气体激光动力学及器件优化设计 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:程成

出品人:

页数:309

译者:

出版时间:2008-6

价格:39.00元

装帧:

isbn号码:9787111238690

丛书系列:

图书标签:

• 气体激光
• 激光动力学
• 激光器件
• 优化设计
• 激光技术
• 光学工程
• 物理学
• 半导体激光
• 气体放电
• 激光应用

好的，这是一本关于传统机械制造工艺及其质量控制的图书简介。 --- 机械制造工艺与质量控制：基础原理、现代方法与实践应用 本书导言 在现代工业体系中，精密制造是支撑航空航天、高端装备、汽车电子等核心产业的基石。本书旨在系统梳理和深入阐述机械加工制造领域的经典理论、主流工艺路线以及现代化的质量控制手段。我们聚焦于如何通过优化工艺参数、选用先进材料与工具，实现产品的高精度、高可靠性和高效率生产。本书内容兼顾理论的严谨性与工程实践的指导性，为从事机械设计、制造工艺规划、质量检测与工程技术人员提供一套全面且实用的参考框架。 第一部分：机械制造基础与工艺规划 第一章 制造系统的基础构成与发展趋势 本章首先界定了机械制造系统的基本要素，包括材料、设备、工艺、信息流与管理体系。详细探讨了从单件小批生产到大规模柔性制造系统（FMS）的演变历程，特别是智能工厂与工业物联网（IIoT）在现代制造链条中的集成应用。重点分析了数字化孪生（Digital Twin）技术在工艺模拟和生产优化中的潜力。 第二章 工程材料的切削性能与选择 深入分析了常用金属材料（如碳钢、合金钢、铝合金、钛合金及高温镍基合金）在切削加工过程中的流变学行为和切削力学特性。探讨了材料的硬度、强度、韧性及其对刀具磨损和表面完整性的影响。提供了基于加工特性和最终性能要求的材料选择指导原则。 第三章 切削加工的理论基础 本章是本书的核心理论部分，详述了切削区域的应力状态、塑性变形规律以及热力学效应。详细阐述了剪切角、摩擦系数与切削温度之间的定量关系。通过分析剪切区域的能量耗散，解释了不同切削速度、进给量对加工效率和表面质量的影响机制。内容涵盖了车削、铣削、钻削等基本工序的力学模型建立。 第四章 典型加工工艺路线的设计与优化 系统介绍了不同零件（如轴类、盘类、箱体类）的典型加工流程设计方法。重点讨论了“先粗后精”、“先主后次”的加工顺序原则，并引入了面向对象和模块化的工艺规划方法。详细比较了传统机床加工与数控（NC）编程的优势互补性，强调了工艺路线对总成本和交货周期的决定性作用。 第二部分：先进加工技术与刀具系统 第五章 数控加工编程与复杂曲面切削 本章聚焦于现代数控（CNC）系统的应用。从G代码和M代码的结构到高级编程语言（如APT、CL Data）的原理进行解析。特别针对复杂三维曲面（如叶片、模具型腔）的刀具路径生成算法进行了深入探讨，包括点位补偿、多轴联动控制的实现路径，确保了加工精度与效率的平衡。 第六章 现代刀具材料与涂层技术 刀具是实现切削的执行单元。本章全面评估了硬质合金、陶瓷、PCD（聚晶金刚石）以及立方氮化硼（CBN）等高性能刀具材料的性能指标。重点阐述了物理气相沉积（PVD）和化学气相沉积（CVD）涂层技术，如TiAlN、AlCrN涂层，如何通过降低摩擦系数、提高耐热性来显著延长刀具寿命并改善加工表面。 第七章 特种加工技术：非传统加工方法 针对难加工材料和超精密加工需求，本部分详细介绍了电火花加工（EDM）、电化学加工（ECM）、激光加工（LBM）以及超声振动加工等非传统技术的工作原理、适用范围和工艺参数控制。对比分析了这些方法在去除率、尺寸精度和表面微观结构控制上的独特优势。 第八章 磨削与超精加工技术 阐述了磨削作为最终加工工序在实现高精度和低表面粗糙度中的关键作用。内容包括砂轮的选择、磨削热的控制、以及磨后表面完整性的评价。同时，引入了珩磨、研磨和抛光等超精加工技术，用于消除亚表层损伤并达到镜面光洁度要求。 第三部分：制造质量控制与过程监控 第九章 误差源分析与尺寸链管理 本章是质量控制的基础。系统分析了机械加工过程中误差的累积效应，包括机床误差、夹具误差、刀具磨损误差和装夹误差。详细讲解了尺寸链（Tolerance Chain）的分析方法，如何通过合理的公差配合设计，从源头上控制零件的最终尺寸精度。 第十章 表面完整性及其评价标准 表面质量不仅是几何形状，更涉及材料的微观结构。本章深入探讨了表面粗糙度（Ra, Rz）、表面残余应力、微观硬度变化和亚表层损伤层（如白层和热影响区）的形成机理。介绍了接触式（轮廓仪）和非接触式（光学测量）的表面形貌分析方法。 第十一章 几何量测量与现代计量学 本章聚焦于高精度测量的工具和方法。详细介绍了卡尺、千分表等传统量具的使用规范。核心内容是坐标测量机（CMM）的工作原理、测量程序编制以及误差补偿技术。同时，引入了光学扫描、激光跟踪仪等先进的三维在线测量技术在柔性制造中的应用。 第十二章 制造过程的统计过程控制（SPC） 为了实现质量的动态管理，本书强调了统计过程控制的应用。阐述了控制图（Control Charts）的构建、维护与应用，如何利用CP/CPK指数实时监控工艺的稳定性与能力。通过SPC方法，指导工程师从随机波动中识别系统性缺陷，实现预防性维护和工艺纠偏。 结语 《机械制造工艺与质量控制》旨在搭建一个连接理论基础与前沿实践的桥梁。掌握这些知识，不仅能提升对传统加工的深刻理解，更重要的是，能够应对未来智能制造对工艺柔性和质量保证提出的更高要求。本书的每一个章节都力求详尽，确保读者能够掌握分析和解决实际工程问题的能力。 ---

