机械制造检测技术手册

机械制造检测技术手册 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:冶金工业出版社
作者:孙巽尔
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:2000-03-01
价格:54.0
装帧:
isbn号码:9787502424282
丛书系列:
图书标签:
  • 机械制造
  • 检测技术
  • 无损检测
  • 量具
  • 测量
  • 工艺
  • 质量控制
  • 精密制造
  • 工业检测
  • 生产技术
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具体描述

精密仪器与自动化控制系统集成应用指南 内容简介: 本书聚焦于现代工业领域中精密测量技术、自动化控制系统以及数据集成应用的前沿实践与深度解析。它并非一本传统的机械制造基础教材,而是面向追求生产效率极致提升、产品质量稳定控制以及智能制造转型的工程师、技术管理者和高级技术人员而编写的专业参考手册。全书以系统集成和优化为核心,深入探讨了如何将分散的测量设备与复杂的控制算法有机结合,构建出高精度、高可靠性的工业自动化生产线。 第一部分:现代精密测量技术体系构建 本部分详细阐述了当前工业生产中最核心的几大类精密测量技术的工作原理、选型标准及误差分析。 1. 高精度三维几何测量技术 激光跟踪仪与三坐标测量机(CMM)的高级应用: 重点剖析了这些设备的亚微米级精度实现路径,包括误差补偿算法(如激光干涉仪校准、热误差模型建立)和现场快速标定流程。不再停留在基础结构介绍,而是深入到实际工况下的精度维持策略。 非接触式光学测量系统: 对结构光、激光共聚焦和白光干涉等技术在复杂曲面、大尺寸工件快速检测中的应用进行了详尽的案例分析。特别介绍了如何通过优化采集频率和重建算法,解决高速运动件的测量难题。 在线过程测量与反馈机制: 探讨了如何将高精度测量设备(如在线式探针、激光轮廓仪)集成到生产线上,实现工件的实时几何尺寸监控,并建立起测量数据到加工设备的闭环反馈回路,强调了数据传输的实时性和可靠性要求。 2. 工艺参数的在线实时监测与优化 本章聚焦于那些直接影响产品性能的关键物理量监测。 表面质量与形貌分析: 深入研究了原子力显微镜(AFM)在工业环境下的简化应用,以及高分辨率轮廓仪在磨削、抛光工艺终检中的应用。讲解了如何从海量的表面数据中提取出关键的表面粗糙度参数(如 $R_a$, $R_q$, $R_{sk}$)及其与疲劳寿命的相关性。 热场与应力场同步测量: 阐述了如何利用红外热成像阵列与分布式光纤传感技术(FBG)对高能加工过程(如激光焊接、增材制造)中的温度梯度和残余应力分布进行实时、非侵入式监测,为工艺参数的动态调整提供依据。 声发射与振动监测在工具状态评估中的应用: 详细介绍了基于高频采集卡的振动信号处理技术,通过傅里叶分析、小波包分解等方法,实现对刀具磨损、轴承故障的早期预警,并将其与切削力传感器数据进行融合分析。 第二部分:先进自动化控制系统架构设计 本部分从系统工程的角度,构建现代智能制造所需的控制架构,超越了传统PLC编程范畴。 1. 分布式控制与实时工业网络 工业以太网技术选型与优化: 深入对比了EtherCAT、ProfiNet IRT、Powerlink等实时以太网协议在不同应用场景下的性能表现、同步精度和带宽限制。重点讨论了时间敏感网络(TSN)在融合控制、监控与信息数据流方面的潜力。 多轴运动控制系统的同步技术: 详细讲解了基于总线同步(如电子凸轮、虚拟轴技术)的高精度插补算法,特别是在复杂轨道生成(如五轴联动)中,如何解决运动学解算的反向延迟和刚性同步问题。 安全集成与功能安全(Functional Safety): 涵盖了符合IEC 61508和ISO 13849标准的系统设计流程,包括安全PLC的选择、安全I/O的配置、以及功能安全等级(SIL/PL)的验证与确认方法。 2. 智能控制算法与自适应优化 模型预测控制(MPC)在过程控制中的应用: 阐述了如何为具有大滞后、强耦合特性的工业过程(如反应器温度控制、液位平衡)建立精确的动态模型,并利用MPC实现超前控制和约束优化,以应对外部扰动。 基于强化学习的自适应控制探索: 探讨了在非线性、时变或模型不确定的复杂系统中,如何设计奖励函数和状态空间,利用强化学习(RL)算法训练控制器,使其能够自主学习并适应工艺环境的变化,而非依赖预设的固定参数。 模糊逻辑与专家系统在决策中的集成: 介绍如何将专家的经验知识转化为模糊规则库,与PID等经典控制方法相结合,形成更具鲁棒性和人机交互性的混合控制策略。 第三部分:数据驱动的生产优化与数字孪生 本部分是全书的精华,着重于如何利用测量和控制系统产生的大数据,实现生产效率和质量的飞跃。 1. 工业物联网(IIoT)数据采集与预处理 边缘计算与数据清洗: 讨论了在现场设备层级(Edge Layer)进行数据过滤、降维和特征提取的必要性,以减少云端/服务器的压力,并确保传输到高级分析层的数据质量。包括异常值检测、时间序列对齐等关键步骤。 OPC UA与数据语义化: 深入解析OPC UA标准在信息模型构建中的作用,强调如何通过定义标准化的信息模型(Tags与NodeID的映射),解决不同厂商设备间的数据互操作性难题,为后续的跨平台分析奠定基础。 2. 生产过程的数字孪生建模 多物理场耦合仿真环境的建立: 介绍如何利用有限元分析(FEA)和计算流体力学(CFD)工具,结合实际的工艺参数输入,构建高保真度的物理模型。重点在于如何将实时测量数据注入仿真模型中,实现“模型跟随”的动态数字孪生。 基于孪生的性能预测与预维护: 阐述如何利用孪生体对未来生产状态进行前瞻性模拟。例如,通过注入“过载”或“异常温度”场景,预测设备部件的寿命衰减趋势,并提前规划维护窗口,实现从反应式维护到预测性维护的转变。 3. 质量溯源与可追溯性系统(Traceability) 基于区块链的质量数据安全存储: 探讨利用分布式账本技术(DLT)为关键工艺参数、检测报告和操作人员日志提供不可篡改的审计路径,满足航空航天、医疗器械等高监管行业的要求。 数据可视化与人机界面(HMI)的设计哲学: 超越简单的趋势图,重点讨论如何设计符合“认知负荷”原则的HMI界面,确保操作人员能在复杂报警情况下,快速识别关键的工艺偏差来源和推荐的修正措施。 本书内容逻辑严密,技术深度高,旨在为读者提供一套完整、可落地的从传感器到决策层的工业自动化集成解决方案思路。

