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出版者:化學工業齣版社

作者:李囗

出品人:

頁數:316

译者:

出版時間:2007-8

價格:36.00元

裝幀:

isbn號碼:9787122006684

叢書系列:

圖書標籤:

• 工業儀錶
• 測量技術
• 儀錶調校
• 實踐教程
• 儀器儀錶
• 自動化
• 過程控製
• 傳感器
• 工業應用
• 計量技術

精密機械設計與製造技術前沿探索 書籍定位： 本書旨在為機械工程領域的工程師、技術人員以及高年級本科生和研究生提供一個深入探討精密機械設計與製造領域最新技術和實踐經驗的綜閤性參考平颱。它側重於理論與實踐的深度融閤，強調在現代工業背景下，如何通過創新性的設計理念和先進的製造工藝，實現更高精度、更高可靠性和更強功能性的機械係統。 第一部分：微納尺度精密加工理論與實踐 本部分聚焦於傳統機械加工難以企及的微米乃至納米級彆加工領域。 第一章：超精密加工誤差源分析與補償模型 詳細闡述瞭在金剛石車削、磁懸浮主軸驅動、離子束拋光等超精密加工過程中，影響最終錶麵形貌和尺寸精度的關鍵物理因素。內容包括熱形變在不同材料（如光學玻璃、非球麵金屬鏡麵）上的瞬態響應分析；機床結構誤差（如導軌靜剛度、伺服係統動態響應）的建模與辨識。重點介紹瞭基於高精度激光乾涉儀和原子力顯微鏡（AFM）的在綫誤差測量技術，並構建瞭基於模型的誤差補償算法，如逆運動學誤差補償和主動隔振策略的集成應用。 第二章：先進磨削與拋光技術 深入探討瞭電化學機械拋光（ECMP）和磁流變拋光（MRF）技術在復雜麯麵（如渦輪葉片、生物植入體）精加工中的應用。書中不僅分析瞭化學溶解速率和機械磨削力的協同作用機製，還通過有限元模擬（FEM）展示瞭拋光輪廓對工件殘餘應力的影響。此外，對高速超精密磨削中的晶粒破碎機製和錶麵完整性評估（包括亞錶麵損傷深度和殘餘應力分布）進行瞭詳盡的分析。 第三部分：高性能復雜結構件的增材製造 本部分全麵覆蓋瞭增材製造（AM）技術在高端機械製造中的應用，特彆是針對傳統減材製造難以成型的復雜拓撲結構。 第三章：金屬增材製造的工藝控製與性能優化 重點解析瞭選擇性激光熔化（SLM）和電子束熔化（EBM）過程中的關鍵參數對緻密度和微觀組織的影響。書中詳細描述瞭激光掃描策略（如跳步、螺鏇掃描）如何影響熔池的液態流動和缺陷的形成（如氣孔、未熔閤）。針對高應力部件，探討瞭熱裂傾嚮性預測模型，並提齣瞭優化粉末床預熱溫度和後處理（熱等靜壓HIP）的工藝窗口。內容還涉及瞭梯度材料在增材製造中的實現方法，以優化部件的局部力學性能。 第四章：增材製造件的殘餘應力和形變預測 增材製造過程中固有的高熱梯度是導緻殘餘應力和翹麯的主要原因。本章構建瞭多尺度熱力耦閤模型，用以預測不同截麵厚度下部件的殘餘應力分布。研究內容包括對支撐結構的設計優化，以有效引導應力釋放路徑；同時介紹瞭基於X射綫衍射（XRD）的殘餘應力無損錶徵技術及其在驗證模擬結果中的應用。 第三部分：智能係統驅動的精密裝配與檢測 關注如何將先進的傳感、控製和人工智能技術應用於提升裝配的自動化水平和檢測的準確性。 第五章：柔順性機器人裝配技術與力控策略 本章深入研究瞭在空間受限環境下進行精密裝配（如軸承預緊、連接件的定位與插拔）的挑戰。闡述瞭基於阻抗控製和基於模型的先進力/力矩控製算法，如何實現對裝配過程中的摩擦力、接觸力進行實時精確調節。書中還包含瞭對柔順性末端執行器（如氣動人工肌肉、彈性關節）的設計原則，以及如何利用視覺伺服係統（Visual Servoing）提供的高精度空間信息來指導機器人的路徑規劃。 第六章：在綫非接觸式高精度測量與質量控製 探討瞭在生産綫上集成高精度測量的必要性。內容涵蓋瞭高分辨率結構光掃描、激光共聚焦顯微鏡在復雜麯麵缺陷檢測中的應用。著重分析瞭測量係統的標定方法（特彆是針對傾斜和平麵的幾何誤差補償），以及如何利用機器學習算法（如深度學習的捲積神經網絡CNN）對檢測到的錶麵缺陷圖像進行快速、準確的分類和定位，從而實現對製造過程的閉環反饋。 第七章：數字化孿生在精密設備運維中的應用 本部分介紹瞭如何構建高保真度的數字孿生模型，用於模擬和預測精密機械係統在實際工況下的性能衰減。內容包括傳感器數據融閤技術（如卡爾曼濾波）以準確估計係統狀態；如何利用有限元模型與實時監測數據進行模型更新（Model Updating）；以及基於預測性維護（PdM）策略的設備故障預警機製設計，確保關鍵設備的長期可靠運行。 結語：麵嚮未來的精密製造生態係統 總結瞭實現“零缺陷、高效率”製造目標的集成化思路，強調跨學科知識整閤（材料科學、信息技術、控製工程）是推動下一代精密機械技術發展的核心驅動力。本書為讀者提供瞭從微觀設計到宏觀控製的完整技術路綫圖。

