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出版者:电子工业出版社

作者:韩广兴

出品人:

页数:384

译者:

出版时间:2002-8-1

价格:38.00

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787505379091

丛书系列:

图书标签:

• 电子元器件
• 实用电路
• 电路基础
• 电子技术
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• 电路设计
• 电子制作
• 元器件
• 基础电子

精密制造工艺与现代工业自动化 本书导读： 在当代工业体系中，精密制造技术与自动化控制是推动生产力飞跃的核心驱动力。本书《精密制造工艺与现代工业自动化》旨在为工程技术人员、高级技工以及相关专业学生提供一套全面、深入且极具实操指导意义的知识体系。我们聚焦于当前全球制造业升级换代的关键领域，深度剖析从材料科学基础到尖端数控加工，再到复杂集成自动化系统的构建与优化全过程。 本书内容结构严谨，逻辑清晰，力求在理论的深度与工程实践的广度之间找到最佳平衡点。我们避免了对基础物理或电子学原理的冗余介绍，而是将重点直接投向如何将理论转化为可量产、高精度、高效率的工业解决方案。 --- 第一部分：先进材料与表面工程（约 300 字） 本部分首先建立起对现代精密制造所需材料的深刻理解。我们不再停留在传统金属材料的范畴，而是将篇幅着重于高性能工程塑料、先进复合材料（如碳纤维增强树脂基体）、特种合金（如镍基高温合金、钛合金）的微观结构、性能特点及其在极端环境下的适用性。 深入探讨了材料的热处理、晶粒细化、残余应力控制等关键工艺对最终零件精度和使用寿命的影响。 紧接着，表面工程技术被提升到战略高度。详细阐述了PVD（物理气相沉积）、CVD（化学气相沉积）等薄膜沉积技术在提高耐磨性、抗腐蚀性和降低摩擦系数方面的应用。尤其关注了激光熔覆技术在复杂曲面修复和功能梯度材料制备中的最新突破与工艺窗口控制。对于微纳尺度下的表面形貌控制，如超精密研磨与抛光，我们也提供了详细的工艺参数优化指南。 --- 第二部分：超精密加工技术与刀具动力学（约 450 字） 本部分是本书的核心技术板块之一，专注于如何实现微米乃至亚微米级别的尺寸精度和表面粗糙度。 数控（NC）编程与误差补偿： 详细解析了G代码与M代码的高级应用，重点剖析了五轴及多轴联动加工的运动学模型建立、奇异点避免策略，以及如何在实际数控机床（如HSC/HPEC系统）上进行系统误差辨识与闭环补偿。我们提供了大量实际案例，展示如何通过软件后处理和机床补偿寄存器实现对热漂移、刀具磨损和装夹变形的动态修正。 特种加工技术： 区别于传统的切削加工，本书重点介绍了非接触和近接触加工方法。电火花加工（EDM）部分，深入分析了线切割（WEDM）中的丝材张力控制、脉冲参数优化对窄缝加工的窄化效应。对于超声波辅助加工（UAM）和激光加工，我们侧重于能量密度、作用时间与材料去除率之间的非线性关系，并探讨了其在脆硬材料加工中的优势。 刀具与夹具系统： 强调了“工具有灵魂”的理念。详尽分析了整体硬质合金刀具、陶瓷刀具和超硬材料（PCD/CBN）刀具的几何角度设计、涂层选择对切削力、振动抑制和表面完整性的影响。夹具设计部分，侧重于柔性夹具、真空吸附和磁力夹持在保证工件定位精度和装夹刚度间的权衡艺术。 --- 第三部分：现代工业自动化与系统集成（约 450 字） 本部分将视野从单台机床扩展到整个生产线，探讨如何构建高效、柔性的自动化制造单元。 可编程逻辑控制器（PLC）与运动控制： 本书不满足于基础的梯形图编程，而是侧重于工业以太网通信协议（如EtherCAT, Profinet IRT）下的分布式I/O架构设计。运动控制模块深入讲解了伺服驱动器的增量式/绝对式编码器原理、速度环与位置环的PID参数整定，以及如何在复杂轨迹规划中保证同步精度。我们提供了基于特定主流品牌（如西门子S7-1500T或罗克韦尔ControlLogix）的实时运动控制程序结构示例。 机器人与人机协作： 详细分析了六自由度工业机器人的运动学逆解计算、工作空间规划与碰撞检测算法。特别关注安全等级认证（Safety Integrated）在协作机器人（Cobots）应用中的实现细节。涉及的应用案例包括高精度装配、复杂的拾取与放置（PnP）以及在线质量检测集成。 制造执行系统（MES）与数据驱动优化： 阐述了MES在车间层面的核心功能，包括生产调度、物料流追踪和设备综合效率（OEE）的实时计算。重点在于如何通过OPC UA等标准接口，将来自PLC和传感器的数据实时汇聚到MES或ERP系统，形成闭环的生产反馈机制，以支撑预测性维护（PdM）和工艺参数的自适应调整。 --- 第四部分：质量保证与智能检测技术（约 300 字） 现代制造的终点是质量，本部分聚焦于非接触、高速度的在线质量控制技术。 三维测量技术： 详尽对比了关节式测量机（CMM）的接触式测量原理与激光跟踪仪、三维光学扫描仪（如蓝光、结构光）的非接触测量方法。强调了点云数据处理、配准算法（如ICP）在将测量结果与CAD模型进行偏差分析中的关键作用。 机器视觉与缺陷识别： 探讨了高分辨率工业相机、镜头选型、光源匹配（同轴光、低角度光）的原则。着重讲解了基于深度学习的视觉检测系统的构建流程，包括数据集的标注、卷积神经网络（CNN）模型的选择与训练，以及在生产节拍要求下的推理速度优化。 过程质量控制： 引入了统计过程控制（SPC）的现代应用，特别是多变量过程监控技术，用以识别那些单一指标难以察觉的隐藏耦合效应，确保产品批次间的一致性与可靠性。 --- 结语： 《精密制造工艺与现代工业自动化》致力于提供一个跨越材料、机械加工、控制系统和质量检测的综合性技术蓝图。本书要求读者具备一定的工程基础，目标是培养能够在新一代智能工厂中独立设计、实施和优化复杂制造流程的复合型人才。书中所述技术均为当前业界主流或前沿方向，每一章节均附有详细的工程图示和参数表格，确保理论与实践的无缝衔接。