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**评价七** 《机械制造检测技术手册》这本书,与其说是一本“手册”,不如说是一部“百科全书”。它涵盖的知识面非常广,而且深入浅出,让我这个非科班出身的人也能看得懂。我作为一名机械维修工程师,经常需要诊断设备故障,而这本书在关于设备故障诊断技术的部分,简直就是我的“秘密武器”。书中详细介绍了各种故障的发生机理,以及如何通过机械运转参数(如转速、温度、压力等)的变化来判断故障类型。它还提供了很多图表和流程图,帮助我快速定位故障点,并给出相应的维修建议。例如,当一台设备出现异常发热时,我不再是凭感觉去猜测是哪里出了问题,而是可以根据书中提供的分析方法,结合温度、压力、振动等数据,一步步地排查,最终找到问题的根源。这种系统化的故障诊断方法,不仅大大缩短了维修时间,也提高了维修的准确性,避免了不必要的拆卸和更换,节约了成本。这本书让我从一个“修理工”变成了一个“诊断师”,从一个“救火队员”变成了一个“预防者”。

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**评价五** 《机械制造检测技术手册》这本书,对于我这种需要不断跟进技术发展的人来说,简直就是一本“活字典”。书中对量传检测技术的讲解,让我对测量过程中的不确定度评估和数据处理有了全新的认识。我原本以为检测结果就是“是多少”那么简单,但这本书让我明白,每一个测量结果都伴随着一定的误差,理解这些误差的来源和大小,并对其进行科学的评估,才是保证测量结果可靠性的关键。书中关于不确定度传播的公式推导和实际应用案例,让我茅塞顿开。它让我学会了如何客观地评价测量结果的置信度,以及如何选择最优的测量方案来减小不确定度。这一点在精密测量领域尤为重要,任何微小的误差都可能导致最终产品的性能产生巨大的差异。此外,书中对不同量传检测技术的优缺点、适用范围的对比分析,也帮助我更好地理解各种技术的原理,并根据实际需求进行选择。例如,在选择温度传感器时,我不再仅仅关注其量程和精度,而是会进一步考虑其响应时间、稳定性、抗干扰能力等因素,从而做出更明智的决策。这本书让我从一个“使用者”变成了“理解者”,从一个“操作员”变成了“技术专家”。

