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《数控编程与操作》按数控加工国家职业技能鉴定标准要求，结合编者多年从事数控加工教学、实训及生产积累的经验，突出数控实训特点，讲解了数控机床加工基础及数控车床、数控铣床和加工中心的编程与操作，并辅以大量的数控编程与操作实训。《数控编程与操作》既可作为高职高专院校数控专业、模具专业、机电一体化专业、机械设计制造及自动化专业的数控加工编程教材，也可作为广大数控加工从业人员的参考用书。
《精密机械制造：理论与实践》 一、 概述 《精密机械制造：理论与实践》是一本系统阐述精密机械制造核心技术、先进工艺以及质量控制方法的专业技术书籍。本书旨在为机械制造领域的工程师、技术人员、学生以及对精密制造感兴趣的读者提供一个全面、深入的学习平台。本书内容涵盖了精密机械零件的设计、材料选择、加工方法、测量技术以及表面处理等关键环节，并结合大量的工程实例，强调理论与实践的结合，帮助读者掌握精密制造的精髓，提升实际操作能力。 二、 内容详述 第一部分：精密机械制造基础理论 1. 精密机械制造的概念与发展历程： 定义与范畴： 详细阐述精密机械制造的定义，区分其与普通机械制造的区别，明确其在现代工业中的重要地位。涵盖的范畴包括高精度零件的加工、复杂结构件的集成、微小尺寸器件的制造等。 发展趋势： 回顾精密机械制造从早期手工加工到数控技术、智能化制造的发展脉络。分析当前精密制造在航空航天、生物医药、信息技术、新能源等领域的应用现状和发展方向，如微纳制造、增材制造（3D打印）与精密减材制造的融合等。 技术挑战与未来展望： 探讨当前精密制造面临的主要技术瓶颈，如材料的极限加工、超高精度测量、复杂曲面的精确复现等，并展望未来技术发展方向，如人工智能在工艺优化与质量预测中的应用，以及新材料、新工艺的开发。 2. 材料科学在精密制造中的应用： 精密零件常用材料： 详细介绍各种适用于精密制造的金属材料（如高强度钢、不锈钢、钛合金、铝合金、铜合金等）、非金属材料（如工程塑料、陶瓷、复合材料）及其特性。 材料性能与加工的关系： 分析不同材料的力学性能（强度、硬度、韧性）、热学性能（导热性、热膨胀系数）、电学性能、化学性能（耐腐蚀性）等对加工工艺选择、刀具磨损、加工精度和表面质量的影响。 先进材料与未来应用： 介绍纳米材料、智能材料、生物相容性材料等在未来精密制造中的潜在应用，以及对这些新型材料的加工挑战。 3. 精密加工工艺原理： 减材制造工艺： 切削加工： 深入剖析车削、铣削、钻削、镗削、磨削（平面磨削、外圆磨削、内圆磨削、无心磨削）、珩磨、研磨、抛光等经典加工方法的机理、工艺参数优化、刀具选择与磨损、影响表面质量的因素。重点介绍在精密加工中如何实现微小切削量、高表面光洁度和高尺寸精度。 电加工： 详述电火花加工（EDM，包括成形电火花和穿孔电火花）、电解加工（ECM）、电化学去毛刺（ECM）等工艺的原理、适用范围、工艺参数选择、电极材料、加工精度及表面质量特点。 激光加工： 介绍激光切割、激光焊接、激光打标、激光微加工等技术的原理、特点、应用领域，以及激光参数对加工效果的影响。 超声波加工： 阐述超声波辅助加工的原理、优势，以及在脆硬材料加工中的应用。 增材制造（3D打印）工艺： 原理与分类： 介绍选择性激光熔化（SLM）、电子束熔化（EBM）、熔融沉积成型（FDM）、立体光固化（SLA）等主流增材制造技术的原理、材料要求、工艺流程。 精密增材制造： 探讨如何通过优化设计、工艺参数控制、后处理等手段，实现增材制造零件的精密化，以及其在复杂结构件、定制化零件制造中的应用。 表面处理工艺： 物理气相沉积（PVD）与化学气相沉积（CVD）： 介绍薄膜沉积技术在提高零件表面硬度、耐磨性、耐腐蚀性方面的应用，如TiN、TiAlN、DLC等涂层的制备。 热处理： 介绍淬火、回火、渗碳、渗氮等热处理工艺对材料性能的改变，以及在精密零件制造中的重要性。 化学化学处理： 介绍电镀、阳极氧化、钝化等表面处理技术，改善零件的耐腐蚀性、导电性、外观等。 第二部分：精密测量与质量控制 1. 精密测量基础： 测量原理与方法： 介绍机械测量、光学测量、电学测量、坐标测量等基本原理。 