机械精度设计基础及应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:上海大学

作者:俞立钧，徐解民主

出品人:

页数:434

译者:

出版时间:2006-9

价格:43.50元

装帧:

isbn号码:9787810589970

丛书系列:

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• 精度
• 机械
• 批量生产
• 机械设计
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• 公差配合
• 尺寸精度
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• 制造工艺
• 装配精度
• 可靠性设计
• 精密机械
• 工程测量

工业制造的基石：表面工程与精密加工的理论与实践 本书深入探讨了现代工业制造中至关重要的两个领域：表面工程的理论基础及其在提升产品性能中的实际应用，以及精密加工技术在实现高精度制造目标中的关键作用。全书结构严谨，内容翔实，旨在为机械、材料、制造工程等相关专业的学生、工程师以及技术人员提供一本全面、深入的学习参考资料。 第一部分：表面工程学原理与先进技术 表面是材料与外部环境发生相互作用的界面，其性能（如硬度、耐磨性、耐腐蚀性、摩擦学特性）直接决定了零部件的使用寿命和可靠性。本部分首先从材料科学的角度，系统阐述了固-液、固-气界面反应的物理化学基础，为理解表面改性的机理奠定了理论基础。 第一章：材料表面基础理论 本章详细介绍了材料表面的微观结构特征，包括表面能、表面张力、晶格畸变与缺陷的分布。重点阐述了润湿性、粘附力等基本概念，并结合热力学和动力学原理，分析了材料表面在不同环境下的稳定性。同时，引入了现代表面分析技术，如扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、原子力显微镜（AFM）以及X射线光电子能谱（XPS）等，强调了精确表征表面形貌和化学成分的重要性。 第二章：热处理与表面强化技术 本章聚焦于通过热处理方法改善材料表层性能的技术。内容涵盖了渗碳、渗氮、碳氮共渗等扩散过程的动力学模型，分析了不同气氛控制对渗层深度和硬度的影响。特别对先进的热处理工艺，如激光淬火、感应加热淬火和真空热处理技术进行了详尽的介绍，讨论了这些技术在减少氧化、细化晶粒结构和提高疲劳强度方面的优势。 第三章：表面涂层技术：薄膜的制备与性能 本部分是表面工程的核心内容之一。详细介绍了物理气相沉积（PVD）和化学气相沉积（CVD）两大类涂层技术。 PVD技术： 全面梳理了磁控溅射、电弧蒸发和电子束蒸发等关键工艺。深入分析了影响薄膜沉积速率、应力状态和晶体结构形成的环境参数，如真空度、基材偏压和工作气体组分。重点讨论了具有优异硬度和耐磨性的类金刚石碳（DLC）涂层、氮化钛（TiN）涂层以及复合涂层的应用。 CVD技术： 阐述了低压化学气相沉积（LPCVD）和等离子体增强化学气相沉积（PECVD）的反应机理。探讨了如何通过精确控制反应温度和气体流量，实现均匀且致密的涂层生长。 第四章：电化学与湿法表面处理 本章关注于通过溶液反应实现的表面功能化。