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**评价三** 《机械制造检测技术手册》这本书,简直是我近期工作中的“救命稻草”,每次遇到难题,翻开它,总能找到意想不到的启示。我是一名机械工程师,负责产品的研发和设计,检测环节的质量直接关系到产品的最终性能和可靠性。这本书在材料检测、表面处理检测等章节中,提供了非常系统和全面的信息。比如,书中关于材料性能检测的部分,详细介绍了拉伸试验、弯曲试验、冲击试验等常用力学性能测试方法,并对不同材料的性能特点进行了深入分析,这让我能够根据实际应用场景,更合理地选择材料,并预估其在不同工况下的表现。还有对金属表面处理的检测,书中不仅介绍了镀层厚度、硬度、耐腐蚀性等关键指标的检测方法,还对各种表面处理工艺的优缺点进行了对比分析,这对于我进行新产品的表面处理方案设计非常有帮助。让我印象深刻的是,书中在讲解各种检测设备时,不仅仅是描述其功能,而是更多地强调了“为什么”要这样检测,以及“如何”才能获得最准确可靠的数据。这种“知其然,更知其所以然”的讲解方式,让我能够更深刻地理解检测技术的本质,而不只是停留在操作层面。它帮助我从更高的维度去思考检测策略,提升了整个产品研发流程的效率和质量。

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**评价一** 这本书简直就是我踏入机械制造领域的一盏明灯!作为一个初出茅庐的学生,对这个浩瀚的世界充满了好奇,但也常常感到无从下手。《机械制造检测技术手册》精准地填补了我知识体系中的空白,让我能够系统地理解机械加工过程中为何要进行检测,检测的目的是什么,以及各种检测方法背后蕴含的科学原理。作者在开篇就用通俗易懂的语言阐释了质量控制的重要性,将原本枯燥的检测技术与实际生产紧密联系起来,让我体会到检测并非仅仅是“看数据”,而是保障产品质量、提升企业竞争力的关键环节。书中对各种测量工具的介绍,从游标卡尺、千分尺这样基础的工具,到光学测量、三坐标测量这样高精尖的设备,都进行了详尽的讲解,不仅包含了它们的工作原理、结构特点,更重要的是提供了实际操作的注意事项和常见问题的排除方法。这对于我这种动手能力还不是很强的学生来说,简直是福音。我尤其喜欢其中关于表面粗糙度检测的部分,通过图文并茂的方式,我终于搞清楚了那些复杂的参数代表什么,以及它们对机械零件性能的影响。以前总觉得这些参数是天书,现在看,却觉得它们像乐高积木一样,可以精确地描述一个零件的“触感”和“精度”。而且,书中还穿插了大量的案例分析,让我能看到理论知识是如何在实践中应用的,也学习到了如何根据不同的加工工艺和零件要求,选择最合适的检测方法。这种理论与实践相结合的编写风格,让我学习起来事半功倍,感觉自己正在一步步地走向一名合格的机械工程师。

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**评价四** 说实话,一开始我拿到《机械制造检测技术手册》的时候,并没有抱太大的期望,以为也就是一本普通的工具书。但读了之后,我才发现自己大错特错!这本书的内容非常丰富,而且逻辑性极强,就像一条清晰的河流,带着你从源头一直流向大海。我在学习书中关于振动和噪声检测的部分时,感受尤其深刻。过去,对于机械设备的振动和噪声问题,我可能只是凭经验去判断,有时候也难以找到根本原因。但这本书通过对振动频谱分析、噪声源识别等技术的详细介绍,让我掌握了科学的诊断方法。书中列举了各种典型故障的振动和噪声特征,并提供了相应的分析图谱,这使得我能够更快速、更准确地定位问题的根源,从而制定有效的解决方案。这不仅节省了大量的调试时间和人力成本,也大大提升了设备的可靠性和使用寿命。而且,书中还涵盖了很多关于设备状态监测和预测性维护的内容,这让我意识到,检测不仅仅是为了发现问题,更是为了预防问题的发生。通过定期的检测和数据分析,我们可以提前预警潜在的故障,从而进行有计划的维护,避免突发的停机事故。这本书为我打开了新的视野,让我能够从更主动、更科学的角度去管理和维护机械设备。

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**评价二** 作为一名在机械制造一线工作多年的资深技师,我手中的技术资料可以说是堆积如山,但《机械制造检测技术手册》却以其独到的视角和详实的内容,在我众多的参考书中占据了独特的位置。这本书并非仅仅是罗列技术参数和检测流程,它更深入地剖析了各种检测技术的“精髓”所在,让我对这些看似日常的工作有了更深刻的理解。例如,在关于几何量测方面,书中不仅介绍了各种测量仪器的使用方法,还详细阐述了误差的产生机理、传播规律以及如何进行误差补偿,这对于追求极致精度的我来说,无疑是宝贵的财富。我尤其欣赏书中对形位公差检测的讲解,它将抽象的公差概念具体化,通过清晰的图示和严谨的公式,让我明白了如何准确理解图纸上的每一个标注,以及如何运用专业的检测设备来验证零件是否符合设计要求。过去,对于一些复杂的形位公差,我可能需要查阅大量的标准和咨询同事,现在有了这本书,我可以快速找到答案,并且能够自己独立解决问题。书中还提到了很多新兴的检测技术,比如非接触式测量、智能检测系统等,这些内容让我看到了行业未来的发展方向,也激发了我不断学习和提升的动力。它帮助我打破了思维定势,不再局限于传统的测量手段,而是更加积极地拥抱新技术,以期在未来的工作中更好地发挥作用。这本书的实用性体现在它能够帮助我解决实际生产中遇到的各种棘手问题,让我更加自信地面对各种挑战。

