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出版者:化学工业

作者:江水青//李海玲

出品人:

页数:257

译者:

出版时间:2009-8

价格:32.00元

装帧:

isbn号码:9787122061034

丛书系列:

图书标签:

• 塑料
• 成型
• 加工
• 技术
• 注塑
• 挤出
• 吹塑
• 热成型
• 材料
• 工艺

现代精密机械设计与制造工艺 本书简介 《现代精密机械设计与制造工艺》是一部面向工程技术人员、高校师生以及相关领域专业人士的综合性技术专著。全书系统、深入地阐述了当代精密机械产品从概念设计、结构优化到精密制造、表面处理及质量控制的全过程关键技术。本书紧密结合当前高端制造、智能制造的发展趋势，旨在为读者提供一套扎实、前沿的理论基础和实用的工程应用指南。 第一部分：精密机械系统设计理论与方法 本部分聚焦于精密机械系统的基础理论和现代设计范式。 第一章：精密机械系统的基本概念与特征 详细解析了精密机械区别于普通机械的核心特征，包括高精度、高刚度、高可靠性要求。探讨了误差源的识别与量化分析，引入了系统的动态特性分析基础，如振动、噪声与冲击在精密系统中的抑制策略。阐述了环境因素（如温度、湿度、气压）对系统性能的耦合影响及补偿技术。 第二章：现代机械设计理论与新范式 深入介绍面向性能的设计（Design for Performance, DfP）方法论，强调以功能需求驱动的迭代设计过程。重点讲解了可靠性设计理论，包括失效模式与影响分析（FMEA）在精密机构中的应用。详细阐述了基于有限元分析（FEA）的结构优化方法，包括拓扑优化、形状优化和尺寸优化在复杂机构设计中的实践案例。探讨了多物理场耦合分析（热-力-电磁）在精密设备设计中的必要性与应用工具。 第三章：精密运动机构与传动系统设计 本章专注于实现高精度运动和定位的关键机构。系统梳理了滚动轴承、滑动轴承在高速、高载荷工况下的选型与润滑技术，并引入了气体轴承和磁悬浮轴承在超精密定位中的应用前景。详述了精密齿轮传动、谐波减速器以及无反冲（零间隙）传动机构的设计原理与误差控制。着重分析了直线运动系统的设计，包括精密导轨的类型选择、预紧力设置与补偿机制，以及直线电机驱动系统的选型与控制策略。 第四章：精密仪器与设备结构设计 本部分侧重于整体结构的优化布局。探讨了如何通过结构对称性、刚度分布均匀性来降低热变形和环境扰动敏感性。讲解了在真空、超净环境下设备结构材料的选择与表面处理要求。引入了模块化设计思想在大型精密测量系统与自动化生产线设计中的应用，以及如何通过结构仿真预测产品的可制造性与装配精度。 第二部分：先进制造工艺与精密加工技术 本部分是全书的核心，系统介绍了实现高精度零件的现代加工技术，强调“设计-制造”的紧密衔接。 第五章：先进材料与材料性能控制 介绍了用于精密机械的关键结构材料，包括高强度低合金钢、特种不锈钢、钛合金、陶瓷材料以及高性能聚合物。重点讨论了材料在热处理、表面改性（如渗碳、氮化、离子注入）过程中微观组织变化与宏观力学性能的关联性，以及如何通过材料科学手段来提升零部件的抗疲劳和抗磨损能力。 第六章：高精度切削加工技术 系统阐述了传统切削工艺（车、铣、磨）在实现微米级乃至亚微米级精度时的技术瓶颈与突破。深入讲解了刀具材料（硬质合金、CBN、PCD）的选择、几何角度优化与涂层技术对加工表面质量和效率的影响。详细分析了数控机床的误差补偿技术，包括几何误差补偿和热误差补偿的实际应用。着重介绍了高速高精度加工（HSC/HSEM）中的颤振抑制、切削力控制策略及切削参数的智能优化。 第七章：特种与非传统加工工艺 本章聚焦于传统方法难以实现的复杂结构或超硬材料的加工技术。详细介绍了电火花加工（EDM）的精密化、电化学加工（ECM）的无应力特性、激光加工（切割、钻孔、熔覆）在微纳结构制造中的应用。特别关注了超精密磨削（如电解磨削、磁悬浮磨削）的工艺控制与结果评价。 第八章：超精密成形与增材制造技术 探讨了实现复杂曲面与微结构的先进成形技术。详细介绍了精密铸造（如失蜡精密铸造）的晶粒控制与内部缺陷消除。深入分析了超精密塑性加工，如滚压、精密锻压对零件残余应力的影响。引入了增材制造（3D打印）技术在原型制作、复杂支撑结构制造中的应用，特别是金属激光熔融（SLM）过程中的致密度控制与后续热等静压（HIP）处理工艺。 第九章：精密表面工程与处理技术 表面质量对精密机械的性能至关重要。本部分系统介绍了提高表面硬度、耐磨性、耐腐蚀性的关键技术。包括各种类型的物理气相沉积（PVD）和化学气相沉积（CVD）薄膜技术，如TiN, CrN, DLC涂层。探讨了表面强化技术，如喷丸、激光淬火等对表面残余应力的调控作用。同时，讲解了超精密清洗技术在装配前对表面污染物的控制标准与方法。 第三部分：测量、装配与系统集成 本部分关注制造完成后的质量保证与系统集成。 第十章：精密机械的计量学与误差分析 介绍了现代精密测量的基本原理和先进设备，如三坐标测量机（CMM）、激光跟踪仪、光学非接触式测量系统。重点讲解了误差的传递与累积分析，包括公差配合理论的现代应用，如几何公差（GD&T）在复杂装配中的应用。介绍了在线测量（In-situ Monitoring）技术在加工过程中的实时反馈控制。 第十一章：精密装配技术与自动化 详细论述了影响最终装配精度的关键因素。讲解了精密零部件的清洁度要求、对齐技术（如光学对中、力反馈对中）。系统阐述了自动化装配系统的设计原则，包括柔性夹具的设计、视觉引导技术在微小部件定位中的应用，以及力矩反馈在精密连接（如压入、螺纹连接）中的控制策略。 第十二章：智能制造与系统集成 本书的展望部分，探讨了精密制造迈向工业4.0的路径。涵盖了制造过程中的数据采集与分析（大数据在预测性维护中的应用）、数字孪生（Digital Twin）在设备运行优化中的构建。讨论了人机协作（Cobots）在精密装配与检测中的集成方案，以及如何建立柔性制造系统（FMS）以适应多品种、小批量的精密制造需求。 本书结构严谨，图文并茂，理论与实践紧密结合，是从事精密机械、模具、自动化设备、航空航天等领域研发与生产人员不可或缺的参考手册。

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