详细介绍了电镀、化学镀（如无电镀镍磷合金）的电流效率、极化曲线和晶粒细化机制。此外，还对金属的阳极氧化、化学转化膜（如磷化、钝化）的形成过程及其对防腐性能的提升作用进行了深入剖析。 第五章：表面摩擦学与防护 本章将理论知识应用于实际失效分析。探讨了磨损（如磨粒磨损、粘着磨损、疲劳磨损）的分类与机理。重点讲解了润滑剂的选择、添加剂的作用以及固体润滑涂层（如二硫化钼、石墨）的应用。此外，通过大量工业案例，展示了如何通过表面工程手段解决轴承、齿轮、密封件等关键部件的早期失效问题。 --- 第二部分：现代精密加工技术与误差控制 实现高精度、高光洁度的零部件制造，依赖于对加工过程的精确控制和对误差源的有效抑制。本部分聚焦于先进的切削、磨削、特种加工方法及其背后的几何精度与热力学分析。 第六章：切削加工的几何学与动力学 本章从切削几何参数的定义（如前角、后角、主偏角）入手，阐述了这些参数对切削力、切削温度和加工表面质量的影响。深入分析了切削过程中的热源分布、热量传递路径以及由此产生的工件和刀具的热变形。详细讨论了切削振动（颤振）的产生机理、稳定性判据以及通过优化刀具夹持、调整进给量来抑制颤振的方法。 第七章：先进磨削技术与磨粒相互作用 磨削是实现极高表面粗糙度要求的关键工艺。本章系统介绍了砂轮的结构、制造与修整技术。重点剖析了砂轮与工件之间的磨粒作用机理，包括切削、犁沟和挤压效应。详细讨论了不同磨料（如刚玉、碳化硅、CBN、金刚石）的特性及其在不同材料加工中的适用性。同时，引入了砂轮磨耗的演化模型，为优化磨削参数和延长砂轮寿命提供了理论依据。 第八章：超精密加工与表面形貌控制 本章关注于亚微米乃至纳米级别的加工精度。详细阐述了精密车削、铣削和磨削中的刚度设计原则。重点介绍了展出钻石车削技术（Ultra-precision Diamond Turning）在加工非球面光学元件中的应用，包括刀具轨迹规划和机床热漂移补偿。同时，探讨了超声波辅助加工和磁流变抛光（MRF）等新兴技术，如何有效地减小残余应力和提高表面光洁度。 第九章：特种加工方法：电化学与能量束加工 针对传统机械加工难以应对的硬质、高韧性或复杂几何形状材料，本部分介绍了非接触或微接触的加工方法。 电火花加工（EDM）： 深入分析了火花放电的等离子体通道理论、材料去除机理，以及脉冲参数（电流、时间、关断时间）对电极损耗和加工表面微观结构的影响。 激光加工： 讲解了激光与材料相互作用的光热效应和光致等离子体效应。详细分析了激光切割、钻孔和表面熔覆（Cladding）工艺中的热影响区（HAZ）控制策略。 电化学加工（ECM）： 阐述了电化学溶解过程中的物质迁移和电流密度分布，重点讨论了高深孔率和薄壁结构的高效加工方法。 第十章：制造过程的误差源与误差补偿 本章是联系理论与实际制造精度的桥梁。系统地分析了影响最终产品精度的主要误差源：机床结构误差（如导轨误差、主轴回转误差）、夹具误差、刀具误差以及工艺系统热误差。引入了基于误差建模和实时补偿的先进控制策略，包括接触式和非接触式误差测量方法，以及利用激光跟踪仪和球杆仪对机床几何精度进行系统标定和修正的流程。 全书的特色在于将表面工程的“改性”思想与精密加工的“成形”技术紧密结合，强调了在设计阶段就必须考虑材料表面与制造过程之间的耦合关系，为读者提供了从微观到宏观的、系统的先进制造解决方案。

