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出版者:7-122

作者:安改娣

出品人:

页数:188

译者:

出版时间:2007-10

价格:15.00元

装帧:

isbn号码:9787122009180

丛书系列:

图书标签:

• 机械测量
• 测量技术
• 机械工程
• 入门
• 基础
• 传感器
• 误差分析
• 计量
• 实验
• 工业测量

精密制造的基石：现代几何量具与精密测量技术深度解析 图书名称：精密制造的基石：现代几何量具与精密测量技术深度解析 作者：[此处可填入虚构的作者姓名，例如：张工程, 李教授] 出版社：[此处可填入虚构的出版社名称，例如：华夏科技出版社] --- 内容简介 在当今追求极致性能和微米级公差的制造业体系中，测量不再仅仅是检验环节的附属工作，而是贯穿设计、加工、装配全过程的核心技术。本书《精密制造的基石：现代几何量具与精密测量技术深度解析》，正是为了系统梳理和深入剖析现代工业生产中不可或缺的几何量测量理论、先进量具的应用及其背后的计量学原理而精心编撰的专业著作。 本书的编写立足于最新的国际计量标准（如ISO和JCGM系列文件）和前沿的数字化制造需求，旨在为工程师、技术人员、质量管理专家以及相关专业的学生提供一本既具理论深度又兼顾工程实践的权威参考手册。我们着重探讨了如何从根本上理解和控制测量误差，确保产品加工精度满足日益严苛的技术要求。 第一部分：测量学的基本理论与误差的精细化控制 本部分奠定了整个测量学知识体系的理论基础。我们首先详细阐述了计量学的基本概念，包括量、单位、量值、标准物质的定义，并重点解析了不确定度评定的核心方法——如何运用A类和B类评定方法科学地量化测量结果的可靠性。 误差理论的探讨深入到了系统误差、随机误差和疏忽误差的辨识、分离与补偿机制。特别地，我们引入了误差传播定律在复杂多维测量系统中的应用，并针对数控加工后的工件测量，介绍了误差修正模型（Error Mapping）的建立与应用，这是实现“零缺陷”制造的关键步骤。此外，接触式测量（如探针误差）与非接触式测量（如激光散射效应）的固有误差特性被细致对比分析，为选择合适的测量手段提供了理论依据。 第二部分：传统几何量具的升级与应用精进 尽管数字化测量技术飞速发展，但以千分尺、游标卡尺、深度尺为代表的通用手动量具仍是车间最基础的工具。本书不仅复习了这些量具的结构和读数方法，更聚焦于“如何用好”它们。我们详细讲解了量具的检定与校准流程，强调了环境因素（如温度、湿度）对这些高精度手工量具测量结果的影响，并给出了针对性的环境控制规范。 在块规（Gauge Blocks）的应用方面，本书突破了基础知识，深入到块规的干涉测量法在国家计量基准中的应用，以及块规温度系数与膨胀效应的精确计算。对于环规、塞规等量具，我们探讨了“最大实体要求”与“最小实体要求”的实际工差带设计原则，以及在批量生产中如何运用抽样检验来控制量具的磨损率。 第三部分：现代三坐标测量机（CMM）的高级应用与误差补偿 CMM作为现代精密测量的核心设备，占据了本书相当大的篇幅。我们首先系统介绍了CMM的结构误差标定，包括几何误差的系统辨识（如激光干涉仪校准系统）和热变形误差的补偿模型。 在软件与算法层面，本书详细剖析了点云数据的处理技术，包括拟合算法（最小二乘法、最小包容算法）的选择对测量结果的影响。更重要的是，我们深入探讨了接触式测头（如触测球半径补偿、测针方向误差）和非接触式测头（如激光扫描头）的数据采集策略和扫描速度对测量精度的影响曲线。 针对复杂曲面和自由曲面零件，本书介绍了多轴CMM和龙门式CMM的运动学模型解算，以及在线（In-Line）测量与离线（Off-Line）编程的流程优化，强调了接触点路径规划对提高测量效率和减小动态误差的重要性。 第四部分：光学与非接触式精密测量技术前沿 随着制造业向微纳加工领域延伸，非接触式测量成为解决高精度测量的必然趋势。本部分全面覆盖了当前主流的光学测量技术： 1. 激光干涉测量（Laser Interferometry）： 深入探讨了相位展开算法在位移测量中的应用，以及如何利用共振频率分析对激光谐振腔进行稳定性监控。 2. 光学轮廓仪（Optical Profilometry）： 对白光干涉测量法（PSI）和共聚焦显微镜技术的原理进行了细致的物理建模，重点分析了表面粗糙度参数（Ra, Rq, Rz）在不同测量模式下的数值差异和适用性。 3. 机器视觉测量系统（Machine Vision Metrology）： 阐述了亚像素级图像处理算法（如边缘检测、中心点定位）的实现，以及二维量测系统在平面度、同轴度测量中的快速应用。 第五部分：表面形貌与先进功能性测量 现代零部件的性能越来越依赖于其表面状态。本书的最后部分聚焦于表面形貌学。我们详细区分了粗糙度、波纹度和平坦度的概念，并介绍了原子力显微镜（AFM）和扫描隧道显微镜（STM）在纳米尺度形貌分析中的应用局限与优势。 此外，本书还涵盖了形位公差（GD&T）的数字化表达与检验，特别是如何利用CMM采集的点云数据，依据ASME Y14.5或ISO 1101标准，进行最大/最小材料要求、传递配合和轮廓度的综合分析。我们还探讨了在役测量（In-situ Monitoring）技术，如嵌入式传感器在大型模具制造过程中的应用，以实现对加工过程的实时反馈和控制。 --- 目标读者群： 本书适合于机械工程、精密仪器、质量管理、材料科学等专业的本科高年级学生、研究生，以及在航空航天、汽车制造、半导体设备、模具设计与制造等行业从事质量控制、计量校准和工艺研发的工程师和技术人员。通过本书的学习，读者将能够全面掌握现代精密测量的理论框架、先进量具的操作规范，并具备独立进行复杂工件测量方案设计和不确定度评定的能力。