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阅读体验上，这本书的叙事节奏把握得相当好，它在铺陈基础理论的严密性与展示尖端应用的前沿性之间找到了一个绝佳的平衡点。我特别喜欢它在介绍新颖的混合气体激光系统时所采取的对比分析手法。作者没有简单地罗列不同气体组合的优缺点，而是通过对粒子碰撞截面、激发态寿命以及弛豫路径的细致剖析，解释了为何某些特定的混合比例能带来数量级的性能提升。这种“知其所以然”的讲解方式，极大地激发了我的好奇心。它促使我不仅要记住公式，更要理解公式背后所代表的物理图像。对于那些希望从初级激光技术人员跃升到能独立设计新型气体激光源的专业人士来说，这本书提供的思维框架和分析工具，其价值是无可估量的。它成功地将一门复杂的工程科学，转化为了一种可以被系统性掌握和创新的能力。

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这本书的插图和数据图表质量非常高，这一点对于理解复杂的流体动力学和气体放电过程至关重要。我注意到，作者在解释湍流混合对激光光束质量的影响时，使用的二维和三维的模拟快照清晰地揭示了气流不均匀性如何转化为输出功率的波动。这种可视化效果极大地帮助我克服了对复杂气动模型理解上的困难。此外，书中对先进的电极设计，如脉冲激发和射频（RF）激励方案的对比分析，也极为详尽，涵盖了从电极几何形状到电源驱动波形对等离子体均匀性的影响。它不是一本让你看完就能立马做出一个激光器的书，而是一本让你在面对任何新的气体激光系统设计挑战时，都能迅速定位到核心物理瓶颈，并找到一套行之有效的优化路径的“思想地图”。这本书真正做到了理论与工程的无缝对接。

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坦白讲，这本书的难度系数不低，需要读者具备扎实的量子力学和电动力学基础，但回报是巨大的。书中关于高斯光束在增益介质中传输的理论推导部分，简直是教科书级别的严谨与完备。作者对光束质量因子（$M^2$）在不同腔体结构和不同工作状态下的动态变化进行了详尽的建模，这对于追求极限光束质量的应用（如精密加工或深空探测）至关重要。更值得称道的是，它没有止步于线性理论，而是触及了高功率下存在的饱和效应和自聚焦等非线性现象。这种对整个工作包线——从低功率到极限功率——的全面覆盖，体现了作者对气体激光器复杂性的深刻理解。对于想在激光器效率和稳定性之间寻找最佳操作点的研究者，这本书提供了至关重要的理论指导，让人感觉仿佛有一位经验丰富的大师在身边随时指点迷津。

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这本关于“气体激光动力学及器件优化设计”的书，对于任何想深入了解激光物理和工程应用领域的人来说，都是一本不可多得的宝藏。我花了相当长的时间研读其中的章节，尤其是关于气体激光器的激发机制和能级跃迁的描述，简直是教科书级别的严谨。作者在阐述等离子体效应和气体介质中光与物质相互作用的动力学过程时，展现了深厚的理论功底。书中的数学模型构建得非常精妙，将复杂的物理现象抽象化并用清晰的方程表达出来，这对于从事理论研究的读者来说，无疑提供了强大的分析工具。此外，对于激光腔的设计，尤其是光学谐振腔的稳定性和模式控制，也有独到的见解。读完后，我对如何通过调整气体组分、压力和激发方式来优化激光器的输出功率和光束质量有了更系统、更全面的认识。它不仅仅停留在概念层面，更深入到了微观粒子的行为和宏观器件性能之间的桥梁构建上，这一点非常令人钦佩。

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翻开这本书，我首先感受到的是一股扑面而来的工程实用气息，而不是纯粹的晦涩理论。书中大量的篇幅集中在“器件优化设计”这一实践层面，这正是我作为一名应用工程师所急需的。例如，关于激光器的热效应管理和冷却系统设计，作者没有用过于抽象的语言敷衍了事，而是详细分析了不同运行模式下热透镜效应的量化模型，并给出了切实可行的结构改进建议。对不同腔镜材料的热变形分析，以及如何通过先进的表面形貌控制技术来提升高功率运行下的可靠性，这些内容在其他综合性教材中是很难找到如此聚焦和深入的讨论的。可以说，这本书像是为资深工程师准备的“设计手册”升级版，它将最新的实验经验和前沿的数值模拟结果有效地融入了设计流程中，使得优化过程不再是盲目摸索，而是基于扎实的数据和理论推演。

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