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出版者:科学出版社

作者:林大均

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1999-08-01

价格:34.0

装帧:

isbn号码:9787030074027

丛书系列:

图书标签:

• 化工机械
• 机械设计
• 制图
• 化工设备
• 工程图学
• 机械工程
• 专业教材
• 高等教育
• 工业设备
• 设计基础

《精密制造工艺与设备》 本书深入探讨了现代精密制造业的核心技术与关键设备，旨在为读者提供一个系统、全面的技术视角。全书围绕“精准”与“高效”两大主题展开，力求将理论知识与实际应用紧密结合，为从事精密加工、设备开发、生产管理以及相关技术研究的工程师、技术人员和学生提供一份宝贵的参考。 第一部分：精密制造基础理论 本部分着重于理解精密制造的本质和基本原理。 精密制造的定义与发展趋势： 阐述了精密制造的内涵，包括尺寸精度、形位精度、表面质量等方面的要求，并分析了其在航空航天、微电子、生物医药、高端装备等前沿领域的关键作用。同时，展望了数字化、智能化、绿色化等未来发展方向。 材料科学与表面工程： 详细介绍了适用于精密制造的各类先进材料，如高性能合金、陶瓷、复合材料、工程塑料等，并探讨了它们的性能特点、加工难点及应用选择。此外，重点阐述了表面处理技术，如PVD、CVD、电镀、阳极氧化、渗氮、渗碳等，以及这些技术如何显著提升工件的耐磨性、耐腐蚀性、硬度及其他关键表面性能。 微观力学与接触理论： 深入分析了工件表面在加工过程中产生的微观形变、应力分布以及表面间的接触行为。这部分内容为理解切削机理、磨削机理以及表面粗糙度形成提供了理论基础。 误差理论与补偿技术： 系统介绍了各种误差源，包括测量误差、定位误差、刀具误差、设备刚性误差等，并详细阐述了误差的量化分析方法。在此基础上，重点讲解了误差补偿的多种策略，如误差的反馈补偿、预补偿、软件补偿以及误差溯源与控制技术。 第二部分：精密加工工艺 本部分聚焦于实现精密制造的关键加工方法。 精密机械加工工艺： 精密车削与铣削： 详细介绍了高精度车床、铣床的操作要领、刀具选择、进给量与切削速度的优化，以及如何通过调整工艺参数获得极高的尺寸精度和表面光洁度。重点讲解了数控（CNC）技术的应用，包括G代码、M代码编程，以及宏程序和图形化编程在提升效率和精度方面的优势。 精密磨削与抛光： 深入探讨了外圆磨削、内圆磨削、平面磨削、无心磨削等各类磨削技术，以及砂轮的选用、修整和冷却等关键环节。重点阐述了超精密磨削和抛光技术，如珩磨、研磨、化学机械抛光（CMP），以及它们在半导体晶圆、光学元件等领域的应用。 精密钻削与镗削： 讲解了深孔钻削、阶梯孔加工、精密镗孔等工艺，强调了对刀具刚性、排屑能力和冷却润滑的要求。 特种加工工艺： 电火花加工（EDM）： 详细介绍了慢走丝、快走丝电火花加工的原理、设备类型、电极材料选择、加工参数优化以及在硬质合金、模具制造中的广泛应用。 