrical turning is the simplest and the most common of all lathe operations.A single full turn of the workpiece generates a circle whose center falls on the lathe axis;this motion is then reproduced numerous times as a result of the axial feed motion of the tool.圆柱面车削：圆柱面车削是所有车床操作中最简单也是最普通的。工件旋转一整圈产生一个圆心落在车床主轴上的圆；由于刀具的轴向进给运动这种动作重复许多次。

The resulting machining marks are, therefore, a helix having a very small pitch, which is equal to the feed.Consequently, the machined surface is always cylindrical.所以，由此产生的机加工痕迹是一条具有很小节距的螺旋线，该节距等于进给。因此机加工表面始终是圆柱形的。

The axial feed is provided by the carriage or the compound rest, either manually or automatically, whereas the depth of cut is controlled by the cross slide.轴向进给通过大拖板或复式刀架手动或自动提供，然而切削深度则由横向滑板控制。

In roughing cuts, it is recommended that large depths of cuts(up to 0.25in.or 6mm, depending upon the workpiece material)and smaller feeds would be used.On the other hand, very fine feeds, smaller depths of cut(less than 0.05in, or 0.4mm), and high cutting speeds are preferred for finishing cuts.粗车中，推荐使用较大切削深度(根据工件材料可达0.25英寸或6毫米)和较小进给。另一方面，精车则最好采用很小的进给、较小的切削深度(小于0.05英寸或0.4毫米)和较高的切削速度。第十二单元

1、Drilling and Drills 钻削和钻头

Drilling involves producing through or blind holes in a work piece by forcing a tool, which rotates around its axis, against the work piece.钻削就是通过迫使绕自身轴线旋转的切削刀具进入工件而在其上生成通孔或盲孔。

Consequently, the range of cutting from that axis of rotation is equal to the radius of the required hole.In practice, two symmetrical cutting edges that rotate about the same axis are employed.因此，从旋转轴线开始的切削范围等于所需孔的半径。实际上，使用的是两条围绕相同轴线旋转的对称切削刃。

2、Each of the cutting edges of a milling cutter acts as an individual single-point cutter when it engages with the workpiece metal.Therefore, each of those cutting edges has appropriate rake and relief angles.在铣刀切削工件金属时，铣刀的每条切削刃都象一单独的单刃刀具一样作用。所以每条切削刃都适当的前后角。

Since only a few of the cutting edges are engaged with the workpiece at a time, heavy cuts can be taken without adversely affecting the tool life.In fact, the permissible cutting speeds and feeds for milling are three to four times higher than those for turning or drilling.由于同一时间只有部分切削刃切削工件，因此可以在对刀具寿命没有不利影响的情况下承担重型切削。事实上，铣削允许的切削速度和进给比车削或钻削高三到四倍。

Moreover, the quality of the surfaces machined by milling is generally superior to the quality of surfaces machined by turning, shaping, or drilling.此外，由铣削加工的表面质量通常优于车削、刨削或钻削加工的表面质量。A wide variety of milling cutters is available in industry.This, together with the fact that a milling machine is a very versatile machine tool, makes the milling machine the backbone of a machining workshop.工业上可采用的铣刀类型众多。连同铣床是极通用机床的事实，使得铣床成为机加工车间的支柱。第十四单元

1、Dimensioning 标注尺寸

The design of a machine includes many factors other than those of determining the loads and stresses and selecting the proper materials.机械设计除了计算载荷和应力、选择合适的材料外，还包括许多其它因素。Before construction or manufacture can begin, it is necessary to have complete assembly and detail drawings to convey all necessary information to the shop men.The designer frequently is called upon to check the drawings before they are sent to the shop.Much experience and familiarity with manufacturing processes are needed before one can become conversant with all phases of production drawings.在建造或制造开始前，完成装配图和零件图以把必要信息传达给车间工人是必须的。在送往车间前设计者常常被召集来检查图纸。而在精通生产图纸的所有情况之前，需要有许多经验并熟悉制造工艺。

2、The development of production processes for large-volume manufacture at low cost has been largely dependent upon interchangeability of component parts.Thus the designer must determine both the proper tolerances for the individual parts, and the correct amount of clearance or interference to permit assembly with the mating parts.大规模低成本制造生产工艺的发展很大程度取决于组成零件的互换性。因此设计者必须确定单个零件的合适公差以及配合零件装配允许的正确间隙或过盈量。The manner of placing tolerances on drawings depends somewhat on the kind of product or type of manufacturing process.If the tolerance on a dimension is not specifically stated, the drawing should contain a blanket note which gives the value of the tolerance for such dimensions.在图纸上标注公差的方法相当程度上依赖于产品的性质或制造工艺的类型。如果尺寸公差没有特别注明，图纸应该包含一个给出这些尺寸公差值的普遍适用注释。

However, some companies do not use blanket notes on the supposition that if each dimension is considered individually, wider tolerances than those called for in the note could probably be specified.In any event it is very important that a drawing be free from ambiguities and be subject only to a single interpretation.然而有些公司不采用普遍适用注释，假定每个尺寸是单独被考虑的，可能会规定出比注释中要求的更宽的公差。在任何情况下图纸不模棱两可并只服从于单一的解释是十分重要的。

3、There should be no more dimensions than are absolutely necessary, and no feature should be located by more than one dimension in any direction.除绝对需要的尺寸外，不应该有更多的尺寸；而在任意方向上，只能在一个尺寸上标注特性要求。

It may be necessary occasionally to give an auxiliary dimension for reference, possibly for inspection.When this is so, the dimension should be enclosed in a bracket and marked for reference.Such dimensions are not governed by general tolerances.偶尔也可能为了检查而必须给出供参考的辅助尺寸。在这种情况下，尺寸应该用括号括起来，以便参考。这样的尺寸不受通用公差控制。Unit15

