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出版者:高等教育出版社

作者:中华人民共和国教育部

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2006-08-01

价格:3.0

装帧:

isbn号码:9787040200478

丛书系列:

图书标签:

• 数控技术
• 数控设备
• 专业仪器
• 设备配备
• 标准规范
• 工业技术
• 机械制造
• 自动化
• 技术应用
• 职业教育

精密机械制造与自动化：现代工业的核心驱动力 本书内容涵盖： 第一章 现代制造技术基础与发展趋势 1.1 制造业的演变与工业4.0 蓝图 本章深入剖析了传统机械加工向现代智能制造转型的历史脉络。重点探讨了数字化、网络化、智能化对全球工业格局产生的颠覆性影响。内容详述了工业4.0的核心概念，如信息物理系统（CPS）、工业物联网（IIoT）、云计算、大数据分析在提升生产效率、优化资源配置中的关键作用。 1.2 增材制造（3D 打印）技术原理与应用 详细介绍了增材制造（Additive Manufacturing, AM）的多种主流技术，包括选择性激光烧结（SLS）、熔融沉积成型（FDM）、电子束熔化（EBM）等的工作原理、工艺参数控制和材料科学基础。着重分析了AM技术在快速原型制作、复杂结构件制造以及小批量定制生产中的独特优势和面临的挑战。 1.3 先进材料在高端装备中的应用 探讨了高性能合金（如钛合金、镍基高温合金）、先进陶瓷、高分子复合材料在航空航天、生物医疗和能源领域的应用要求。内容涵盖了材料的微观结构与宏观力学性能之间的关系，以及如何通过热处理、表面改性技术来提升零件的服役性能。 第二章 高精度数控加工工艺与编程 2.1 数控机床的结构、精度与误差补偿 本章系统阐述了现代高精度五轴联动加工中心、立式/卧式加工中心的结构特点，如静、动导轨系统的设计、主轴系统的热稳定性控制。深入解析了机床几何误差、运动误差和系统误差的来源，并详细介绍了如何利用激光干涉仪、球杆仪进行误差测量，以及运用软件算法实现实时误差补偿的技术。 2.2 高级数控编程技术（G/M 代码与 CAM 软件深度应用） 不仅覆盖了基础的G/M代码编程，更侧重于复杂曲面（如自由曲面、非均匀有理B样条 NURBS）的后处理与刀具路径优化。详细介绍了主流计算机辅助制造（CAM）软件（如Mastercam, Siemens NX CAM, CATIA/DELMIA）中刀具路径生成、切削参数自适应调整、碰撞检测与验证的流程与技巧。 2.3 特种加工技术：电火花与激光加工 深入研究了电火花加工（EDM）中电极材料的选择、脉冲参数对表面完整性的影响，以及慢走丝线切割的精密应用。对于激光加工，内容聚焦于激光切割、打标和熔覆的技术参数控制，尤其是在处理高反射率或难加工材料时的光热耦合效应分析。 第三章 智能测量与质量控制 3.1 工业计量学基础与误差分析 阐述了长度、角度、形状与位置公差（形位公差）的测量原理与标准。重点讲解了不同测量工具（如卡尺、千分尺、指示表）的测量不确定度评定方法，以及林克关系（Least Squares, Maximum Inscribed/Circumscribed）在拟合基准面时的数学模型。 3.2 坐标测量机（CMM）的操作与程序开发 详尽介绍了三坐标测量机（CMM）的结构、测头系统（接触式与非接触式）的选择与校准。内容包含了使用标准编程语言（如DMIS）编写自动化测量程序，进行复杂零件的尺寸链分析与偏差溯源。 3.3 现代光学与非接触式测量技术 本章聚焦于非接触式测量系统，包括激光扫描、机器视觉系统（Machine Vision）和白光干涉测量仪。详细分析了它们在高速在线检测、微小结构形貌捕捉中的应用，以及图像处理算法（如边缘提取、特征识别）在保证测量精度中的作用。 第四章 自动化生产线集成与系统优化 4.1 工业机器人技术及其在加工中的集成 系统介绍工业机器人的运动学（正/逆解）、动力学模型与轨迹规划。重点讨论了机器人（如六轴关节机器人）在装夹、上下料、去毛刺等辅助工序中的编程与安全集成，以及力控技术在精密装配中的应用。 4.2 柔性制造系统（FMS）与制造单元设计 阐述了柔性制造系统（FMS）的组成要素：数控机床、自动化物流系统、信息管理系统。内容涵盖了生产线平衡、物料搬运路径优化、系统调度算法的设计与仿真，以实现多品种、小批量的快速切换生产。 4.3 制造执行系统（MES）与数据交互 探讨了制造执行系统（MES）在车间信息流管理中的地位，包括生产调度、质量追溯、设备状态监控（OEE计算）。强调了数据采集（SCADA）技术与上层企业资源计划（ERP）系统之间的无缝对接标准。 第五章 设备维护、故障诊断与预测性维护 5.1 机械系统的状态监测与信号处理 深入讲解了设备维护中的关键技术。涵盖了振动分析、声发射监测、温度监测等状态监测手段的传感器原理。内容包括时域、频域信号处理技术，用于早期发现轴承磨损、齿轮啮合不良等故障特征。 5.2 润滑、冷却与流体动力学控制 详细分析了机床主轴、导轨系统的润滑剂选择、润滑方式（如脉冲润滑、稀油站）的维护要求。同时，探讨了切削液的过滤、净化技术，以及高压冷却系统对加工稳定性的影响。 5.3 故障诊断与预测性维护（PdM）策略 介绍基于历史数据和实时监测数据的机器学习模型在故障预测中的应用。内容包括残差寿命预测（RUL）模型的建立，以及如何制定最优的预防性维护计划，以最小化非计划停机时间。 --- 本书特点： 本书旨在为高级工程技术人员和研究人员提供一个全面、深入的知识体系，它立足于现代精密加工的实际需求，侧重于理论与前沿技术的融合应用，是理解和掌握先进制造装备运行、优化及管理的关键参考资料。

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