激光加工： 涵盖了激光切割、激光焊接、激光打标、激光微调等技术，重点分析了不同类型激光器（CO2、YAG、光纤）的特性，以及如何根据材料和加工需求选择合适的激光参数。 超声波加工与电化学加工： 探讨了利用超声波能量或电化学反应进行精密加工的原理、优缺点及其适用范围，尤其是在加工脆性材料和复杂形状零件方面的优势。 微纳米加工技术： 介绍了光刻、电子束刻蚀（EBL）、离子束刻蚀（IBE）等微纳制造技术，以及它们在微机电系统（MEMS）、集成电路制造中的核心地位。 第三部分：精密制造装备 本部分详细介绍了支撑精密制造的关键设备。 高精度机床： 数控（CNC）机床： 深入分析了CNC加工中心、数控车床、数控磨床等设备的设计原理、结构特点、传动系统、控制系统（如FANUC, Siemens, Heidenhain）及其在精密制造中的核心地位。重点讲解了直线电机、力矩电机、滚珠丝杠副等关键部件的选型与应用。 超精密机床： 介绍了用于生产光学镜头、精密轴承、模具等高精度零件的超精密车床、磨床、研磨机等，强调了其在隔振、热稳定性和驱动精度方面的特殊设计。 坐标测量机（CMM）： 阐述了三坐标测量机的原理、测量方法、精度影响因素以及在工件尺寸、形位公差和表面轮廓检测中的作用。 先进制造设备： 3D打印（增材制造）设备： 涵盖了选择性激光熔融（SLM）、选择性激光烧结（SLS）、熔融沉积成型（FDM）、立体光固化（SLA）等多种3D打印技术，分析了其在原型制造、复杂零件制造、模具快速成型等领域的应用潜力。 机器人与自动化装备： 介绍了工业机器人、协作机器人及其在精密装配、搬运、检测等环节的应用，以及自动化生产线的设计与集成。 辅助设备与系统： 精密测量仪器： 详细介绍了光学显微镜、扫描电子显微镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）、激光扫描仪、表面粗糙度仪、轮廓仪等关键测量设备及其应用。 冷却润滑与排屑系统： 讨论了在精密加工过程中，高效的冷却润滑和排屑系统对保证加工质量、延长刀具寿命、保护环境的重要性。 第四部分：精密制造的质量控制与管理 本部分关注如何保证和提升精密制造的整体水平。 测量与检测技术： 深入讲解了尺寸测量、形位公差测量、表面质量检测、无损检测（NDT）等方法，并介绍了与测量设备相匹配的软件分析技术。 质量管理体系： 介绍了ISO 9000系列标准在精密制造企业中的应用，以及SPC（统计过程控制）等工具在监控和改进生产过程中的作用。 工艺优化与仿真： 讲解了如何利用CAE（计算机辅助工程）软件对加工过程进行仿真分析，预测加工结果，优化工艺参数，从而缩短研发周期，提高一次合格率。 绿色精密制造： 探讨了如何在精密制造过程中减少能源消耗、降低污染物排放、推广可回收材料和清洁生产技术。 本书内容力求严谨，语言清晰，配以必要的图示和实例，旨在帮助读者建立起对精密制造全过程的深刻认识，掌握相关的技术知识和应用技能，为应对日益激烈的市场竞争和技术挑战做好准备。