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對於初入行的新人來說，麵對種類繁多的工業現場總有一種不知所措的感覺。市麵上很多資料要麼過於偏重理論，要麼就是針對單一品牌或某類儀錶的淺嘗輒止。然而，這本教程的覆蓋麵和深度令人稱贊。它係統地梳理瞭從現場儀錶選型、安裝規範到最終的校準驗證全過程，特彆是關於安全儀錶係統（SIS）相關儀錶的特殊校驗要求，講解得尤為謹慎和專業。我特彆欣賞它在介紹不同電氣連接方式（如二綫製、三綫製、四綫製）時，不僅僅是畫齣接綫圖，而是深入分析瞭不同接綫方式對信號完整性和抗乾擾能力的影響，這對於設計和維護高可靠性迴路至關重要。這本書的排版也做得很好，關鍵參數和公式都用醒目的方式標齣，使得在快節奏的維護工作中查找信息時效率極高，省去瞭翻閱厚厚産品說明書的麻煩。

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這本書的結構設計堪稱一絕，它成功地構建瞭一個從宏觀認知到微觀操作的完整知識體係。它的每一章內容都層層遞進，讀完前麵對基本原理的理解，再去學習下一章的調校方法時，就會感到豁然開朗。我最喜歡它在處理“調試故障排除”這一部分時所采用的邏輯樹分析法，這套方法論被係統地應用到瞭流量計、液位計等多種核心儀錶的故障定位中，極大地優化瞭我的故障診斷思路。過去，麵對一個儀錶失靈，我可能需要按照說明書的建議嘗試好幾種重啓或復位操作，但現在，我能迅速根據儀錶的狀態（如指示燈、通信反饋）快速定位到最有可能的根本原因。這不僅僅是教會瞭“怎麼做”，更重要的是教會瞭“為什麼這麼做”，這種思維方式的提升，遠比掌握一兩個調校技巧來得寶貴。

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我之前在學校裏學過的過程控製基礎知識，總感覺和實際工業現場的復雜性存在一道鴻溝，很多書本上的公式在實際應用中顯得蒼白無力。直到接觸瞭這本教材，我纔真正體會到理論和實踐結閤的魅力。它沒有堆砌那些晦澀難懂的數學模型，而是聚焦於如何將這些模型轉化為可執行的調校步驟。比如，在處理非綫性特性儀錶（比如某些類型的熱電阻）的綫性化補償時，書裏詳細拆解瞭不同補償算法的優缺點和適用場景，並配上瞭清晰的步驟圖，我甚至可以對照著手冊和儀錶界麵一步步操作，感覺就像有位經驗豐富的老專傢在旁邊指導一樣。更讓我印象深刻的是，書中對“零點遷移”和“量程截斷”這兩個看似簡單的操作，給齣瞭非常細緻的風險提示和最優實踐，避免瞭我在調試過程中可能犯下的錯誤。這本書的敘事風格非常務實，直擊痛點，讀起來讓人感到親切和信服，絕對是工程人員案頭必備的參考資料。

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這本書真的太棒瞭，簡直是為我們這些在自動化領域摸爬滾打的工程師量身定做的工具書。我以前在現場調試設備時，經常因為對各種復雜儀錶的內部邏輯和通信協議不熟悉而抓瞎，浪費大量時間在摸索上。但自從有瞭它，情況完全不一樣瞭。它對各種傳感器的原理講解得非常透徹，從最基礎的電阻、電容變化到復雜的智能儀錶信號處理，都有深入淺齣的論述。特彆是關於如何根據現場環境選擇閤適的變送器以及如何排除常見的漂移和乾擾問題，書中提供瞭大量的實操案例和判斷流程圖，這對於提升我的問題解決效率起到瞭立竿見影的作用。我記得有一次，一個壓力變送器輸齣信號異常，傳統方法怎麼調都不行，最後還是翻閱書中的關於 HART 協議診斷那一章節，纔發現是儀錶的軟件版本配置齣瞭兼容性問題，而不是硬件故障。這本書的價值就在於它不僅僅停留在理論層麵，而是真正把現場可能遇到的“疑難雜癥”都考慮進去瞭，細節之豐富，讓人佩服作者的紮實功底。

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我必須說，這本書的編撰者一定是在工業現場摸爬滾打瞭很多年，纔能寫齣如此貼閤實際需求的文字。它沒有那種學術論文的架子，而是用一種非常接地氣的口吻，講述著最專業的技術。例如，書中對於“脈衝電流輸齣”和“電壓輸齣”儀錶的注意事項，特彆強調瞭遠端接收設備的輸入阻抗匹配問題，這是很多初級技術人員容易忽略但卻可能導緻巨大誤差的細節。此外，書中對不同介質（如高粘度流體、腐蝕性氣體）對儀錶壽命和測量精度的影響分析得相當到位，這對於製定長期的維護計劃和備件儲備策略提供瞭極大的參考價值。總而言之，這本書不僅是一本操作手冊，更像是一部融閤瞭作者多年實戰經驗的“工業智慧結晶”，對於任何想在過程控製和儀錶維護領域深耕的人來說，都是一份無可替代的財富。

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