具体描述
《现代精密机械设计与制造》 本书旨在为读者提供一套系统、深入的现代精密机械设计与制造理论与实践指导。全书共分为十二章，内容涵盖了精密机械制造领域的核心技术与最新发展趋势，力求为工程师、技术人员及相关专业学生提供一份全面且实用的参考。 第一章 精密机械设计基础 本章将从基础概念出发，系统阐述精密机械设计的原则和方法。我们将探讨几何公差与形位公差在精密零件制造中的重要性，讲解如何根据零件功能和制造工艺要求合理选择公差等级。同时，还会介绍表面粗糙度对零件性能的影响，以及各种表面处理技术（如研磨、抛光、珩磨等）的应用。此外，本章还将涉及机械零件的强度、刚度与寿命分析，为设计提供理论支撑。 第二章 材料选择与性能分析 选择合适的材料是精密机械设计成功的关键。本章将深入分析各种常用金属材料（如高碳钢、合金钢、不锈钢、铜合金、铝合金等）的力学性能、热学性能、耐磨性、耐腐蚀性等，并讨论其在不同应用场景下的适用性。同时，我们还将介绍一些先进的工程塑料和陶瓷材料，以及它们的独特优势。内容将侧重于材料的微观结构与其宏观性能之间的关系，并提供材料选取的实用指南。 第三章 传动机构设计与优化 传动机构是精密机械的核心组成部分，直接影响设备的精度和效率。本章将详细介绍各种常用的精密传动机构，包括齿轮传动（精密齿轮的设计、加工与精度控制）、蜗轮蜗杆传动、带传动、链传动、丝杠螺母传动以及无级变速机构等。我们将重点关注传动精度、传动比的稳定性、噪音控制以及可靠性等关键指标，并提供传动机构的设计计算方法和优化策略，例如采用高精度齿轮加工技术、优化润滑系统等。 第四章 线性运动机构设计 线 性运动机构是实现精密位移控制的基础。本章将详述各种线性运动机构的设计原理与应用，包括直线导轨（滚动导轨、滑动导轨）、滚珠丝杠、直线电机、气动和液压驱动的直线运动系统等。我们将深入分析不同机构的运动精度、承载能力、摩擦特性以及响应速度，并探讨如何通过合理的选型和设计来提高系统的定位精度和重复定位精度。同时，还将涉及导轨副的接触分析和润滑方式的选择。 第五章 旋转运动机构设计 旋转运动机构在精密机械中同样扮演着至关重要的角色。本章将聚焦于高精度旋转机构的设计，如各种类型的轴承（滚动轴承、滑动轴承、磁悬浮轴承）、主轴的设计与精度保证、回转工作台等。我们将详细分析轴承的选型、安装与维护，主轴的动平衡与刚度设计，以及如何通过精密加工和装配技术来获得高精度的旋转运动。内容还将涵盖角度编码器在精密旋转测量中的应用。 第六章 振动与噪声控制技术 振动和噪声是影响精密机械性能和工作环境的重要因素。本章将深入探讨振动和噪声的产生机理，并介绍有效的控制技术。我们将从结构动力学分析入手，讲解如何通过优化结构设计、增加阻尼材料、采用隔振措施等来降低设备的振动水平。在噪声控制方面，我们将介绍消声器、隔音罩、阻尼材料的应用以及声源隔离等方法。内容将侧重于理论分析与实际工程案例相结合。 第七章 精密加工技术与工艺 精密加工是实现高精度零件制造的根本。本章将详细介绍各种先进的精密加工技术，包括精密车削、精密铣削、精密磨削、电火花加工（EDM）、激光加工、超精密加工（如金刚石车削、离子束抛光）等。我们将深入剖析各种加工方法的原理、工艺特点、精度限制以及适用范围，并提供工艺参数的选择指南。同时，还将讨论加工过程中的误差来源及补偿方法。 第八章 测量与检测技术 精准的测量和检测是保证精密机械质量的重要环节。本章将全面介绍精密机械的测量与检测技术，包括量块、角度规、千分尺、游标卡尺等传统测量工具的应用，以及坐标测量机（CMM）、光学测量仪器（如影像测量仪、激光扫描仪）、表面粗糙度仪、轮廓测量仪等现代精密测量设备的使用。我们将详细讲解各种测量方法的原理、操作规程以及数据处理方法，并介绍质量控制体系在精密制造中的应用。 第九章 自动化装配与机器人技术 随着工业自动化的发展，自动化装配在精密机械制造中越来越重要。本章将介绍自动化装配系统的设计理念、组成要素以及应用技术。我们将详细讲解各种自动化装配设备，如机械手、自动化生产线、视觉引导系统等。同时，还将深入探讨精密零件的自动抓取、定位、连接和检测等关键技术，并介绍机器人技术在精密装配中的最新进展和应用案例。 第十章 表面工程与改性技术 表面性能对精密机械的可靠性和寿命至关重要。本章将详细介绍各种表面工程与改性技术，包括热处理（渗碳、氮化）、表面淬火、化学热处理（如镀铬、镀镍）、物理气相沉积（PVD）、化学气相沉积（CVD）、激光表面强化等。我们将深入分析这些技术对材料表面硬度、耐磨性、耐腐蚀性、疲劳强度等性能的影响，并为读者提供针对不同应用场景的表面处理方案。 第十一章 微机电系统（MEMS）与精密制造 微机电系统（MEMS）作为新兴的精密制造领域，在传感器、执行器等方面具有广泛的应用。本章将介绍MEMS的基本原理、制造工艺（如光刻、刻蚀、薄膜沉积等）以及在精密机械设计中的应用。我们将探讨如何将MEMS技术与传统的精密机械相结合，以实现更小巧、更智能、更高性能的设备。 第十二章 精密机械的可靠性设计与维护 可靠性是衡量精密机械性能的重要指标。本章将从可靠性设计入手，介绍故障模式与影响分析（FMEA）、可靠性分配、寿命预测等方法。同时，还将重点阐述精密机械的日常维护、故障诊断与排除技术，包括润滑管理、易损件的更换、精度校准等。目标是帮助读者建立完善的设备维护保养体系，确保设备的长期稳定运行。 本书内容丰富，案例翔实，理论联系实际，旨在为读者提供一个全面、深入的学习平台，帮助其掌握现代精密机械设计与制造的关键技术，提升实际工程能力。
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