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**评价十** 《机械制造检测技术手册》这本书,是一份难得的“宝藏”。它为我提供了一个全面而深入的视角来理解机械制造的每一个环节。书中关于产品可靠性检测的论述,让我对如何评估和提升产品的长期使用性能有了全新的认识。它不仅仅是关注产品的静态性能,更重要的是对产品在各种环境条件下的动态表现进行了深入的探讨。书中关于寿命试验、环境试验(如高低温试验、湿度试验、振动试验等)的详细介绍,让我明白了这些试验的目的是什么,以及如何设计和执行这些试验来模拟产品在实际使用中可能遇到的各种挑战。这对于我作为一名产品质量工程师来说,至关重要。通过这些检测,我们可以发现潜在的设计缺陷或制造缺陷,从而在产品上市前进行改进,大大降低了售后服务的成本和客户投诉的风险。书中还提到了很多关于可靠性增长模型和数据分析的方法,这让我能够将检测数据转化为有价值的改进建议,推动产品的持续优化。这本书让我深刻理解到,检测不仅仅是“合格”与“不合格”的判断,更是对产品生命周期内性能表现的全方位保障。

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**评价八** 阅读《机械制造检测技术手册》的经历,就像是进行了一次精彩的知识“探险”。书中关于尺寸测量技术发展的历史回顾,让我对这项古老而又至关重要的技术有了更深的敬意。从最原始的尺子到如今的高精度激光干涉仪,每一项技术的进步都凝聚了无数工程师的智慧和汗水。书中不仅介绍了各种测量技术的原理和应用,还对不同测量技术的精度、效率、成本进行了详细的比较分析,这让我能够更好地理解各种技术之间的权衡和取舍。我尤其喜欢书中关于坐标测量技术(CMM)的章节,它详细介绍了CMM的组成、工作原理、测量模式以及在复杂曲面测量中的应用。这让我明白了,为什么CMM在现代制造业中如此重要,以及如何通过合理规划测量路径来获得最高效、最准确的测量结果。这本书不仅仅是提供技术知识,更重要的是它培养了我对技术发展的历史视角和前瞻性思维,让我能够更好地理解当前的技术现状,并对未来的发展趋势有所预判。

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**评价九** 《机械制造检测技术手册》这本书,在我看来,是一本真正“接地气”的技术著作。书中对于金属加工过程中的切削力、刀具磨损、工件变形等检测,都提供了非常实用且易于理解的讲解。我是一名数控机床操作员,日常工作中经常需要关注这些参数,但往往对它们背后的原理了解不多。《机械制造检测技术手册》以大量实际案例,生动地解释了这些检测指标是如何影响加工质量的,以及如何通过检测结果来优化加工参数。例如,关于刀具磨损的检测,书中不仅介绍了各种磨损形式,还提供了判断刀具寿命的方法,这让我能够及时更换刀具,避免因刀具磨损导致的加工不良,保证了产品的合格率,也延长了刀具的使用寿命。书中还对不同切削液性能的检测进行了介绍,这对于我理解切削液在提高加工效率、降低刀具损耗方面的作用非常有帮助。这本书让我感觉,自己不再仅仅是一个执行者,而是一个能够理解加工过程“奥秘”的技术工人,这让我对自己工作的价值有了更深刻的认识,也更有动力去钻研和提升。

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**评价六** 我是一名正在攻读机械制造相关专业的研究生,对于一些前沿的检测技术和理论,《机械制造检测技术手册》为我提供了非常宝贵的参考资料。书中关于无损检测(NDT)方法的论述,让我对这项技术有了系统性的了解。从超声波检测、射线检测到涡流检测、磁粉检测,书中都对其基本原理、设备构造、操作规程以及在实际应用中的优缺点进行了详尽的介绍。这对于我进行相关的研究课题,无论是选择合适的无损检测方法,还是理解检测结果的物理意义,都起到了至关重要的作用。我尤其对书中关于无损检测技术在复杂结构件中的应用案例分析印象深刻,它展示了这些技术如何帮助我们发现隐藏在材料内部的缺陷,从而保证关键部件的安全性和可靠性。这本书的严谨性体现在它不仅提供了技术性的描述,还引用了大量的国家和行业标准,这为我进行学术研究和论文撰写提供了坚实的基础。它帮助我建立起科学的研究方法和严谨的学术态度,让我能够更自信地探索机械制造检测技术的新领域。

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