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这本书在阐述机械传动系统的设计思路时，采用了一种非常巧妙的“模块化递进”结构，这对于系统性地构建知识体系非常有帮助。它不是一次性抛出所有复杂的公式和计算步骤，而是先从最基础的齿轮啮合原理讲起，逐步过渡到多级减速箱的轴系布置和强度校核。我特别关注了其中关于“动态平衡与振动抑制”部分的论述，这通常是很多初级教材会一带而过的内容。然而，该书用了相当大的篇幅，详细讨论了转子不平衡的产生机制，并配以详细的计算模型，展示了如何通过配重法来优化旋转部件的运行稳定性。在阅读到相关章节时，我对比了过去几年我参与的几个项目中的故障分析报告，发现书中的理论模型完美地解释了当时设备出现异常噪音和过早磨损的原因。这种深度解析，使得读者不仅知道“如何设计”，更理解了“为何要这样设计”，从而能够预见潜在的设计缺陷，这对于提升设计人员的职业敏感度具有不可替代的价值。

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与其他偏向理论推导的教材相比，这本教材在“设备选型与维护考量”这块内容的处理上，展现出了一种罕见的工程实践智慧。书中的案例分析往往选取的是化工行业中高频使用的典型设备，比如大型反应釜、换热器以及压缩机组。在对这些设备进行结构剖析时，作者并没有使用过于简化的理想模型，而是充分考虑了介质腐蚀性、操作压力波动以及间歇性运行等实际工况对设备材质和密封件的要求。例如，在讨论泵的选型时，书中明确列出了针对不同粘度和磨蚀性的介质，应该优先考虑容积泵还是离心泵的决策树，并在树的末端给出了具体的参数对比表格，这比我过去查阅的任何选型手册都要直观易懂。更实用的是，它还涉及到设备在“非正常停机或紧急泄压”时的结构响应分析，这无疑是为安全操作提供了第一道理论防线。这种对设备全生命周期的关注，使得这本书不仅仅是一本设计工具书，更像是一本经验丰富的工艺工程师的实战笔记。

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这本书的装帧设计给我留下了深刻的第一印象，封面选材质感上乘，触摸起来有一种沉稳而厚重的感觉，完全符合一本技术类教材应有的专业风范。尤其值得称赞的是内页的排版布局，字体大小和行距的处理非常人性化，长时间阅读下来眼睛不容易感到疲劳。清晰的图文混排方式，使得那些复杂的机械结构示意图和理论阐述能够完美地结合在一起。我尤其欣赏的是，作者在关键概念的解释上，使用了大量的图示辅助说明，这对于初学者理解抽象的机械原理至关重要。举例来说，在讲解某几个关键零部件的受力分析时，配上的剖视图和分解图详尽得令人惊叹，几乎每一个螺栓、每一个焊缝的位置和作用都交代得一清二楚，这比单纯依赖文字描述要高效得多。再者，书本的装订工艺也非常扎实，即使是经常翻阅和携带，书页也未出现松动或脱落的迹象，这对于一本高频使用的工具书来说，是极其重要的品质保证。总的来说，从外在到内在的每一个细节都体现了编者对读者的尊重和对专业知识传播的严谨态度，拿在手上就能感受到它所蕴含的知识重量和实用价值，让人对后续内容的学习充满信心。

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这本书的语言风格非常沉稳、精准，没有丝毫浮夸的修饰语，完全是技术交流的最高标准。在对复杂机械原理的描述中，作者非常擅长运用类比和对比的手法来简化认知难度。比如，在解释流体力学在管道设计中的应用时，它将复杂的能量损失计算，比喻成河流中遇到障碍物时的水流变化，瞬间就抓住了核心矛盾。但这种易懂并不意味着牺牲深度。相反，在涉及到关键公式的推导时，它又能够迅速切换到严密的数学语言，确保了工程计算的准确性。我尤其欣赏它在处理“材料性能与热处理”章节时的细致入微。它不仅列出了常见的金属材料的力学性能指标，还深入探讨了不同的热处理工艺（如淬火、回火、正火）是如何在微观结构层面改变材料的晶格结构，进而影响宏观力学性能的。这种由微观到宏观的逻辑链条构建得非常完整，让人在学习机械设计的同时，也建立起了扎实的材料科学基础，真正实现了跨学科知识的融会贯通，提升了整体工程素养。

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我最近在学习过程中，接触了几本关于工程制图规范的参考资料，而这本教材在处理“标准件应用与绘制规范”这一章节时，展现出了一种近乎苛刻的严谨性，这对我后续的实践操作帮助极大。它不仅仅是简单地罗列国标代号，而是深入剖析了这些标准件在不同工况下选择的底层逻辑，比如在高温高压环境下，为什么必须选用特定材质的密封件，以及这种选择对整体设备寿命和安全性的影响。更让我眼前一亮的是，书中对于“公差与配合”的讲解，它没有停留在教科书式的定义层面，而是通过一系列实际的零件配合案例，直观地展示了不同配合度带来的尺寸精度和过盈量的差异。我尝试根据书中的示例，自己手绘了几个关键配合的视图，发现只要严格遵循书中所提供的几何尺寸标注法和基准面设定原则，绘制出来的图纸几乎可以立即投入到实际加工环节，极大地减少了返工的可能。这种将理论与一线生产紧密结合的叙事方式，让原本枯燥的制图规则变得鲜活且富有目的性，真正做到了“学以致用”。

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