几何量公差与检测 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:280

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出版时间:2008-1

价格:28.00元

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isbn号码:9787532391110

丛书系列:

图书标签:

• 几何尺寸与公差
• GD&T
• 机械设计
• 测量技术
• 质量控制
• 工程制图
• 公差分析
• 精密制造
• 检测技术
• 装配公差

精密制造的基石：表面粗糙度及其在现代工程中的应用 图书名称：表面粗糙度及其在现代工程中的应用 内容简介： 本书深入探讨了表面粗糙度这一至关重要的机械制造参数，系统梳理了其理论基础、测量方法、评定标准及其在各个工程领域的实际应用。在当代高精度制造日益普及的背景下，材料表面形貌对零部件的性能、寿命乃至整个系统的可靠性都具有决定性的影响。本书旨在为工程师、技术人员以及相关专业学生提供一本全面、深入且实用的参考指南。 第一章：表面形貌的本质与重要性 本章首先界定了什么是表面形貌，并将其分解为波纹度、表面粗糙度和（或）主要轮廓。详细阐述了表面粗糙度参数的物理意义及其对机械性能的直接关联。我们着重分析了表面粗糙度如何影响摩擦、磨损、接触应力分布、疲劳强度、密封性能、耐腐蚀性以及光学和电学特性。通过大量工程实例，清晰展示了在不同工况下（如滑动轴承、精密齿轮、光学元件镀膜等），对表面粗糙度进行严格控制的必要性。讨论了表面微观结构与宏观性能之间的复杂耦合关系。 第二章：表面粗糙度的主要参数体系 表面粗糙度的量化是进行质量控制的前提。本章系统介绍了国际标准（ISO）和国家标准（如中国的GB标准、美国的ASME标准）中采用的主要参数体系。重点解析了以下核心参数的计算方法和实际意义： 算术平均偏差（Ra）： 作为最常用和最基础的参数，阐述了其局限性，并解释了为何它不能完全描述一个表面的特征。 微观轮廓均方根偏差（Rq）： 深入探讨了Rq对峰谷高度变化的敏感性，以及它在评估表面能量和润滑条件中的作用。 最大高度（Rz/Rmax）： 分析了Rz如何反映表面最显著的缺陷，以及在评估极端载荷下的接触可靠性时的重要性。 平均轮廓峰值高度（R3z/RSm）： 引入了对支撑面积和峰值间距的分析，这对于理解接触面积和磨损起始点至关重要。 核查面积比（TP）： 详细阐述了支撑长度百分比（$alpha_p$）的概念，解释了它是如何连接表面形貌与实际接触面积的桥梁，尤其在评估承载能力和密封性能时不可或缺。 第三章：表面粗糙度的测量技术 精确的测量是质量控制的基石。本章涵盖了从接触式到非接触式的多种表面粗糙度测量技术： 接触式测量（触针法）： 详细介绍轮廓仪的工作原理、探针的几何形状、测量力对测量结果的影响，以及如何正确选择截止长度和评估长度。着重讨论了标准件校准和系统误差的消除。 非接触式测量技术： 重点介绍白光干涉测量法、激光共聚焦显微镜法和原子力显微镜（AFM）法。对比分析了这些方法在测量精度、速度、非破坏性以及对材料表面影响方面的优缺点。特别关注了三维形貌参数的提取过程。 数据处理与滤波： 探讨了轮廓曲线的数字滤波技术，如相位补偿滤波、线性相位滤波和均方根滤波。解释了如何根据测量标准选择合适的评定区域，并进行数据预处理以确保结果的准确性和可比性。 第四章：表面粗糙度的加工工艺控制 表面粗糙度是特定加工方法的直接结果。本章系统梳理了各种主要的机械加工、成形和表面处理工艺对最终粗糙度的影响规律： 切削加工： 分析了车削、铣削、刨削中的刀具几何形状、进给量、切削速度和冷却润滑对Ra和Rz的影响模型。讨论了“刀痕效应”的量化。 磨削与研磨： 详细解析了砂轮的材料、粒度、浓度、修整状态，以及工件的进给速度如何决定磨削烧伤和表面残余应力与粗糙度的关系。 特种加工： 涵盖了超精加工（Lapping）、抛光（Polishing）的原理，以及电火花加工（EDM）和超声波加工中表面层微结构的变化。 表面改性工艺： 分析了热喷涂、离子镀和化学气相沉积（CVD）等工艺如何改变基体材料的表面粗糙度，以及涂层厚度对整体形貌的影响。 第五章：表面粗糙度在关键工程领域的设计与应用 本章将理论与工程实践紧密结合，展示表面粗糙度在不同行业中的具体要求和优化策略： 摩擦与润滑： 深入探讨了赫兹接触理论在粗糙表面接触中的修正，如何通过优化粗糙度实现边界润滑和混合润滑状态的切换，以最小化磨损。 疲劳与断裂： 论证了表面粗糙度引入的微观应力集中对材料疲劳寿命的负面影响，并提出了通过滚光、喷丸等手段改善表面质量以提高抗疲劳性能的方法。 流体密封技术： 针对O型圈、垫片和机械密封件，分析了接触面粗糙度对密封泄漏率的影响机制，提出了针对静密封和动密封的最佳粗糙度范围设计准则。 光学与电子器件： 讨论了用于精密光学仪器（如激光反射镜、光纤端面）和半导体制造中的表面平整度要求，涉及纳米级别的形貌控制。 第六章：表面质量的标准化、规范与未来发展趋势 本章侧重于工程管理和质量体系。概述了国际标准组织（ISO）对表面接触件的评定标准演变，强调了“功能性表面计量学”的概念——即从单纯的几何参数描述转向基于实际使用功能的参数选择。展望了人工智能和机器学习在表面形貌分析、过程预测和自适应控制中的应用前景，特别是对复杂非线性表面形貌的自动识别和优化。 本书力求以严谨的科学态度和清晰的工程逻辑，帮助读者建立起对表面粗糙度这一基础却决定性的制造质量因素的全面认知，从而优化设计、改进工艺，并最终提高产品的可靠性和竞争力。

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