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出版者:化学工业出版社

作者:李囗

出品人:

页数:316

译者:

出版时间:2007-8

价格:36.00元

装帧:

isbn号码:9787122006684

丛书系列:

图书标签:

• 工业仪表
• 测量技术
• 仪表调校
• 实践教程
• 仪器仪表
• 自动化
• 过程控制
• 传感器
• 工业应用
• 计量技术

精密机械设计与制造技术前沿探索 书籍定位： 本书旨在为机械工程领域的工程师、技术人员以及高年级本科生和研究生提供一个深入探讨精密机械设计与制造领域最新技术和实践经验的综合性参考平台。它侧重于理论与实践的深度融合，强调在现代工业背景下，如何通过创新性的设计理念和先进的制造工艺，实现更高精度、更高可靠性和更强功能性的机械系统。 第一部分：微纳尺度精密加工理论与实践 本部分聚焦于传统机械加工难以企及的微米乃至纳米级别加工领域。 第一章：超精密加工误差源分析与补偿模型 详细阐述了在金刚石车削、磁悬浮主轴驱动、离子束抛光等超精密加工过程中，影响最终表面形貌和尺寸精度的关键物理因素。内容包括热形变在不同材料（如光学玻璃、非球面金属镜面）上的瞬态响应分析；机床结构误差（如导轨静刚度、伺服系统动态响应）的建模与辨识。重点介绍了基于高精度激光干涉仪和原子力显微镜（AFM）的在线误差测量技术，并构建了基于模型的误差补偿算法，如逆运动学误差补偿和主动隔振策略的集成应用。 第二章：先进磨削与抛光技术 深入探讨了电化学机械抛光（ECMP）和磁流变抛光（MRF）技术在复杂曲面（如涡轮叶片、生物植入体）精加工中的应用。书中不仅分析了化学溶解速率和机械磨削力的协同作用机制，还通过有限元模拟（FEM）展示了抛光轮廓对工件残余应力的影响。此外，对高速超精密磨削中的晶粒破碎机制和表面完整性评估（包括亚表面损伤深度和残余应力分布）进行了详尽的分析。 第三部分：高性能复杂结构件的增材制造 本部分全面覆盖了增材制造（AM）技术在高端机械制造中的应用，特别是针对传统减材制造难以成型的复杂拓扑结构。 第三章：金属增材制造的工艺控制与性能优化 重点解析了选择性激光熔化（SLM）和电子束熔化（EBM）过程中的关键参数对致密度和微观组织的影响。书中详细描述了激光扫描策略（如跳步、螺旋扫描）如何影响熔池的液态流动和缺陷的形成（如气孔、未熔合）。针对高应力部件，探讨了热裂倾向性预测模型，并提出了优化粉末床预热温度和后处理（热等静压HIP）的工艺窗口。内容还涉及了梯度材料在增材制造中的实现方法，以优化部件的局部力学性能。 第四章：增材制造件的残余应力和形变预测 增材制造过程中固有的高热梯度是导致残余应力和翘曲的主要原因。本章构建了多尺度热力耦合模型，用以预测不同截面厚度下部件的残余应力分布。研究内容包括对支撑结构的设计优化，以有效引导应力释放路径；同时介绍了基于X射线衍射（XRD）的残余应力无损表征技术及其在验证模拟结果中的应用。 第三部分：智能系统驱动的精密装配与检测 关注如何将先进的传感、控制和人工智能技术应用于提升装配的自动化水平和检测的准确性。 第五章：柔顺性机器人装配技术与力控策略 本章深入研究了在空间受限环境下进行精密装配（如轴承预紧、连接件的定位与插拔）的挑战。阐述了基于阻抗控制和基于模型的先进力/力矩控制算法，如何实现对装配过程中的摩擦力、接触力进行实时精确调节。书中还包含了对柔顺性末端执行器（如气动人工肌肉、弹性关节）的设计原则，以及如何利用视觉伺服系统（Visual Servoing）提供的高精度空间信息来指导机器人的路径规划。 第六章：在线非接触式高精度测量与质量控制 探讨了在生产线上集成高精度测量的必要性。内容涵盖了高分辨率结构光扫描、激光共聚焦显微镜在复杂曲面缺陷检测中的应用。着重分析了测量系统的标定方法（特别是针对倾斜和平面的几何误差补偿），以及如何利用机器学习算法（如深度学习的卷积神经网络CNN）对检测到的表面缺陷图像进行快速、准确的分类和定位，从而实现对制造过程的闭环反馈。 第七章：数字化孪生在精密设备运维中的应用 本部分介绍了如何构建高保真度的数字孪生模型，用于模拟和预测精密机械系统在实际工况下的性能衰减。内容包括传感器数据融合技术（如卡尔曼滤波）以准确估计系统状态；如何利用有限元模型与实时监测数据进行模型更新（Model Updating）；以及基于预测性维护（PdM）策略的设备故障预警机制设计，确保关键设备的长期可靠运行。 结语：面向未来的精密制造生态系统 总结了实现“零缺陷、高效率”制造目标的集成化思路，强调跨学科知识整合（材料科学、信息技术、控制工程）是推动下一代精密机械技术发展的核心驱动力。本书为读者提供了从微观设计到宏观控制的完整技术路线图。

