CAD/CAE/CAM技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:袁清珂 编

出品人:

页数:273

译者:

出版时间:2010-3

价格:29.00元

装帧:

isbn号码:9787121103186

丛书系列:

图书标签:

• CAD
• CAE
• CAM
• 计算机辅助设计
• 计算机辅助工程
• 计算机辅助制造
• 机械设计
• 工业设计
• 数字化制造
• 工程软件

现代光学工程与精密制造技术 图书简介 本书深入探讨了现代光学工程领域的前沿理论与关键技术，并与精密制造的最新进展相结合，构建了一个跨学科的、系统性的知识体系。全书内容涵盖了从基础光学原理到尖端光电系统设计、再到超精密加工制造的全过程，旨在为从事光学、精密仪器、材料科学及相关工程领域的研究人员、工程师和高年级本科生提供一本兼具理论深度和实践指导价值的参考著作。 第一部分：现代光学基础与设计理论 第一章：光的基础特性与波动光学 本章首先回顾了电磁波理论在光描述中的核心地位，详细阐述了光的传播、反射、折射、衍射和干涉等基本现象的数学模型。重点讨论了傅里叶光学在光场分析中的应用，包括空间频率域对成像系统的影响。深入分析了光束整形技术，特别是高斯光束的传输特性与线性和非线性光学效应的基础。 第二章：几何光学与成像系统设计 虽然现代光学更多依赖波动理论，但本章仍系统梳理了基于光线追迹的几何光学原理，作为理解复杂光学系统（如目视光学仪器和投影系统）的基础。详细介绍了折射率、色散与像差理论，包括球差、彗差、像散、场曲和色差的成因及消除方法。内容侧重于应用现代优化算法（如Zemax或Code V的底层原理）进行多参数系统优化设计，以实现衍射极限的成像性能。 第三章：高级成像系统与非成像光学 本章聚焦于超越传统透镜系统的先进光学设计。涵盖了衍射光学元件（DOE）的设计原理，特别是全息元件和微透镜阵列（MLA）在光束控制和光场调控中的应用。深入讲解了自由曲面光学元件（FSO）的设计方法，利用非球面、二次曲面及更复杂曲面来简化系统结构、校正像差。此外，还讨论了自适应光学系统（AOS）的基本结构、波前传感器和控制器的原理及其在克服大气湍流或系统畸变中的作用。 第二部分：光电转换与信息获取 第四章：光辐射度量学与光子探测 详细阐述了光辐射度量的基本概念，包括辐亮度、光通量、照度和色度学的国际标准和单位体系。重点研究了各类光电探测器的物理基础，如半导体光电二极管、光电倍增管（PMT）和电荷耦合器件（CCD/CMOS）。分析了探测器的性能指标，如量子效率（QE）、噪声等效功率（NEP）、动态范围和响应速度，并探讨了红外探测器（如微测辐射热计）的工作原理。 第五章：激光光源与光束质量控制 本章集中于高相干性光源——激光器的原理与应用。分类介绍了几种主要的激光器类型，包括固体激光器、光纤激光器和半导体激光器，重点分析了它们的能级结构、增益机制和腔体设计。深入探讨了激光束的质量评价标准（如M²因子），以及光纤耦合、光束准直和光束整形技术，这对高功率密度应用至关重要。 第六章：光学测量与传感技术 系统性地介绍了基于光学原理的高精度测量方法。内容包括干涉测量技术（如迈克尔逊、菲索干涉仪）在位移和形貌测量中的应用，相移干涉术的高精度实现。详细阐述了激光多普勒测速（LDV）和粒子图像测速（PIV）在流体力学研究中的应用。此外，还包括光纤传感技术，如基于布拉格光栅（FBG）的温度、应变和压力监测原理。 第三部分：超精密光学制造与检测 第七章：光学材料与薄膜技术 本部分是实现高性能光学系统的物质基础。首先分类介绍光学玻璃、晶体和新型聚合物材料的光学特性、热学稳定性及机械性能。随后，深入研究真空镀膜技术，包括热蒸发、电子束蒸发和磁控溅射。重点分析了介质多层膜的理论设计（如布格尔近似、传输矩阵法），以及用于减反射、高反射、分束和吸收等功能的关键膜系结构。讨论了膜层应力、附着力和环境稳定性控制。 第八章：传统光学加工技术与精度控制 详述了传统研磨、抛光工艺在光学元件制造中的地位。阐述了钻石磨削、金刚石车削等硬脆材料加工技术。详细分析了传统抛光过程中的材料去除机理、表面粗糙度和表面形貌误差的形成与控制。讨论了模具的预制与精加工在批量生产中的作用。 第九章：现代超精密光学制造方法 本章聚焦于实现纳米级和亚波长精度制造的前沿技术。详细介绍磁流变抛光（MRF）的工作原理、流变液特性和去除函数控制，这是实现复杂非球面精确加工的核心技术。深入探讨了离子束抛光（Ion Beam Figuring, IBF）和等离子体化学机械抛光（PCMP）在最终表面形貌修正中的优势。此外，还介绍了微纳光学结构制造技术，如电子束光刻（EBL）和聚焦离子束（FIB）技术在制造光栅和超表面（Metasurfaces）中的应用。 第十章：光学元件的计量与评价 高质量制造的保障在于精确的检测。本章系统介绍光学元件的二维和三维计量学。重点阐述了基于傅里叶变换的零差干涉仪和相移干涉仪在测量表面波前误差中的应用，并介绍了点扩散函数（PSF）、调制传递函数（MTF）等光学系统性能的表征方法。讨论了表面粗糙度（RMS）的非接触式测量技术，如原子力显微镜（AFM）和光学轮廓仪。最后，探讨了在线监测与实时反馈控制在先进制造过程中的集成应用。 本书的特色在于紧密连接了“光的功能设计”（前两部分）与“光的精确实现”（第三部分），强调了理论指导下的精密制造与严格的计量评价，为读者提供了一个从概念到实物的完整技术链条的深入理解。

