具体描述
《先进仿真技术实验教程》围绕建模与仿真领域的基本建模方法和仿真技术，设计了相关实验，力求较为系统地覆盖一系列具有通用性、综合性、前瞻性的先进仿真技术，为读者提供建模、验模、仿真方法分析与实践的工具、平台，培养学生采用先进仿真技术解决科学研究及工程实践问题的能力。全书分为三大部分，主要内容为：建模仿真方法与工具综合实验、分布式仿真与飞行仿真技术综合实验、虚拟仪器与虚拟现实技术综合实验。目标是使学生掌握基本的建模仿真方法和常用建模仿真软件工具的使用方法，掌握建立平台级、网络化、实时仿真系统的概念和实现方法、分布式建模、模型分布式储存／管理技术、虚拟仪器设计与仿真方法。通过典型民居三维建模、飞机三维建模、三维虚拟声音仿真实验，掌握虚拟世界中三维场景、声音的建模与渲染技术，通过基于头盔和数据手套的人机交互实验，掌握人与虚拟世界的交互手段，掌握虚拟现实系统的基本构建方法。
《先进仿真技术实验教程》适合电气信类各专业的学生使用，也可供相关领域的工程技术人员参考。
《精密制造工艺与设备》 内容简介： 本书旨在深入阐述现代精密制造领域的核心理论、关键技术以及前沿发展趋势，为读者提供一套系统、全面且具有实践指导意义的专业知识体系。本书内容涵盖了精密制造的多个重要方面，从基础的材料科学与工程，到先进的加工方法、检测技术，再到智能化的生产管理，力求为读者构建起一个完整的精密制造知识图谱。 第一部分：精密制造基础理论与材料 本部分首先对精密制造的基本概念、发展历程及其在现代工业中的地位和作用进行了系统性的介绍。精密制造不仅仅是尺寸的精确，更是性能、功能和可靠性的高度集成。我们将探讨影响精密度的关键因素，包括工艺参数、设备性能、环境条件以及人员操作等，并建立起对精密制造“高精度、高效率、高可靠性”核心特征的深刻认识。 随后，本书将重点聚焦于精密制造所依赖的先进材料。我们将详细介绍金属材料、陶瓷材料、高分子材料以及复合材料在精密制造中的应用特性。这包括： 金属材料： 针对精密加工的特点，深入剖析合金的微观结构、相变、力学性能（如强度、硬度、韧性、疲劳极限）以及热处理对这些性能的影响。重点关注常用精密加工材料，如高碳钢、工具钢、不锈钢、钛合金、铝合金等，以及它们在精密零部件制造中的选择原则和工艺要求。 陶瓷材料： 探讨工程陶瓷（如氧化铝、氧化锆、碳化硅、氮化硅）的高硬度、高耐磨性、耐高温性、优异的电绝缘性等特性，以及它们在精密轴承、密封件、光学元件、生物医用材料等领域的广泛应用。我们将讨论陶瓷材料的制备工艺、烧结技术及其对最终产品性能的影响。 高分子材料： 介绍工程塑料（如聚酰亚胺、聚醚醚酮、聚四氟乙烯）以及高性能弹性体在精密制造中的作用。分析其低密度、良好的绝缘性、耐化学腐蚀性以及易于成型等优点，并阐述其在精密模具、电子元器件、医疗器械等领域的应用。 复合材料： 重点介绍金属基复合材料、陶瓷基复合材料和聚合物基复合材料。分析其通过不同材料组合而获得的优异性能（如高比强度、高比刚度、耐高温性），以及它们在航空航天、汽车制造、体育器材等高端精密制造领域的应用前景。 此外，本部分还将涵盖材料的表面处理技术，如电镀、阳极氧化、化学气相沉积（CVD）、物理气相沉积（PVD）、渗氮、渗碳等，这些技术对于提升零件的耐磨性、耐腐蚀性、硬度以及表面光洁度至关重要，直接影响精密件的性能和寿命。 第二部分：先进精密加工技术 本部分是本书的核心内容之一，将系统介绍各种先进的精密加工方法。我们将从传统的机械加工技术出发，逐步深入到现代的非传统加工技术，并结合实际案例进行分析。 精密机械加工： 精密车削与磨削： 详细介绍高精度车床、磨床的结构特点、工作原理以及关键工艺参数的控制。重点讲解影响表面粗糙度、尺寸精度和几何精度的因素，如刀具几何参数、进给量、切削速度、冷却润滑、机床刚性等。我们将探讨金刚石车削、超精密磨削等技术在光学元件、硬质材料加工中的应用。 精密铣削与镗削： 分析高精度铣床、镗床的加工能力，以及其在复杂曲面加工、箱体类零件加工中的应用。探讨刀具选择、切削策略对加工效率和表面质量的影响。 精密钻削与攻丝： 介绍精密钻床、攻丝机床的性能特点，以及微小孔加工、深孔加工、螺纹精度控制等技术难点。 电火花加工（EDM）： 深入阐述电火花加工的机理（包括电腐蚀和电熔蚀），以及其在加工导电材料、硬质合金、淬火钢等难加工材料中的优势。详细介绍线切割（WEDM）和成形电火花加工（EDM）的应用，以及电参数、脉冲波形、工作液等对加工精度和表面质量的影响。 激光加工技术： 探讨激光切割、激光焊接、激光打标、激光冲击强化等技术。分析激光加工的高精度、高效率、无接触加工等特点，以及其在薄板加工、微细加工、材料改性等领域的应用。 非传统加工技术： 超声波加工（USM）： 介绍超声波加工的原理，即利用超声波振动将磨粒冲击到工件表面进行去除材料。重点讲解其在加工脆硬材料、非金属材料以及异形孔加工中的应用。 水射流加工（WJM）与磨料水射流加工（AWJM）： 详细阐述水射流加工利用高压水流进行切割和清理的原理，以及磨料水射流加工在增加切割效率和材料去除能力方面的优势。