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页数:184

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出版时间:2011-5

价格:36.00元

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isbn号码:9787122101563

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• 机械
• 机械测量
• 测量技术
• 机械工程
• 图解教程
• 入门
• 案例分析
• 实践指导
• 工具测量
• 误差分析
• 工业应用

现代制造业中的精密装配与公差设计：从理论到实践的深度剖析 本书聚焦于现代高端制造领域中至关重要的“精密装配”与“尺寸链分析”两大核心议题，旨在为工程技术人员、质量控制专家以及机械设计专业学生提供一套系统、深入且具有高度实践指导意义的知识体系。我们摒弃了基础测量的入门级内容，直接切入决定产品性能、可靠性和制造成本的复杂工程决策环节。 --- 第一部分：精密装配的理论基石与先进策略 本部分深入探讨了决定机械系统最终性能的装配过程所依赖的理论基础，并引入了当前工业界正在采纳的前沿装配策略。 第一章：面向制造的公差设计（DFM）与几何尺寸和公差（GD&T）的深化应用 本章不再重复讲解GD&T的基本符号，而是着重分析如何在复杂多零件系统中应用形位公差的叠加效应。 1.1 尺寸链的逆向分析与约束优化： 重点讲解如何根据系统功能要求，反向推导零件的允许误差范围。深入分析非线性尺寸链（如曲面配合、运动副间隙）的误差传递模型，并引入蒙特卡洛模拟在预估装配后性能方面的应用，而非传统的链式计算。 1.2 基准选择的决策科学： 探讨在复杂曲面或柔性部件中，如何基于“功能最优”原则选择最合理的测量基准和装配基准。内容包括最小化约束法、最大化包容区法在数控加工和三坐标测量中的实际应用案例。 1.3 柔性配合与过盈配合的临界分析： 详细分析在极端温度变化、高频振动环境下，基于材料科学的过盈配合设计准则。重点剖析残余应力对配合件疲劳寿命的影响，以及如何通过热处理或表面强化技术来补偿公差带来的风险。 第二章：先进连接技术与装配过程控制 本章侧重于现代连接技术如何影响最终装配的精度和寿命，以及如何实时监控这些过程。 2.1 无损连接技术的精度控制： 深入研究激光焊接、超声波钎焊在精密电子和医疗器械中的应用。重点分析热影响区（HAZ）对局部尺寸精度和材料性能的影响，以及如何通过脉冲能量的精确调控来保持公差要求。 2.2 胶粘剂与密封的结构完整性： 针对结构胶在航空航天和汽车轻量化中的应用，详细论述不同胶种的固化收缩率与界面应力分布。内容包括如何设计界面几何形状以优化胶层强度，并探讨紫外光（UV）固化工艺的在线监测技术。 2.3 过程能力指数（Cp/Cpk）在实时装配中的动态评估： 阐述如何将统计过程控制（SPC）从单纯的质量检验环节前移至装配作业指导。引入Cp/Cpk在变批量、多工序装配线上的实时数据采集与反馈机制。 --- 第二部分：高精度测量与误差补偿的集成化解决方案 本部分将视角从设计阶段转向制造和检验的交汇点，重点关注如何通过集成化的测量系统来补偿和修正制造误差，以确保最终产品符合最严苛的精度标准。 第三章：三坐标测量机（CMM）的高级编程与特征重建 本书不讲解CMM的基本操作，而是聚焦于如何利用CMM的高精度采集能力来解决复杂几何形状的测量难题。 3.1 非接触式测量技术与CMM的集成： 探讨线激光扫描、结构光扫描等非接触测量数据如何与接触式测量的精确点位数据进行点云配准与融合。重点分析配准算法（如迭代最近点ICP算法）在处理不同密度点云时的精度损失与校正方法。 3.2 自由曲面与逆向工程中的误差分析： 针对模具、涡轮叶片等复杂曲面，介绍如何使用CMM数据重建“理想”数学模型，并进行局部曲率误差分析。引入公差域映射技术，将GD&T要求直观地映射到三维扫描数据上，实现高效率的合规性验证。 3.3 多传感器系统与在线补偿： 讨论如何将内窥镜、传感器数据与CMM数据融合，实现闭环反馈控制。例如，在机床加工过程中，利用在线测量数据实时修正刀具补偿参数，以应对热漂移和刀具磨损。 第四章：计量学在柔性制造系统（FMS）中的作用 本章着眼于自动化和智能化制造环境中，计量反馈如何驱动整个生产系统的优化。 4.1 测量不确定度在决策中的权重： 详细讲解如何根据ISO/BIPM指南，计算并报告系统误差与随机误差的复合不确定度。强调在制定接收标准时，测量不确定度必须被纳入考虑，而非简单地与设计公差进行对比。 4.2 基于模型的误差补偿（MBEC）： 探讨利用高精度计量数据建立工件的“数字孪生”误差模型。该模型随后被用于指导下一道工序（如打磨、电火花加工）的参数调整，实现对制造误差的主动抵消，而不是被动检验。 4.3 环境因素对精密装配的影响量化： 深入分析温度梯度、气流扰动、振动频率对纳米级装配的影响。介绍环境参数的同步采集与数据关联分析，建立环境波动与装配偏差之间的定量模型，为建立更严格的洁净室或恒温车间提供科学依据。 --- 总结与展望 本书的读者将不再满足于“测量什么”和“如何测量”，而是专注于“为什么这样设计”、“如何保证流程的稳定性”以及“如何利用数据优化整个产品生命周期”。通过对先进装配理论、复杂公差链分析和集成化测量反馈系统的深入剖析，本书致力于培养下一代工程师解决工业界最棘手的高精度制造难题的能力。本书假定读者已掌握基础的计量学原理和CAD/CAM基础知识，直接进入工程决策与系统优化的深度领域。