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我购买这本书的初衷是想了解如何将设计意图最大化、最可靠地转化为实际的生产指令，这本书的综合性确实达到了我的预期，但更让我印象深刻的是它所蕴含的“系统集成”思想。它没有将CAD、CAE、CAM视为孤立的三个部分，而是反复强调了它们之间数据接口的兼容性、信息的无损传递以及数据驱动的迭代优化过程。例如，书中详细分析了PDM/PLM系统在整个产品生命周期中如何管理CAD模型版本，以及如何利用CAE的结果反哺设计参数，形成闭环反馈机制，这对于构建数字化车间至关重要。这种宏观的视角和对跨学科知识的整合能力，使得这本书超越了一般的软件操作指南，而更像是一本关于现代高端制造业流程管理的参考手册，对于想要搭建或优化设计制造体系的管理者而言，提供了宝贵的理论框架和实践指导。

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这本《CAD/CAE/CAM技术》简直是我的设计领域入门宝典，尤其是对于我这种刚从学校走出来，理论知识还算扎实，但实际操作经验严重不足的新手来说，简直是雪中送炭。书里对UG、SolidWorks这些主流软件的操作流程讲解得细致入微，不是那种冷冰冰的命令堆砌，而是结合了大量实际的工业案例，让我能清晰地理解“为什么”要这么做，而不是死记硬背鼠标点哪里。举个例子，讲到曲面建模时，作者没有满足于展示基础的拉伸和放样，而是深入探讨了自由曲面造型的数学原理，这一点对于处理复杂汽车外壳或航空部件时至关重要。我记得有几章专门讲了公差配合与检测，这部分内容在很多入门教材里往往一笔带过，但这本书却用大量的图示和实际的公差标注规范，让我对“可制造性设计”有了全新的认识，真正理解了从图纸到实物之间那道至关重要的桥梁。它不仅仅是教你画图，更是在培养你的工程思维，这一点非常难得。

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说实话，我对这类技术书籍通常抱持着一种审慎的态度，因为很多号称“前沿”的书，读完后发现里面讲的都是几年前甚至更早的技术点。然而，这本《CAD/CAE/CAM技术》在CAM（计算机辅助制造）部分的介绍，体现了作者紧跟时代脉搏的洞察力。它详细介绍了后处理器的定制化开发，以及如何针对五轴联动加工中可能出现的干涉问题进行轨迹优化，这一点对于高精度模具和复杂零件的加工至关重要。更让我惊喜的是，书中居然涵盖了增材制造（3D打印）的工艺参数设置与后处理环节，这无疑是让这本书的价值提升了一个档次。作者没有把CAM仅仅看作是“生成G代码”的环节，而是将其视为连接设计与制造的关键环节，强调了刀具路径的经济性和高效性，这些实战经验对于车间一线的工程师来说，比任何理论都来得实在。

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我是一位资深机械工程师，在行业里摸爬滚打了十多年，接触过各种版本的技术手册和参考书，说实话，大部分都流于表面，充斥着过时的信息或者过于简化的理论。但《CAD/CAE/CAM技术》这本书的深度和广度确实让我眼前一亮，特别是它对有限元分析（CAE）模块的阐述，简直是教科书级别的精准。作者对单元类型的选择、网格划分策略的优劣势分析得极其透彻，对于非线性分析中材料本构模型的选取，也给出了非常具有前瞻性的指导意见，这对于处理高载荷、高温或者蠕变等复杂工况下的结构仿真至关重要。我尤其欣赏书中关于优化设计与拓扑结构分析的部分，它不仅仅停留在软件层面的操作，更深层次地挖掘了如何通过数值模拟来指导材料的节省和性能的提升，这直接关系到企业的成本控制和产品竞争力。这本书的深度，绝对足以支撑起一个中型项目的仿真分析工作。

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这本书的排版和逻辑结构简直是为自学者量身定做的，我过去买过不少技术书籍，要么图文分离，要么章节衔接得非常生硬，导致学习起来断断续续，效率极低。但《CAD/CAE/CAM技术》在内容组织上展现了极高的专业素养。它从最基础的参数化建模概念入手，逐步过渡到装配体的高级约束管理，再到后续的运动仿真和干涉检查，整个知识体系的递进是自然而然、水到渠成的。每章末尾的“思考与实践”环节设计得非常巧妙，它们不是简单的习题，而是引人深思的工程问题，迫使读者必须综合运用前几章学到的知识来解决问题。这种循序渐进、知行合一的学习路径，大大降低了学习曲线的陡峭程度，让复杂的技术知识变得易于消化和吸收。

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