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这本《机械测量入门》的封面设计得非常朴实，一看就知道是面向初学者的教材。我拿到书的时候，首先注意到的是它的排版，字号适中，图文并茂，这一点对于初次接触精密测量的读者来说非常友好。它不像某些专业书籍那样充斥着晦涩难懂的公式和过于复杂的理论推导，而是更侧重于基础概念的建立和实际操作的讲解。书中的插图清晰地展示了各种测量工具的结构和使用方法，比如卡尺、千分尺乃至更精密的量具，图示配合文字说明，让人能够快速掌握要领。我特别欣赏它在介绍测量误差时所采用的通俗易懂的语言，避免了大量统计学符号的堆砌，而是用生活中的例子来解释系统误差和随机误差的区别。对于我这样一个刚踏入机械制造领域的新手来说，这本书就像一位耐心的老师，一步步引导我认识测量的世界。它没有试图一步登天，而是脚踏实地地从“什么是测量”讲起，逐步深入到公差配合的概念，为后续更深入的学习打下了坚实的基础。唯一美中不足的是，对于一些最新型的光学测量设备介绍得略显不足，但考虑到这是一本“入门”读物，这一点可以理解。总的来说，这是一本非常适合机械专业学生或想转行从事质量检测工作的人士的优秀入门读物。

