具体描述
《面向"十二五"高等教育课程改革项目研究成果•塑料成型工艺与模具设计》以培养学生编制塑料成型工艺与设计模具结构的能力为核心，以模具设计的整个工作过程为导向。以几套典型模具为载体，训练学生的岗位素质能力。《面向"十二五"高等教育课程改革项目研究成果•塑料成型工艺与模具设计》共分3个模块16个项目，第一模块通过选择与分析塑料原材料、确定塑料成型方法及工艺过程、分析塑件结构工艺性和确定塑件成型工艺参数4个项目的训练，培养学生分析塑料性能和塑件结构工艺性，进而编制塑料成型工艺的能力；第二模块通过初步选择注射成型设备、初步拟定模具结构、成型零部件设计、模架的选用和结构零部件设计、浇注系统的设计、推出机构的设计、温度调节系统的设计、侧向分型与抽芯机构的设计、模具工程图绘制及材料选择9个项目的训练，培养学生正确设计注射模具的能力；第三模块主要培养学生设计压缩成型模具、挤出机头的能力，对气辅成型、共注射成型等先进成型方法也能作相应的了解。
《精密机械设计与制造前沿技术》 图书简介 本书系统深入地探讨了当代精密机械领域的前沿技术与核心原理，旨在为机械工程专业人士、高级技工以及相关领域的研究人员提供一份全面、实用的参考指南。全书内容聚焦于高精度、高性能机械系统的设计、分析、制造与集成，涵盖了从基础理论到尖端应用的广阔范围。 第一部分：精密机械设计理论与仿真 本部分奠定了精密机械设计的理论基础，并引入了现代设计方法论。 1. 误差理论与误差流分析： 深入剖析了机械系统中误差的来源、传播机制及量化方法。重点讲解了累积误差、随机误差和系统误差的处理策略。内容包括误差的概率统计分析、容差分配的优化算法（如广义最小二乘法优化和蒙特卡洛模拟法），以及如何建立系统的误差流模型以预测最终的装配精度和工作精度。此外，详细阐述了基于功能需求的反向工程误差分析，确保设计初期便能有效控制精度指标。 2. 机械系统动力学与振动控制： 侧重于高速、高精度设备在动态工作条件下的行为分析。涵盖了多自由度系统的振动模态分析、瞬态响应预测以及复杂工况下的非线性动力学行为。详细介绍了主动和被动减振技术，包括调谐质量阻尼器（TMD）、液体阻尼器以及基于反馈控制的振动抑制策略。特别关注了超精密加工和测量设备中的微振动隔离技术及其实现。 3. 现代机械系统可靠性工程： 超越传统寿命预测，引入了全生命周期可靠性管理理念。详细讲解了加速寿命试验设计、Weibull分布在故障数据分析中的应用，以及考虑环境因素（如温度、湿度、冲击）影响下的可靠性建模。内容还涉及基于状态监测（CBM）的预测性维护策略（PdM）的设计与实施，利用传感器数据和先进算法预警潜在的失效模式。 4. 机械系统集成与优化设计： 探讨了如何将机械、电子和信息技术有机结合，实现智能化的机械系统。介绍了多目标优化设计方法（如遗传算法、粒子群优化），用于在刚度、质量、成本和精度之间找到最佳平衡点。详细论述了模块化设计原则在复杂装备开发中的应用，以提高系统的可重构性和可维护性。 第二部分：先进制造工艺与超精密加工 本部分聚焦于实现高精度零件制造所需的前沿工艺技术及其工艺控制。 5. 超精密表面制造技术： 详细介绍了实现纳米级乃至亚纳米级表面粗糙度和形位公差的加工方法。内容包括： 金刚石车削与铣削： 针对非铁金属和复合材料的优化参数、刀具几何形状设计及切削力控制。 精细研磨与抛光技术： 涉及磁流变抛光（MRF）、离子束抛光（IBF）和化学机械抛光（CMP）的机理、工艺流程及对材料去除率和表面质量的影响。 超声波辅助加工： 在提高脆性材料加工效率和改善表面完整性方面的应用机理及设备选型。 6. 新型材料的加工挑战与策略： 针对航空航天和生物医疗领域广泛使用的难加工材料，如镍基高温合金、钛合金、陶瓷基复合材料（CMC）和先进聚合物，提供了专门的加工解决方案。重点分析了切削过程中产生的热损伤、残余应力和微观组织变化，并提出了相应的冷却液管理和刀具材料选择策略。 7. 增材制造（AM）的高精度应用： 系统阐述了选择性激光熔化（SLM）、电子束熔化（EBM）等金属增材制造工艺在高精度零部件制造中的潜力与局限。内容包括：成形过程中残余应力的控制、致密度优化、后处理（如热等静压HIP）对机械性能的影响，以及如何设计适用于增材制造的晶格结构以实现轻量化和功能集成。 8. 复杂曲面和自由曲面加工： 深入探讨了五轴联动加工的运动学原理、误差补偿技术和刀具路径规划算法。重点介绍了在光学元件、叶轮、模具等复杂曲面制造中，如何通过误差源识别和实时补偿，确保加工精度达到微米级乃至亚微米级要求。 第三部分：精密测量、计量与质量控制 本部分涵盖了确保制造过程质量所需的先进测量技术和质量保证体系。 9. 接触式与非接触式精密测量技术： 全面介绍了三坐标测量机（CMM）、接触式探针、激光跟踪仪等传统精密测量设备的工作原理、误差校准方法及测量不确定度评定。着重介绍了非接触式测量技术的最新进展，如白光干涉测量仪、原子力显微镜（AFM）在微观形貌分析中的应用，以及结构光和激光扫描技术在高效率三维重建中的应用。 10. 机械系统误差补偿与在位监测： 讲解了如何将测量反馈集成到制造和装配流程中。内容包括： 误差源的实时识别与补偿： 利用传感器网络实时监测机床和工件的热变形、振动，并通过控制系统进行动态补偿。 计量学在装配中的应用： 讲解了基于激光干涉仪和机器视觉系统的精密对中、找平和装配过程的精度保障技术。 11. 计量学基础与不确定度评定： 强化计量学在工程实践中的基础地位。系统阐述了量值的溯源体系、测量结果的统计学处理，并严格按照国际标准（如ISO GUM）进行测量不确定度的全面分析与合成，确保所有测量结果的可靠性和可比性。 第四部分：智能制造与系统集成 本部分展望了面向工业4.0的精密机械制造系统集成方向。 12. 工业物联网（IIoT）在精密制造中的应用： 探讨了如何利用传感器、边缘计算和云计算技术，构建高密度数据采集与分析平台，实现对精密生产线的远程监控、设备健康管理和工艺参数的自适应优化。 13. 人工智能在工艺优化中的应用： 介绍了机器学习（ML）和深度学习（DL）算法在预测切削力、优化刀具路径、自动识别表面缺陷等方面的最新研究成果，旨在实现制造过程的自学习和自主决策能力。 14. 虚拟调试与数字孪生技术： 详细阐述了如何构建高保真度的机械系统数字孪生模型，用于在虚拟环境中进行系统集成验证、工艺流程仿真和操作员培训，从而大幅缩短新产品开发周期，并降低试错成本。 本书内容紧密结合工程实际，图文并茂，既有扎实的理论深度，又不乏具体的工程案例和操作指导，是精密机械领域工程技术人员和高年级学生的必备参考书。
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