1、Ultrasonic machining,elecron-beam machining,plasma-jet machining ,and laser machining are all examples of these new processes.Another modern process is chemical etching ,which,unlike the others,was developed primarily for producing complex integral shapes in soft materials,namely ,aluminum alloys ,for the aircraft industry.1超声加工，电子束加工，等离子射流加工，激光加工等就是特种加工工艺的代表。另一种现代加工方法是化学蚀刻法，与其他方法不同，它原来是为用软材料即铝合金、为飞机工业生产形状复杂的整体零件而开发的。

2、The term electrical maching may be applied to a group of processes that employ an electric current or discharge to remove material.Removal of material though an electric current or discharge eliminates the inefficient conversion of electrical power to mechanical power characteristic of conventional machining and metal-deformation processes电加工这一术语适用于使用电流或放电以去除材料的一组加工方法。虽然电流或放电消除了电能的效率，消除了传统机械加工和金属变形过程中的电功率的低效率的转换

The elimination of the mechanical stage also overcomes one difficulty inherent in conventional machining ,namely ,the increase in tool forces and tool wear encountered when machining the harder metals and alloys used in modern engineering practice 在机械加工阶段也克服了传统加工方法存在的困难，即，在现代工程实践中加工较难的金属和合金时切削力和道具磨损的增加。

3、The erosive action of electric sparks has long been known.Two recent discoveries,however,have made spark-cutting practical.A DC spark causes greater erosion of the electrode connected to the positive pole of the power supply——very important，if tool wear is to be minimized and the work erosion rate maximized.The second important discovery is that the rate of erosion by the spark is greatly increased if it is made to take place in a liquid rather than air.It must be noted that if a spark is permitted to last to long ,it will degenerate into a stationary arc which is not suitable for machining.电火花的侵蚀作用早已公知的。然而，最近的两项发现是电火花加工能实际使用。直流电火花使在与电源正极相连的电极处产生较大的蚀除，如果要使刀具磨损最小而使工件蚀除率最大的话，这一点是非常重要的。第二个重要的发现是如果电火花的蚀除发生在液体而不是空气中那么它的蚀除率会大大提高。必须指出的是,如果一个火花被允许长时间持续,它将退化为一个不适合用于加工的稳定电弧。V unit16

1、laser beam machining(LBM)utilises the energy from the coherent light beams called laser(light amplification by stimulated emission of radiation).The basic principle utilised in LBM is that under proper conditions light energy of a particular frequency is used to stimulate the electrons in an atom to emit additional light with exactly the same characteristics of the original light source.激光加工利用称为激光的相干光束的能量(光受激辐射放大器)。激光加工的基本原理是在一定条件下采用特定频率的光激发原子中的电子，是其发射特征与原光源完全相同的光 Part2 第一单元

1、The modern digital computer is an electronic machine that can perform mathematical and logical calculations and data processing functions in accordance with a predetermined program of instructions.The computer itself is referred to as hardware, whereas the various programs are referred to as software.现在数字计算机是一部能够根据预定的程序来完成数字和逻辑运算以及数据处理功能的电子设备，计算机本身称为硬件，而各种各样的程序称为软件。In a network,all computers are connected and communicated with each other according to some kinds of enacted regulations or agreement ,which are called the “network protocols “.the main function of network protocols is realizing the orderly transmission or acceptance of information.The most common protocol which is being used is Transport Control Protocol /Internet Protocol(TCP/IP).Among many system models illustrating network protocols in the world ,the ISO/OSI network model enacted by International Standardization Organization has divided the whole system into seven layers ,each layer has its own name and function respectively.在网络中所有的计算机都根据一些准则和协议进行连接和通信，规则和协议称为网络协议。网络协议的主要功能是实现信息的有序传递或接受。最常用的协议是传输控制协议/互联网协议（TCP / IP）。在世界上许多系统模型，说明网络协议由国际标准化组织制定的ISO / OSI网络模型将整个系统分为七层,每一层分别有自己的名称和功能

2、the widest area network in the world is Internet.it is one kind of wide area virtual networks,which uses TCP/IP protocol and interconnects more than tens of million computers around the world into a gigantic network system互联网是世界上最宽广的区域网，它是一种大范围的虚拟网络，利用TCP / IP协议，使世界各地数以百万的电脑变成一个庞大的网络系统。

Each computer of internet has its sole address in the world ,thus its application can overcome the limitation of continents,countries and areas ,and make up a virtual space in which every person can receive the latest news and enjoy the fastest service even when he is in the most remote area of the world.互联网上的每台计算机都有唯一的地址，因此它的应用可以克服大陆、国家和地区,的限制，并组成一个虚拟的空间。每个人都可以获得的最新消息和享受最快的服务即使他是在世界最偏远的地区。today more and more computers and devices are connected with internet system,more and more service and information can be offered by the utlization of internet,and it has become an important base for information super highway structure plan in many countries one of fastest growing +课本99页蓝体字

今天,越来越多的电脑和设备被互联网系统连接，越来越多的服务和信息被互联网的使用所提供，在许多国家信息高速公路结构计划已成为一项重要的基础研究。互联网发展最快的领域之一是万维网的应用，在互联网中，各种信息，如文本、图像、声音和许多其他多媒体文件，可以通过超文本链接功能共同观看和导航。with the rapid development of information and electronics technology ,internet is developing by an incredibly speed and it has become an indispensable component of human‘s civilization随着信息和电子技术的快速发展，互联网以一个令人难以置信的速度发展，它已成为人类文明的不可或缺的组成部分。unit11课本173页