量具与量仪： 详细介绍游标卡尺、千分尺、百分表、量块、角度量块、内径千分尺、高度规、表面粗糙度仪、轮廓仪等常用量具和量仪的使用方法、精度等级、校准要求。 三坐标测量机（CMM）： 详细介绍三坐标测量机的结构、工作原理、测量模式（接触式、非接触式）、测量路径规划、数据处理与分析。重点讲解如何利用CMM进行复杂零件的高精度尺寸、形位公差测量。 光学测量技术： 介绍显微镜、干涉仪、激光扫描显微镜、白光干涉仪等在微观形貌、表面形貌测量中的应用。 形位公差测量： 详细讲解平行度、垂直度、垂直度、对称度、定位度、跳动等形位公差的测量方法与标准。 2. 表面质量评价： 表面粗糙度： 阐述表面粗糙度的概念、参数（Ra, Rz, Rq等）及其测量方法。分析加工工艺对表面粗糙度的影响，以及不同应用场景对表面粗糙度的要求。 表面缺陷检测： 介绍划痕、缩孔、砂眼、毛刺等表面缺陷的识别与评定方法，以及相应的检测设备。 表面形貌分析： 介绍原子力显微镜（AFM）、扫描电子显微镜（SEM）等在微纳尺度表面形貌研究中的应用。 3. 质量控制体系与方法： 统计过程控制（SPC）： 介绍控制图、直方图、散点图等SPC工具在监控生产过程、发现异常波动、预防不合格品产生中的应用。 实验设计（DOE）： 讲解如何通过DOE优化工艺参数，提高产品质量的稳定性和一致性。 质量管理体系： 简述ISO 9001等质量管理体系标准在精密制造企业中的应用，以及全过程质量控制的理念。 失效分析： 介绍零件失效的常见原因（材料缺陷、工艺问题、设计不当、使用不当等），以及进行失效分析的步骤和方法，为改进设计和工艺提供依据。 第三部分：精密机械零件的设计与制造实例 1. 典型精密零件的设计原则： 结构优化： 结合具体零件（如高精度轴承座、精密齿轮、光学镜头支架、微型传感器壳体等），讲解如何在满足功能要求的前提下，优化结构设计，降低加工难度，提高加工精度。 公差与配合设计： 详细阐述如何根据零件功能、装配要求、制造能力等因素，合理确定尺寸公差、形位公差，并进行配合设计。 材料选择与热处理要求： 结合具体零件，分析材料选择的依据，以及相应的热处理工艺要求。 2. 工程制造实例分析： 微型电机转子制造： 详细分析其结构特点、关键尺寸公差要求，探讨采用的加工工艺（如高精度车削、电火花加工、磨削等），以及相应的测量与质量控制方法。 精密光学镜头支架制造： 介绍其对材料（如低膨胀合金）和表面精度的高要求，分析采用的光学加工与测量技术。 医疗器械关键部件制造： 以微型泵体或精密导向件为例，讲解其对材料（如医用级不锈钢、钛合金）的生物相容性要求，以及精密加工与无菌处理过程。 半导体设备关键零件制造： 针对真空腔体、精密导轨等，分析其对材料纯度、表面平整度、洁净度的高要求，以及特殊的加工和清洁工艺。 第四部分：未来发展与挑战 1. 智能化与自动化在精密制造中的应用： 机器人与自动化生产线： 介绍机器人技术在装配、搬运、打磨等环节的应用，以及自动化生产线的构建。 工业物联网（IIoT）与大数据： 探讨IIoT如何实现设备互联互通、实时数据采集，以及大数据分析在预测性维护、工艺优化、质量追溯中的作用。 数字孪生技术： 介绍数字孪生在虚拟仿真、工艺验证、远程监控和优化方面的应用。 2. 绿色精密制造： 节能减排工艺： 介绍低能耗、低污染的加工技术，如微量润滑切削、生物基润滑剂的使用。 材料回收与再利用： 探讨精密制造过程中材料的回收与再利用技术。 3. 微纳精密制造： 微纳加工技术： 简述光刻、电子束刻蚀、聚焦离子束（FIB）等微纳加工技术。 应用领域： 介绍其在MEMS（微机电系统）、NEMS（纳机电系统）、微流控芯片、精密光学器件等领域的应用。 三、 总结 《精密机械制造：理论与实践》通过系统性的理论讲解、详实的工艺介绍、丰富的工程实例和对未来发展趋势的展望，为读者构建了一个关于精密机械制造的完整知识体系。本书强调理论与实践相结合，旨在培养读者解决实际工程问题的能力，推动中国精密机械制造技术迈向更高水平。无论是初学者还是经验丰富的专业人士，都能从中获得宝贵的知识和启发。
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