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出版者:高等教育出版社

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页数:0

译者:

出版时间:1900-01-01

价格:8.0

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isbn号码:9787040006742

丛书系列:

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• 电工学
• 应用电工
• 电路分析
• 电力系统
• 电气设备
• 电工基础
• 电子技术
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• 工程技术
• 职业教育

精密机械设计与制造：现代工业的基石 图书名称：《精密机械设计与制造：现代工业的基石》 图书简介 本书深入探讨了现代精密机械设计与制造领域的理论基础、关键技术与前沿发展。面对当今制造业对精度、可靠性和智能化提出的更高要求，本书旨在为工程技术人员、科研工作者及相关专业学生提供一套全面而深入的知识体系，使其能够掌握设计、分析、加工和评估精密机械系统的核心能力。 全书结构清晰，内容涵盖了从宏观的系统集成到微观的表面工程等多个维度，力求在理论深度与工程实用性之间取得完美平衡。 第一部分：精密机械系统基础理论 第一章 误差与精度理论的深化 本章详细阐述了影响机械系统精度的主要误差来源，包括几何误差、热误差、振动误差和装配误差。重点解析了误差的累积效应和误差的补偿策略。我们不仅回顾了经典的误差树分析方法，更引入了基于概率论和不确定性量化的现代误差分析模型，强调在设计阶段如何通过容差链分析和敏感度分析来主动控制系统精度。此外，本章还探讨了计量学在精密测量中的核心地位，特别是激光干涉测量、原子力显微镜（AFM）等高精度测量工具的工作原理及其在在线误差反馈中的应用。 第二章 材料的力学行为与选择 精密机械的设计与性能高度依赖于所选材料的特性。本章聚焦于高性能工程材料，如超高强度钢、特种陶瓷、高性能聚合物以及先进复合材料。深入分析了这些材料在极端载荷、温度变化和腐蚀环境下的力学响应，包括疲劳极限、蠕变特性和断裂韧性。特别关注了材料微观结构对宏观性能的影响，如晶粒尺寸、相变和缺陷分布。此外，还讨论了新型功能梯度材料（FGM）在热应力分散设计中的应用潜力。 第三章 摩擦、磨损与润滑的界面科学 机械系统的寿命和可靠性往往取决于其运动部件的界面行为。本章从固态物理和化学的角度，剖析了摩擦产生的微观机制，探讨了表面粗糙度、接触应力和相对运动速度对摩擦系数的影响。重点讲解了润滑理论，包括流体动力润滑（Hydrodynamic Lubrication, HDL）和弹性流体动力润滑（Elasto-Hydrodynamic Lubrication, EHL）的建模与计算。针对真空、超净环境下的干摩擦和微量润滑问题，引入了固体润滑剂（如MoS2、石墨烯）的应用技术，旨在实现超低摩擦和高耐磨损性能。 第二部分：精密运动与控制技术 第四章 高精度传动机构设计 本章系统地梳理了用于实现高精度运动控制的传动系统。详细对比了齿轮传动（高精度、低背隙齿轮设计）、蜗轮蜗杆机构、谐波传动和准双曲面齿轮传动在精度保持性、刚度和传动比范围上的优劣。对于需要极高分辨率和无间隙运动的场合，本章专门辟出章节介绍静压轴承（空气轴承、液体静压轴承）的设计原理、流体膜分析和稳定性控制，这是实现纳米级定位的关键技术。 第五章 线性驱动与定位系统 直线运动是许多精密设备（如数控机床、半导体曝光设备）的核心要求。本章深入研究了线性电机（直线感应电机、直线同步电机）的驱动原理、电磁场分析及热效应补偿。更侧重于精密导向系统，包括滚动导轨、静压导轨和磁悬浮导轨的动态特性分析。讨论了如何通过先进的反馈控制系统（如基于激光干涉仪或高分辨率编码器的闭环控制）来消除伺服延迟和机械谐振，实现超快、高精度的点位和轨迹跟踪。 第六章 机构的动态特性与振动抑制 精密机械在高速工作时，振动是限制其性能的主要因素。本章从结构动力学角度出发，运用有限元法（FEM）对复杂机构进行模态分析、瞬态响应分析和随机振动分析。重点介绍了主动和被动减振技术：被动方面，讲解了多层阻尼结构、隔振器的优化设计；主动方面，详细阐述了主动隔振系统（Active Vibration Control, AVC）的原理，包括基于压电材料和电磁作动器的反馈控制算法，实现对环境干扰和机构自身振动的实时抑制。 第三部分：先进制造工艺与集成 第七章 超精密加工技术 本章聚焦于如何制造出具有极低表面粗糙度（Ra < 10nm）和纳米级形状精度的零部件。详细介绍了金刚石车削、磁流变抛光（MRF）、离子束抛光等非传统超精密加工方法的工作机理、适用材料及工艺窗口。针对复杂曲面和非球面光学元件的制造，阐述了点接触磨削和区域研磨技术。讨论了在加工过程中如何利用在线监测和补偿技术来控制残余应力和表面损伤。 第八章 先进增材制造（AM）在精密机械中的应用 增材制造正在重塑精密零部件的制造格局。本章探讨了选择性激光熔化（SLM）、电子束熔化（EBM）等金属增材制造技术在制造复杂内部结构、轻量化组件中的优势。重点分析了AM工艺带来的残余应力问题、晶粒结构各向异性及其对最终机械性能的影响。阐述了如何通过优化扫描策略、热管理和后处理（如热等静压HIP）来提升增材制造零部件的精度和疲劳寿命。 第九章 微纳制造与系统集成 本部分转向微米和纳米尺度，探讨微机电系统（MEMS）的关键制造技术，包括光刻、干法刻蚀（如Bosch工艺）和LIGA技术。分析了这些技术在制造微型传感器、微流控芯片和微型执行器中的挑战。最后，着重讲解了精密系统的“系统集成”哲学，即如何将光学元件、电子控制单元、精密驱动和结构本体无缝、高精度地结合在一起，实现复杂功能的集成化和模块化设计。 总结与展望 《精密机械设计与制造：现代工业的基石》不仅仅是一本教科书，更是对未来制造业发展趋势的预判。它强调了多物理场耦合分析、智能控制和跨学科知识整合的重要性。读者通过系统学习，将能够掌握从概念设计到成品制造的全流程控制能力，为推动高端装备、生物医学工程、航空航天等领域的创新发展奠定坚实的理论和实践基础。