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这部《机械精度设计基础及应用》的封面设计着实抓人眼球，那种沉稳的深蓝色调，搭配着清晰明了的白色字体，一下子就给人一种专业、严谨的感觉。我拿起这本书时，首先感受到的是它颇为扎实的重量，这让我对内容有了更高的期待。内页的纸张质量也很上乘，即便是长时间阅读，眼睛也不会感到疲劳。我尤其欣赏作者在排版上所做的努力，图文并茂的布局让复杂的理论概念变得生动易懂。比如，书中对公差配合的讲解部分，不仅有详尽的文字阐述，还配上了精细的剖面图和示意动画（如果是在线版本的话，但即使是纸质书，那些插图也足够清晰了）。这种注重细节的编排方式，极大地提升了阅读体验。对于初学者而言，清晰的结构是入门的关键，而这本书在这方面做得非常出色，章节之间的逻辑过渡自然流畅，让人可以一步步深入复杂的主题，而不是感到突兀和迷茫。总之，从硬件到软件的整体设计，都透露出一种对知识的尊重和对读者的体贴，让人愿意沉下心来，细细品味其中的精髓。

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我注意到，此书的参考文献部分做得非常详尽且具有前瞻性，这反映了作者团队对该领域最新动态的持续关注。它不仅仅是一本知识的集合，更像是一张通往更深层次研究的导航图。书中对于一些新兴的、处于发展前沿的精度控制技术，比如增材制造过程中的尺寸稳定性控制，也有相当篇幅的探讨，这在同类出版物中是比较少见的。这使得这本书的生命周期得以延长，不至于在技术快速迭代的今天就显得落伍。它成功地搭建了一个稳固的理论基石，同时又不断地向未来眺望，为读者指明了下一步学习和研究的方向。这种兼顾历史积累与面向未来的视野，使得这本书不仅是一本学习手册，更像是一份行业发展的路线图，极具启发性和指导价值。

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阅读此书的过程中，最让我感到惊喜的是其将理论与工程实践的结合度之高。很多教科书在讲授完原理后，后续的应用案例往往显得生硬或过时，但这本书显然投入了巨大的精力去捕捉最新的工业应用场景。我特别喜欢其中关于现代检测设备集成应用的章节，它详细描述了如何将光学测量、激光跟踪仪等先进手段融入到复杂曲面零件的精度保障流程中。这些内容不仅提供了理论支持，更重要的是，它们附带了大量实际工程项目的经验总结，比如在航空航天零部件装配中如何快速定位和补偿误差的案例分析。这种“从理论到现场”的无缝衔接，极大地增强了读者的实战能力。它不是教你怎么做一道题，而是教你怎么解决一个真实的工程难题。对于一线工程师来说，这种贴近实战的叙述方式，远比抽象的公式推导来得更具指导意义和操作价值，让人读完后立刻有种跃跃欲试的感觉。

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这本书的内容深度，绝非那些泛泛而谈的入门手册可比。我翻阅了其中关于测量技术与误差分析的那几章，感到作者在理论体系的构建上功力深厚。他似乎不仅仅停留在介绍“是什么”的层面，而是深入探讨了“为什么会这样”以及“如何控制”的深层机理。特别是涉及到几何量误差的数学模型部分，作者的处理方式非常系统化和严谨，引用了大量的经典文献和最新的研究成果，使理论基础无比扎实。我注意到，书中对不同制造工艺的精度潜力分析得非常透彻，这对于工程实践中的决策制定至关重要。举个例子，当讨论到数控加工的极限精度时，作者并未给出简单的一刀切答案，而是基于材料特性、刀具磨损和机床刚度等多个变量进行了细致的耦合分析。这种高度的专业性和面向实际问题的解决导向，让这本书脱离了纯粹的学术堆砌，真正成为了工程师案头必备的工具书。对于希望从“会设计”迈向“精设计”的专业人士来说，这本书的价值无可替代。

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这本书的语言风格透露出一种老派的、沉稳的学术气质，行文间少有浮夸的辞藻，多的是精确的术语和逻辑严密的论述。它要求读者必须具备一定的机械基础知识，否则初读时可能会感到吃力，因为作者没有花太多篇幅去重复普及基础概念，而是直接切入核心的“设计”和“应用”层面。这种坦诚的写作态度，反而筛选出了真正有志于在精度领域深耕的读者。对我个人而言，在理解那些复杂的尺寸链平衡和误差传递路径时，最初确实需要放慢速度，反复揣摩。但一旦掌握了作者的思维框架，你会发现后续的学习效率呈指数级增长。这种“先苦后甜”的学习曲线，恰恰是高质量专业书籍的标志之一——它不是迎合你的懒惰，而是挑战你的思维极限，最终带来实质性的认知飞跃。

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书里使用的Rz和自己的定义不同，定义的是按GB/T3505-2000的轮廓最大高度，而在P112是按照GB/T3505-1983的微观不平度十点高度来用的。中间有些计算引用的表格序号错误，有些公式前文没有介绍就出现。单级减速器的图纸中大量的数据根本对不上，齿轮模数出现了41这种根本没有的

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