分析其在加工金属、非金属、复合材料以及厚板材料中的应用。 电化学加工（ECM）： 解释电化学加工利用电化学腐蚀去除金属材料的原理。重点介绍其在加工复杂形状、薄壁结构、高温合金等材料中的应用，以及其无应力、无刀具磨损等特点。 离子束加工（IBM）： 探讨利用离子束轰击工件表面去除材料的技术，尤其是在超精密光学元件、半导体器件制造中的应用。 微纳加工技术： 介绍微米级和纳米级制造技术，包括光刻、电子束光刻、聚焦离子束（FIB）刻蚀、扫描探针显微镜（SPM）纳米加工等，它们是微机电系统（MEMS）、纳米电子学、生物技术等领域的核心技术。 第三部分：精密测量与检测技术 精准的测量是实现精密制造的前提和保障。本部分将系统介绍各种先进的精密测量与检测方法。 几何量测量： 三坐标测量机（CMM）： 详细介绍三坐标测量机的结构、工作原理、测量模式（接触式、非接触式）以及其在复杂零件尺寸、形状、位置公差检测中的广泛应用。探讨测量不确定度、测量路径规划以及数据分析方法。 光学测量技术： 包括光学影像测量仪、激光扫描测量仪、共聚焦显微镜、白光干涉仪等。分析这些技术在表面形貌、三维轮廓、微小尺寸测量中的优势。 接触式测量仪器： 如千分尺、百分表、测微头、内径规、外径规等，介绍其基本原理、使用方法以及精度等级。 表面质量检测： 表面粗糙度测量： 详细介绍触针式、光学式表面粗糙度仪的工作原理，以及常用的表面粗糙度参数（Ra, Rz, Rq等）的意义和应用。 表面形貌与缺陷检测： 介绍显微镜（光学显微镜、扫描电子显微镜SEM）、原子力显微镜（AFM）在观察微观结构、分析表面缺陷（划痕、砂眼、气孔等）中的作用。 材料性能检测： 硬度测试： 介绍洛氏硬度、维氏硬度、布氏硬度等测试方法及其原理，以及它们在材料性能评估中的重要性。 金相分析： 探讨金相显微镜在观察材料微观组织、相结构、晶粒度等方面的作用，以及试样的制备过程。 无损检测（NDT）： 介绍超声波探伤、射线探伤、涡流探伤、磁粉探伤等方法，用于检测材料内部的缺陷，而不损坏工件本身。 第四部分：精密制造过程控制与智能化 随着工业4.0时代的到来，精密制造正朝着自动化、智能化方向发展。本部分将探讨如何实现精密制造过程的精确控制和智能化升级。 数控技术（CNC）： 详细介绍数控系统的组成、基本原理、 G代码和M代码的应用，以及数控机床的结构和工作流程。重点分析数控技术在实现精密加工自动化、柔性化和高精度化中的核心作用。 制造执行系统（MES）： 介绍MES在生产过程中的数据采集、实时监控、生产调度、质量追溯等功能，以及它如何将车间生产活动与企业资源计划（ERP）系统连接起来。 计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）： 探讨CAD/CAM软件在产品设计、工艺规划、刀具路径生成、仿真分析等方面的应用，以及它们如何提高设计效率和加工精度。 传感器技术与数据采集： 介绍各种类型传感器（温度、压力、位移、力、振动等）在精密制造过程中的应用，以及如何通过数据采集系统实现对加工过程的实时监测和反馈控制。 工业机器人与自动化生产线： 探讨工业机器人在精密装配、搬运、焊接、检测等环节的应用，以及自动化生产线的设计与集成。 预测性维护与质量预测： 介绍如何利用大数据分析、机器学习等技术，对设备运行状态进行监测，预测潜在故障，实现预测性维护，以及对产品质量进行实时预测和控制。 第五部分：精密制造应用领域与发展趋势 本书最后将结合具体的应用案例，展示精密制造技术在各个行业的广泛应用，并展望其未来的发展趋势。 航空航天： 精密涡轮叶片、发动机关键部件、结构件的制造。 汽车工业： 发动机缸体、曲轴、变速器齿轮、高精度传感器等。 电子信息产业： 半导体芯片、微处理器、集成电路封装、高精度连接器。 医疗器械： 手术器械、植入物、诊断设备关键部件。 光学仪器： 望远镜镜片、相机镜头、激光设备光学元件。 新能源领域： 太阳能电池组件、燃料电池关键部件。 我们将深入分析这些领域的精密制造需求，探讨如何根据特定应用场景选择最优的材料、工艺和设备。 最后，本书将对精密制造技术的未来发展趋势进行展望，包括： 超精密加工与纳米制造： 随着科技的进步，对尺寸精度要求将不断提升，推动纳米制造技术的发展。 增材制造（3D打印）与精密制造的融合： 3D打印技术在复杂结构、定制化零件制造方面的优势，将与传统精密制造技术相互补充，共同发展。 智能化与数字化工厂： 工业互联网、人工智能、大数据等技术将进一步推动精密制造的智能化和数字化转型。 绿色制造与可持续发展： 更加注重节能减排、减少浪费，实现精密制造过程的环境友好。 本书力求内容翔实，理论与实践相结合，配以丰富的图表和案例分析，旨在帮助读者建立起对精密制造领域的系统认知，提升专业技能，为从事相关领域的研究、开发与生产工作奠定坚实的基础。
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