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这本《应用电工》的教材，老实说，我一开始抱着非常高的期望。毕竟，在这个电气化程度越来越高的时代，掌握一些实用的电工技能简直是刚需。我期待它能像一本武功秘籍，深入浅出地揭示电路的奥秘，让我这个刚入门的小白能快速上手，无论是家庭电路的小修小补，还是了解工业控制的基础逻辑，都能找到清晰的指引。然而，读完前几章后，我发现它更像是一本理论堆砌的百科全书，虽然信息量巨大，但缺乏那种“实战演练”的临门一脚。书中的图示清晰度还可以，但很多关键的接线步骤和故障排除的逻辑链条，描述得过于抽象，像是在给一个已经略懂行家写的东西，而不是针对我们这些需要从零开始构建知识体系的初学者。比如，关于安全规范的讲解，虽然篇幅不小，但更多的是规章条文的罗列，缺乏生动的案例说明，让人很难真正将“安全第一”刻入骨髓，而不是仅仅记住了几条规定。我更希望看到的是，当遇到某一特定场景（比如老旧房屋的电路改造），应该如何一步步操作，可能会出现哪些意想不到的陷阱，以及如何用最经济高效的方式解决。总而言之，它在理论深度上达标，但在“应用”二字的落地性上，感觉还差那么一股烟火气。

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我对《应用电工》的阅读体验，就像是在攀登一座被浓雾笼罩的高山。山体本身结构坚固，基础扎实，但我却很难看清前方的路。书中对电动机的原理和分类讲解得非常细致，从单相到三相，从异步到同步，理论分析面面俱到，让我对电动机的内部工作机制有了宏观的理解。然而，当我试图将这些理论应用到实际的维修场景时，困难重重。例如，书中提到如何调整电机的转速和扭矩，但对于实际操作中，调整电位器或变频器面板上的参数时，每一个参数对电机性能的具体影响曲线，这本书并未给出直观的图表或案例分析。我更希望看到的是，一个具体的电机型号，在不同负载和不同参数设置下的电流消耗和温升情况的对比。此外，关于电工工具的使用技巧，这本书也显得过于理论化。它列举了绝缘钳、剥线钳的功能，但对于如何正确握持、如何根据导线材质选择合适的工具力度，这些“手感”层面的经验，完全没有体现在文字中。读完后，我感觉自己像是记住了所有电动机的“化学成分”，却不知道如何给它“加油”和“启动”。