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要说这本书最让我感觉“物超所值”的地方，那就是它对测试测量仪器的介绍和使用方法的讲解。对于我们这些业余爱好者来说，一个示波器或者万用表，买回来了如果不会用，或者只会测个直流电压，那真是白瞎了那几百上千块钱。这本书没有把这部分内容当成附录草草了事，而是用了相当大的篇幅来详细阐述。它不仅仅是告诉你“这个旋钮是干什么的”，而是深入到了“当你看到一个方波信号出现过冲和振铃时，应该从哪些方面去调整你的探头补偿和仪器参数”。它还非常贴心地给出了一些经典的“陷阱”和“误区”，比如使用不当的探头阻抗可能带来的测量误差，或者在测量高频信号时接地回路的影响。我之前一直搞不明白为什么我用万用表测出来的数据和别人的数据总有差异，对照书里关于“共模抑制”和“接地阻抗”的描述，才恍然大悟，原来是我对测量环境的理解太肤浅了。可以说，这本书让我对实验和验证环节的重视程度提升了一个档次，它让我明白，再好的理论也需要严谨的测量来支撑和验证，是本名副其实的“操作手册”。

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这本书在讲解电路时所采用的实例选择，显示出作者深厚的工程经验和对读者群体的精准定位。它避开了那些过于偏门、脱离实际工作环境的“玩具电路”，而是聚焦于我们在日常电子设备中能够频繁接触到的核心功能模块。比如，关于运算放大器的部分，它不是简单地罗列了反相、同相、加法器这些基本配置，而是紧接着讲解了如何用它们来实现一个简单的温度传感器信号调理电路，或者如何搭建一个低噪声前置放大器。这些实例都带有明确的性能指标要求和实际的元器件选型考量。更值得称赞的是，书中对于PCB布局的一些基础指导，虽然不是专门的PCB设计书籍，但它点出了几个关键的“红线”——比如退耦电容的放置原则、地线的处理方式、高频信号线的布线考量。这对于我们这些自己动手焊接PCB的人来说，简直是雪中送炭。它让我在设计自己的小项目时，能从一开始就规避掉很多低级但致命的设计错误，避免了“焊起来是对的，通电后却总是不稳定”的窘境。这是一种超越纯理论知识的、带有强烈实践指导意义的传授。

