具体描述
工程材料测试技术，ISBN：9787502625689，作者：盛国裕
《机械制造中的精密测量与误差分析》 内容简介 本书深入探讨了现代机械制造过程中不可或缺的精密测量技术与误差分析理论。随着科技的飞速发展，产品对尺寸精度、形位公差和表面质量的要求日益严苛，这使得精确、可靠的测量成为保证产品质量、提升生产效率的关键。本书旨在为读者提供一个系统、全面、实用的知识框架，帮助读者掌握精密测量的原理、方法与应用，并能有效地识别、量化和控制制造过程中的各项误差。 第一章 测量的基本概念与量值溯源 本章将从最基础的层面出发，阐述测量的定义、目的及其在机械制造中的重要性。我们将介绍长度、角度、质量、时间等基本物理量单位的国际单位制（SI），并详细讲解量值溯源的意义和实现路径。理解量值溯源是确保测量结果准确性和国际互认性的基石。我们将深入探讨测量标准、测量传递链以及不确定度评估在量值溯源中的作用，引导读者建立严谨的测量观念。此外，本章还将介绍不同类型的测量仪器（如量块、量规、角度规等）及其校准方法，为后续章节的学习打下坚实的基础。 第二章 几何量测量技术 几何量测量是机械制造中最常见也最核心的测量内容。本章将系统介绍各种几何量（尺寸、形位、表面粗糙度）的测量原理、常用仪器设备及其操作方法。 尺寸测量： 我们将重点介绍游标卡尺、千分尺、百分表、内径千分尺、角度尺等通用量具的使用技巧与精度要求。在此基础上，深入讲解量块的使用、组合测量方法以及三坐标测量机（CMM）的测量原理、编程与数据处理。CMM作为一种高精度、多功能的测量设备，其在复杂零件测量中的应用将得到详尽的阐述。 形位公差测量： 本章将详细讲解圆度、圆柱度、直线度、平面度、平行度、垂直度、角度、位置度等形位公差的测量方法。我们将介绍相关的测量仪器，如轮廓测量仪、圆度仪、表面粗糙度仪等，并结合实际零件实例，演示如何正确布置测量方案、选择测量参数，以及解读测量结果。 表面粗糙度测量： 表面粗糙度直接影响零件的配合、耐磨性、抗腐蚀性等性能。本章将介绍表面粗糙度的基本概念（如Ra、Rz、Ry等），常用的表面粗糙度仪（如触针式、光学式）的工作原理，以及不同加工工艺对表面粗糙度的影响。我们将指导读者如何根据零件的功能需求选择合适的表面粗糙度要求，并进行有效的测量。 第三章 非几何量测量技术 除了几何量，机械零件的力学性能、物理性能以及化学成分等非几何量也需要精确测量。本章将聚焦于这些重要的非几何量测量技术。 力学性能测量： 硬度测试是机械零件检测中常见的检测手段。本章将详细介绍洛氏硬度、布氏硬度、维氏硬度等不同硬度测试方法的原理、操作步骤以及适用范围。此外，还将介绍拉伸试验、弯曲试验、冲击试验等力学性能测试设备及其原理，帮助读者理解材料在不同载荷下的响应。 表面涂层与镀层测量： 零件的表面涂层和镀层对于防腐蚀、耐磨损、绝缘等至关重要。本章将介绍测量涂层厚度的各种方法，包括电磁感应法、涡流法、显微镜法等，并讨论不同涂层材料的特性与测量挑战。 无损检测技术： 本章还将简要介绍几种常用的无损检测（NDT）技术，如超声波检测、射线检测、渗透检测、磁粉检测等。这些技术能够有效检测零件内部或表面的缺陷，而不损坏零件本身，在质量控制中发挥着重要作用。 第四章 测量数据的处理与不确定度评估 测量结果的准确性不仅取决于测量仪器和方法，还与测量数据的处理方式密切相关。本章将深入讲解测量数据的统计处理方法和不确定度评估。 测量数据的统计分析： 我们将介绍平均值、中误差、标准差、方差等统计参数的计算方法，以及正态分布、均匀分布等概率分布在测量误差分析中的应用。