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我对这本书的评价会非常侧重于其实用性和可操作性。坦率地说，我希望找到一本能立刻上手、解决我日常工作中遇到的测量难题的书，而《机械测量入门》在很大程度上满足了我的需求。它的每一个章节后面都附带了“思考与练习”环节，这些练习题大多取材于工厂实际生产中的典型问题。比如，如何用游标卡尺测量圆柱孔的深度的微小变化，或者如何利用塞尺快速判断两个平面之间的微小间隙。答案和详细的解题步骤都清晰地列在书的后面，这使得自学变得非常高效，遇到卡壳的地方可以立即查阅，自我纠正。书中对于测量设备的使用规范和日常维护保养的章节也写得非常到位，这一点在很多理论书籍中是看不到的。它不仅告诉你“怎么用”，还告诉你“如何保护”你的工具。书中的语言风格是那种非常务实的工程师口吻，不啰嗦，直击要害，每一个段落似乎都在为提升测量精度提供具体的“锦囊妙计”。对于车间一线的技术人员来说，这本书绝对是放在手边随时翻阅的“工具书”。

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这本书的行文逻辑堪称教科书级别的典范，它不是简单地罗列知识点，而是构建了一个严密的知识体系。我尤其喜欢它在讲解测量原理时所采用的对比分析法。例如，在比较接触式测量和非接触式测量优劣时，作者不仅仅是描述它们各自的特点，而是通过具体的工件案例，分析在不同工况下选择哪种测量方式更具效率和精度。这种带着“实战”思维的讲解方式，极大地提高了我的学习兴趣。书中对测量基准的选择和确定过程的描述，细致入微，这一点往往是许多入门书籍容易一带而过的地方。它强调了“基准是相对的，选择合理的基准是测量成功的关键”，并通过多个三维坐标系下的基准定义实例，让我对“基准”这个抽象的概念有了更具象的理解。书中还穿插了一些历史小知识，比如测量工具的发展历程，这让冰冷的测量技术带上了一丝人文色彩。阅读过程中，我感觉作者不仅仅是在传授技能，更是在培养一种严谨的测量思维——思考如何“看清”被测物体，而不是盲目地去“量”它。

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这本书最让我惊喜的是它对测量系统的“系统性”认识。很多初级读物只关注于工具本身，比如千分尺的读数，但这本书超越了单纯的工具层面，深入到了整个测量流程的控制。比如，它用相当大的篇幅讨论了环境因素对测量结果的影响，比如温度、湿度甚至操作人员的手温，这些细节的强调，体现了作者对测量科学的深刻理解。作者在讲解计量学基础时，非常巧妙地引入了统计过程控制（SPC）的初级概念，虽然只是触及皮毛，但足以让读者意识到测量不是孤立的行为，而是整个质量管理链条中的一环。在介绍角度测量时，它详细对比了正弦规和万能角度尺的应用场景，特别是如何通过调整垫块来达到极高精度的角度校准，图解非常清晰，我甚至可以跟着书上的步骤在实际操作中进行尝试。这本书的整体结构安排得如同一次精心规划的“工厂参观”，从接收原材料（基础理论）开始，经过加工（工具使用），最后到成品检验（误差分析与控制），整个流程一气呵成，逻辑严密且信息密度适中，绝不会让人感到信息过载。

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如果用一个词来形容这本书的阅读体验，我会选择“扎实”。它并没有追求新颖的花哨理论或者炫技般的复杂算法，而是将经典、可靠的测量技术阐述到了极致。我个人认为，对于任何想在机械行业深耕的人来说，打好“地基”才是最重要的，而《机械测量入门》正是那本用来夯实地基的优秀读物。书中对“形位公差”的介绍，虽然篇幅不算最长，但却是最清晰、最容易理解的。作者避免了直接引用国标的晦涩文字，而是用非常直观的二维和三维视图，展示了不同符号所代表的实际几何要求，比如平行度、垂直度、同轴度等，配图清晰展示了“合格”和“不合格”的边界在哪里。特别是关于“全跳动”和“圆跳动”的区分讲解，通过两个动画般的剖视图，让过去我一直混淆的概念豁然开朗。这本书的语言风格非常沉稳，带有一种老一辈工程师的严谨和对精度的执着，读起来让人心安，相信它所传授的知识是经过时间检验的真理，非常适合作为职业生涯的起点参考书。

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