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这本厚厚的《电子元器件与实用电路基础》拿到手里，沉甸甸的感觉就让人心里踏实了不少。我可是个刚入行不久的电子爱好者，自学路上遇到的最大难题就是那些密密麻麻的元器件参数和那些看起来像天书一样的电路图。这本书最让我惊喜的地方在于，它没有一上来就拽一堆高深的理论把我轰走。相反，它像是我的老前辈在手把手地教我认识“这玩意儿叫什么，是干啥用的”。比如对电阻、电容、电感这三大基础件的介绍，简直是细致入微。它不光告诉你它们是做什么的，还配了大量的实物图片和剖面图，让你能清晰地分辨出不同封装、不同规格的器件。更关键的是，它会结合实际应用场景来讲解，比如一个电容在滤波电路里到底起什么作用，怎么根据波形图判断它是不是选对了。很多教程都是把理论讲完了，再给你几个例子，而这本书是把例子摆在你面前，让你自己去推导背后的原理。对于我这种动手能力强但理论基础相对薄弱的人来说，这种“先见其形，再探其理”的学习方式，真是太对胃口了。我光是对照着书里的分立器件章节，就把家里坏掉的几个小电器（收音机、充电器）拆开研究了个底朝天，竟然真的找到了几个可疑的元件并成功更换修复。这种成就感，没得说。

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我对这本书的排版和图示质量非常满意。在电子工程领域，图文的清晰度直接决定了学习效率。很多技术书籍的插图，印出来后线条模糊不清，或者标注的元件符号与实际元器件的实物图完全对不上，看得很是抓狂。这本《电子元器件与实用电路基础》在这方面做得非常专业。无论是电路原理图，还是元器件的实物图，线条都十分锐利，关键的节点和参数标注得清晰明了。特别是在讲解一些复杂的集成电路引脚定义时，它采用的往往是带有立体感的示意图，而不是简单粗暴的二维平面图。这对于识别元件的引脚方向和安装位置非常有帮助。此外，书中对公式和符号的使用也保持了高度的统一性和规范性，让人在查阅和对比不同章节时，不会产生混淆。这种对细节的极致追求，体现了作者和出版社对技术准确性的尊重。阅读体验是流畅且不费力的，即使面对相对枯燥的技术内容，清晰的视觉呈现也大大减轻了阅读疲劳，让学习过程成了一种享受。

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这本书的结构安排非常巧妙，它似乎非常理解初学者的认知曲线。当你还在为理解晶体管的工作原理而挠头时，它不会立刻跳到复杂的集成电路或者微处理器。作者很是有心地将“实用电路基础”这块内容设计得循序渐进。我特别喜欢它关于基础放大电路和电源电路的章节。市面上很多教材，要么只讲了理想模型，讲完就结束了，留下一堆现实世界中无法解决的问题；要么就是直接堆砌公式，让人望而却步。这本书的处理方式是，先给你一个最简单的电路模型，告诉你它在“完美”状态下应该如何工作，然后立刻紧接着引入“非理想效应”——比如晶体管的结温影响、电源纹波的存在、器件的容差范围等等。它会用非常形象的语言去描述这些非理想因素是如何“破坏”我们预期的完美电路的。这种务实的态度，让我认识到电子工程的本质不是追求完美，而是如何在给定限制下实现最佳性能。看完这部分内容，我再去看那些设计精巧的电源模块时，心里就有底了：原来那些看似复杂的设计，都是为了对抗那些书中提到的“小麻烦”而精心布置的。这大大提升了我阅读电路原理图时的信心和理解深度。

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