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我对精密仪器的兴趣主要集中在光学测量领域，但苦于缺乏扎实的机械基础支撑。这本书非常巧妙地搭建了我从宏观到微观的认知桥梁。它没有陷入到复杂的几何光学公式中，而是用非常生活化的类比，解释了如何通过三坐标测量机（CMM）的探针原理来理解误差的传递和补偿。书中对基础测量基准（如平面、直线、点）的定义和建立过程的阐述，逻辑严密而又易于消化。我尤其喜欢其中关于“测量系统分析（MSA）”的简化介绍，虽然内容不深入，但足以让我理解测量系统稳定性的重要性，这对我后续学习更复杂的计量学知识打下了坚实的基础。这本书最大的价值在于，它让你明白，无论技术如何发展，所有的精密测量都离不开对基本物理量和几何关系的精确理解。对于有志于从事计量、质检或高端制造研发的人来说，这本书是最好的“暖身操”。

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我以一个在生产一线工作了近十年的技术人员的身份来说，市面上很多测量书籍都过于理论化，写给学生看还行，真拿到车间里用就发现很多实际问题都没考虑到。这本书的出现，就像给工人师傅们带来了一股清流。它最厉害的地方在于，它不是在讲“应该怎么做”，而是在教你“实际上怎么做才不会出错”。比如，在讲到高度尺的示值误差时，它不仅解释了原理，还通过一个很形象的对比图展示了如何在高精度环境下快速判断测量结果是否可靠。更让我惊喜的是，书中对于一些非常规的测量需求，比如如何测量不规则曲面或者深孔的尺寸，都给出了非常巧妙的解决方案，而且这些方法都不需要昂贵的高端设备。这对于我们这种注重成本控制的车间来说，简直是宝藏。这本书的实用性远超出了它的定价，我甚至建议我们车间把这本书作为新员工入职培训的必备教材。

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作为一个长期从事教学工作的老师，我一直在寻找一本能够有效衔接理论与实践的教材。《图解机械测量入门100例》恰恰填补了这一空白。这本书的结构非常清晰，以“案例解决问题”为主线，而不是以“工具罗列”为核心。例如，它用“测量某零件内径的最小公差要求”这样一个具体的工程问题，串联起了内径百分表、塞尺以及孔径规的使用方法，让学生能够理解每种工具在特定场景下的最优选择。这种教学思路极大地提升了学生的学习兴趣和解决实际问题的能力。书中的“陷阱提醒”环节尤其出色，它预判了学生可能犯的错误，并提前给出预防措施，这大大减少了学生在实验课上浪费时间去试错的成本。如果非要说缺点，可能图例的印刷质量可以更精细一些，尤其是在展示极微小的读数细节时，偶尔需要借助放大镜。但总体来说，它是一本极具教学价值的参考书。

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这本书简直是为我量身定做的！我一个非科班出身的机械爱好者，一直对各种测量工具有些望而生畏，觉得那些专业术语和复杂的原理根本不是我能搞懂的。但《图解机械测量入门100例》彻底颠覆了我的看法。它完全摒弃了枯燥的理论堆砌，而是用一种极其直观、手绘风格的插图来讲解每一个工具的使用场景和操作要点。我尤其喜欢它对游标卡尺和千分尺的讲解，不仅仅是告诉你怎么读数，还非常细致地展示了如何避免常见的测量误差，比如角度倾斜、接触压力不均等问题。书中还穿插了一些非常实用的“野外求生”技巧，比如在没有标准块的情况下如何校准自己的测量工具，这在实际操作中真的太有用了。这本书的排版也很舒服，不会让人感到信息过载，每页内容都经过了精心的设计，让人读起来非常流畅。对于想自学机械测量，或者需要快速掌握基础操作技能的初学者来说，这绝对是市面上少有的良心之作，强烈推荐！

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说实话，我本来对这种“入门”级别的书籍没什么期待，总觉得内容会很浅薄，只能应付一下应试考试。但读完这本书，我的看法完全改变了。《图解机械测量入门100例》的“入门”指的是“让你快速上手并掌握核心技能”，而不是“只讲最基础的概念”。它非常注重“精度与效率的平衡”这个现代制造的核心矛盾。书中有一个章节专门对比了不同测量方法在保证公差要求下的时间耗费对比，这对项目管理人员来说非常有启发性。我特别欣赏作者在讲解数显卡尺时，没有过多渲染数字显示的便利性，而是着重强调了如何正确归零、如何锁定数值，这些才是决定测量结果准确性的关键。这本书的行文风格非常像一位经验丰富的老工匠在手把手地教导你，字里行间透露着对工艺的敬畏和对细节的执着。它教会我的不仅仅是读数，更是一种严谨的工匠精神。

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