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坦白说，这本书的逻辑结构，对我这种习惯于“问题导向”学习的人来说，是一个巨大的挑战。它采用的是典型的“学科体系构建”方式，从最基础的电荷、电流定义开始，一步步搭建起整个电气工程的知识框架。这本无可厚非，对于科班学生来说是循序渐进的，但对于我这种零基础、想快速解决实际问题的“半路出家者”来说，就显得拖沓冗长了。前150页的内容，都在围绕着基础概念打转，直到我快要失去耐心的时候，才勉强开始触及到实际电路的组装。而且，在讲解如何诊断常见的家庭用电问题时，它的描述总是停留在“测量A点的电压，如果不是标准值B，则说明C部分存在故障”这种高度概括的层面。它没有提供一个详尽的“故障树”分析流程，比如，当家中某个插座突然不通电时，我应该先检查断路器、再检查零火线连接、还是直接拆开插座查看？每一步的判断依据是什么？这本书在这方面显得非常保守，像是把“经验”这个最值钱的部分给省略了，只留下了枯燥的“定律”。因此，这本书更适合用来系统学习，而不是作为快速查阅和解决突发问题的工具书。

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说实话，翻开这本《应用电工》时，我心里是有点打鼓的。我是那种典型的“动手能力强于理论思考”的人，对公式和抽象概念总是天然地感到头疼。我买这本书，主要目的是想搞清楚家里那些复杂的开关和插座到底是怎么串联、并联的，以及电表的读数变化到底意味着什么。这本书的结构安排，一开始就扑面而来的是大量的电磁学原理和复杂的数学推导，这直接把我拉回了大学的物理课堂，瞬间压力山大。我感觉作者在编写时，可能更多地参考了高年级学生的参考书标准，对非工科背景的读者群体考虑不足。每一章后面那些习题，难度跳跃性极大，有些基础概念还没嚼烂，下一页就要求计算复杂的负载平衡问题，让人完全跟不上节奏。我尝试着跳过那些深奥的计算部分，直接去看实操章节，但很快发现，没有前面的理论基础铺垫，那些实操描述也变得晦涩难懂。例如，讲解如何使用万用表测量电阻时，对表盘刻度的解释不够详尽，特别是对于那些非标准的量程切换，只是一笔带过，导致我拿着万用表对着电阻盘研究了半天，还是没能完全准确地读出数值。这本书更像是一本标准的教科书，严谨是有了，但“应用”的趣味性和直观性，实在令人有些失望。

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这本书的装帧和排版倒是挺让人舒服的，纸张质量不错，字体看起来也比较清晰，这对长时间阅读来说是个加分项。我当初选择《应用电工》的原因，很大程度上是因为它被宣传为“面向现代工业与民用需求的实用指南”。我特别关注了其中关于变频器和PLC基础控制的部分，期待能找到一些前沿的应用案例。遗憾的是，当我翻到这部分时，感觉内容有些陈旧，像是直接引用了十年前的技术手册。那些关于步进电机驱动和简单的继电器逻辑控制的讲解，虽然在理论上没有错，但在当前市场主流的数字化、智能化控制环境下，显得有些滞后。我花了不少时间去对照书中的图例，试图在现实中的设备上找到对应的接线点，结果发现许多现代设备的功能模块划分和书本上的描述已经大相径庭，很多现代设备的诊断接口和显示方式，这本书完全没有涉及。如果这本书的定位是“应用”，那么它的“应用”范围似乎没有跟上技术迭代的步伐。对于一个希望学习最新设备维护的读者来说，这本书提供的知识更像是打地基，但地基之上的楼房设计图纸，却已经过时了。

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