具体描述
好的，以下是一部关于高精度机械设计与制造的专业技术书籍的详细简介： --- 精密机械设计与先进制造技术：理论、实践与前沿趋势 书籍简介 在当代工程技术领域，对机械系统精度、可靠性及功能集成度的要求达到了前所未有的高度。从纳米级光刻设备到万吨级压力容器，再到高超音速飞行器的复杂结构，精密机械设计与先进制造技术已成为衡量一个国家高端制造业水平的核心指标。《精密机械设计与先进制造技术：理论、实践与前沿趋势》旨在为机械、材料、自动化及航空航天等领域的工程师、研究人员和高年级本科生提供一套全面、深入且具有前瞻性的技术指导和理论参考。 本书摒弃了传统机械设计中侧重于宏观应力分析和通用零部件选型的叙述模式，聚焦于微观、动态和功能化的设计哲学。全书内容结构严谨，逻辑清晰，从基础的误差理论和运动学分析出发，逐步深入到先进材料的超精密加工、复杂系统的一体化设计，直至当前热点的前沿制造技术。 --- 第一部分：精密机械系统的基础理论与误差控制 (Fundamentals of Precision Systems and Error Control) 本部分奠定了高精度机械系统的理论基石，强调了“可制造性设计”（DFM）与“可测量性设计”（DFM2）的统一。 第一章：误差的统计学建模与量化分析 公差与配合的现代理论： 深入探讨基于概率分布的公差设计，超越传统的最大/最小实体尺寸（MMC/LMC）概念。引入蒙特卡洛模拟在复杂多链误差传递分析中的应用。 误差源识别与分配： 系统性地解构几何误差（GD&T）、形位误差（Form & Profile Errors）与表面粗糙度（Surface Topography）的耦合效应。重点解析误差预算（Error Budgeting）在系统级精度保障中的作用。 动态误差分析： 引入振动、冲击与热形变对运动精度瞬间值的影响。讨论基于有限元模型（FEM）的瞬态误差预测方法。 第二章：精密运动学与刚度设计 结构拓扑优化与刚度矩阵： 从基础的拉格朗日方程出发，推导复杂结构件（如并联机构、挠性铰链）的精确运动学逆解与正解。介绍基于拓扑优化的轻量化与高刚度结构集成设计方法。 摩擦学与润滑： 聚焦于微观接触力学，分析超精密运动系统（如直线导轨、高精度轴承）在极低速度和高负载下的粘滞效应、静摩擦特性及边界润滑的失效模式。 主动与被动隔振技术： 全面覆盖气浮隔振、磁悬浮隔振（SPS）和主动电磁阻尼器的设计原理、控制算法及在特定工作环境（如超净室、真空环境）中的应用实例。 --- 第二部分：先进材料的超精密加工技术 (Advanced Machining for Ultra-Precision) 本部分聚焦于如何将理论设计转化为实际的微米乃至纳米级表面和形状。 第三章：超精密车削与磨削 金刚石工具在非铁金属加工中的应用： 详细阐述金刚石刀具的晶向选择、刀具刃形设计对非球面、自由曲面工件（如光学元件、电子束聚焦透镜）表面质量的影响。 磁流体抛光（MFP）与离子束抛光（IAP）： 深入分析这些非接触式抛光技术的作用机理，包括流体力学剪切力、化学反应速率对去除率和表面粗糙度的控制。讨论其在超硬材料和易碎材料加工中的优势。 第四章：特种加工工艺与微纳制造 电火花加工（EDM）与电化学加工（ECM）： 重点讨论如何通过优化脉冲参数（电流、时间常数）控制“热影响区”（HAZ）的形成，以提高难加工合金的尺寸精度和表面完整性。 激光加工的精确控制： 探讨飞秒激光（Femtosecond Laser）在材料去除、表面改性和微结构刻蚀中的优势，特别是其超快时间尺度下的非热烧蚀机制。 微纳结构制造的自上而下与自下而上方法： 比较软光刻（Soft Lithography）、LIGA工艺与原子层沉积（ALD）在制造微流控芯片和传感器阵列中的适用性与精度瓶颈。 --- 第三部分：集成化与智能化制造系统 (Integrated and Intelligent Manufacturing Systems) 本部分展望未来机械系统的发展方向，强调多物理场耦合与智能反馈。 第五章：机电耦合系统与实时控制 压电与磁致伸缩驱动器： 详述高频、高分辨率驱动元件的选型标准、迟滞（Hysteresis）建模与补偿技术，这是实现亚纳米级定位的基础。 运动误差的在线检测与反馈： 介绍激光干涉仪、电容式传感器和自准直仪在不同加工环境下的安装与校准技术。重点阐述基于模型预测控制（MPC）的闭环误差修正策略。 第六章：增材制造（AM）对精密设计的影响 选区激光熔化（SLM）/电子束熔化（EBM）的精度挑战： 分析增材制造过程中固有的残余应力、各向异性及孔隙率对最终产品几何精度和机械性能的负面影响。 面向AM的后处理与热管理： 讨论热等静压（HIP）、热处理、以及针对增材制造结构进行的选择性激光重塑（SLR）技术，以实现性能的后向优化。 多材料与功能集成： 探索如何利用增材制造技术实现机构的“功能一体化”设计，例如将传感元件或流体通道直接集成到结构件内部，以减少装配误差。 第七章：系统可靠性、维护与数字化孪生 基于状态的预测性维护（PHM）： 介绍如何利用内置传感器数据（应变、温度、功耗）结合机器学习模型，预测精密部件的剩余使用寿命（RUL）。 数字孪生（Digital Twin）在生命周期管理中的应用： 构建从设计仿真、制造过程监控到实际运行状态反馈的闭环数字模型，实现对复杂精密设备的远程诊断与优化。 --- 本书的特色与受众 本书的特点在于其深度与广度并重，不仅提供了坚实的理论基础，更强调了工程实践中的关键瓶颈与前沿解决方案。书中包含大量工程案例分析、特定参数的计算示例以及对最新国际标准（如ISO 10319系列）的引用与解读。 目标读者： 从事高端装备（如半导体制造设备、精密光学仪器、医疗器械、航空航天姿态控制系统）研发与制造的机械工程师与设计人员。 高校机械工程、材料科学、精密仪器等专业的研究生和高年级本科生。 计量学、质量控制与工艺优化领域的专业技术人员。 通过阅读本书，读者将能够掌握超越传统机械设计范畴的思维工具，从而在面向未来挑战的精密工程领域中，设计出更精准、更可靠、功能更强大的机械系统。
作者简介
目录信息
读后感
评分
评分
评分
评分
评分
用户评价
评分
评分
评分
评分
评分
相关图书
本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息，本站不存储任何数据与内容，任何内容与数据均与本站无关，如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度，google,bing,sogou 等
© 2026 book.quotespace.org All Rights Reserved. 小美书屋 版权所有