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这本书真的太棒了，简直是为我们这些在自动化领域摸爬滚打的工程师量身定做的工具书。我以前在现场调试设备时，经常因为对各种复杂仪表的内部逻辑和通信协议不熟悉而抓瞎，浪费大量时间在摸索上。但自从有了它，情况完全不一样了。它对各种传感器的原理讲解得非常透彻，从最基础的电阻、电容变化到复杂的智能仪表信号处理，都有深入浅出的论述。特别是关于如何根据现场环境选择合适的变送器以及如何排除常见的漂移和干扰问题，书中提供了大量的实操案例和判断流程图，这对于提升我的问题解决效率起到了立竿见影的作用。我记得有一次，一个压力变送器输出信号异常，传统方法怎么调都不行，最后还是翻阅书中的关于 HART 协议诊断那一章节，才发现是仪表的软件版本配置出了兼容性问题，而不是硬件故障。这本书的价值就在于它不仅仅停留在理论层面，而是真正把现场可能遇到的“疑难杂症”都考虑进去了，细节之丰富，让人佩服作者的扎实功底。

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这本书的结构设计堪称一绝，它成功地构建了一个从宏观认知到微观操作的完整知识体系。它的每一章内容都层层递进，读完前面对基本原理的理解，再去学习下一章的调校方法时，就会感到豁然开朗。我最喜欢它在处理“调试故障排除”这一部分时所采用的逻辑树分析法，这套方法论被系统地应用到了流量计、液位计等多种核心仪表的故障定位中，极大地优化了我的故障诊断思路。过去，面对一个仪表失灵，我可能需要按照说明书的建议尝试好几种重启或复位操作，但现在，我能迅速根据仪表的状态（如指示灯、通信反馈）快速定位到最有可能的根本原因。这不仅仅是教会了“怎么做”，更重要的是教会了“为什么这么做”，这种思维方式的提升，远比掌握一两个调校技巧来得宝贵。

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我之前在学校里学过的过程控制基础知识，总感觉和实际工业现场的复杂性存在一道鸿沟，很多书本上的公式在实际应用中显得苍白无力。直到接触了这本教材，我才真正体会到理论和实践结合的魅力。它没有堆砌那些晦涩难懂的数学模型，而是聚焦于如何将这些模型转化为可执行的调校步骤。比如，在处理非线性特性仪表（比如某些类型的热电阻）的线性化补偿时，书里详细拆解了不同补偿算法的优缺点和适用场景，并配上了清晰的步骤图，我甚至可以对照着手册和仪表界面一步步操作，感觉就像有位经验丰富的老专家在旁边指导一样。更让我印象深刻的是，书中对“零点迁移”和“量程截断”这两个看似简单的操作，给出了非常细致的风险提示和最优实践，避免了我在调试过程中可能犯下的错误。这本书的叙事风格非常务实，直击痛点，读起来让人感到亲切和信服，绝对是工程人员案头必备的参考资料。

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对于初入行的新人来说，面对种类繁多的工业现场总有一种不知所措的感觉。市面上很多资料要么过于偏重理论，要么就是针对单一品牌或某类仪表的浅尝辄止。然而，这本教程的覆盖面和深度令人称赞。它系统地梳理了从现场仪表选型、安装规范到最终的校准验证全过程，特别是关于安全仪表系统（SIS）相关仪表的特殊校验要求，讲解得尤为谨慎和专业。我特别欣赏它在介绍不同电气连接方式（如二线制、三线制、四线制）时，不仅仅是画出接线图，而是深入分析了不同接线方式对信号完整性和抗干扰能力的影响，这对于设计和维护高可靠性回路至关重要。这本书的排版也做得很好，关键参数和公式都用醒目的方式标出，使得在快节奏的维护工作中查找信息时效率极高，省去了翻阅厚厚产品说明书的麻烦。

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我必须说，这本书的编撰者一定是在工业现场摸爬滚打了很多年，才能写出如此贴合实际需求的文字。它没有那种学术论文的架子，而是用一种非常接地气的口吻，讲述着最专业的技术。例如，书中对于“脉冲电流输出”和“电压输出”仪表的注意事项，特别强调了远端接收设备的输入阻抗匹配问题，这是很多初级技术人员容易忽略但却可能导致巨大误差的细节。此外，书中对不同介质（如高粘度流体、腐蚀性气体）对仪表寿命和测量精度的影响分析得相当到位，这对于制定长期的维护计划和备件储备策略提供了极大的参考价值。总而言之，这本书不仅是一本操作手册，更像是一部融合了作者多年实战经验的“工业智慧结晶”，对于任何想在过程控制和仪表维护领域深耕的人来说，都是一份无可替代的财富。

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