本章还将讲解如何进行数据剔除，以及如何运用数理统计方法来理解和量化测量结果的离散性。 不确定度评估： 测量结果的不确定度是衡量其质量的关键指标。本章将详细介绍不确定度的概念、来源（如系统误差、随机误差）及其评定方法（A类、B类评定）。我们将引导读者学习如何根据测量过程中的各种因素，系统地计算测量结果的合成不确定度，并给出测量结果的不确定度扩展值，从而更科学地表述测量结果的可靠性。 第五章 制造过程中的误差分析与控制 误差是机械制造过程中不可避免的现象。本章将系统阐述制造过程中的误差来源、分类及其分析方法，并探讨有效的误差控制策略。 误差的来源与分类： 我们将从设计、工艺、设备、操作、环境等多个角度分析误差的产生根源。误差将根据其性质被划分为系统误差和随机误差，并详细讨论它们的特点和影响。 误差的传播与合成： 在多工序、多参数的制造过程中，各个环节的误差会相互影响并累积。本章将讲解误差的传播规律，以及如何利用误差的概率合成方法来预测最终产品的整体误差水平。 误差控制策略： 本章将介绍多种行之有效的误差控制方法，包括： 设计误差控制： 通过合理的公差设计、尺寸链分析来预先限制误差。 工艺误差控制： 优化加工工艺参数，选择合适的刀具和夹具，提高加工过程的稳定性。 设备精度保障： 定期对机床设备进行校准和维护，确保其运行精度。 操作人员培训： 提高操作人员的技能水平和责任意识。 环境因素控制： 保持适宜的温度、湿度等环境条件，减少环境对测量和加工的影响。 统计过程控制（SPC）： 利用控制图等工具，实时监控生产过程，及时发现和纠正异常波动。 第六章 测量仪器与设备的选型与维护 选择合适的测量仪器设备是保证测量准确性的前提，而对其进行良好的维护则是维持其性能的关键。本章将为读者提供实用的指导。 测量仪器设备的选型原则： 我们将从测量精度要求、被测对象特征、测量环境、成本效益等多个维度，指导读者如何根据实际需求选择最合适的测量仪器和设备。 常用测量仪器设备的维护与保养： 本章将介绍各类测量仪器（如量具、量仪、试验机等）的日常清洁、保管、校准周期以及常见的故障排除方法。强调定期校准的重要性，并介绍校准证书的解读。 第七章 现代机械制造中的先进测量技术 本章将展望未来，介绍一些在现代机械制造中日益重要的先进测量技术。 三维扫描技术： 详细介绍三维扫描仪的工作原理，包括接触式扫描与非接触式扫描（如激光扫描、结构光扫描），以及其在逆向工程、产品比对、缺陷检测等方面的应用。 在线测量与自动化测量： 探讨如何将测量技术集成到自动化生产线上，实现生产过程的实时监控和反馈控制。介绍传感器技术、数据采集与传输在自动化测量中的作用。 光学测量技术： 介绍光学测量技术在尺寸测量、形变测量、表面检测等方面的应用，如激光干涉仪、光学投影仪等。 总结 《机械制造中的精密测量与误差分析》一书，不仅提供了理论知识的深度，更注重实际操作的指导。通过系统学习本书，读者将能够： 深刻理解精密测量在现代机械制造中的关键作用。 熟练掌握各种几何量和非几何量的测量原理、方法与仪器设备的使用。 能够科学地处理测量数据，并准确评估测量结果的不确定度。 深入分析制造过程中的误差来源，并掌握有效的误差控制策略。 具备独立选型、使用和维护测量仪器设备的能力。 了解并初步掌握一些先进的测量技术，以适应未来技术发展。 本书适合从事机械设计、制造、质量控制、计量等领域的工程师、技术人员、研究人员以及相关专业的学生阅读。它将是您提升产品质量、优化生产效率、掌握精密制造核心技术的得力助手。
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