公差与测量技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:南秀蓉

出品人:

页数:224

译者:

出版时间:2010-5

价格:26.00元

装帧:

isbn号码:9787118065213

丛书系列:

图书标签:

• 机械工程
• 测量技术
• 公差配合
• 尺寸精度
• 技术测量
• 机械制图
• 质量控制
• 误差分析
• 精密测量
• 工业测量

创新驱动的未来工业：先进制造技术与质量控制前沿探索 书籍简介 在当前全球制造业向高端化、智能化转型的浪潮中，传统的生产模式和质量管理体系正面临前所未有的挑战。本书《创新驱动的未来工业：先进制造技术与质量控制前沿探索》并非聚焦于传统机械制造中的基础公差配合与测量方法，而是将视野拓展至代表未来工业发展方向的前沿技术领域，深入剖析如何通过集成创新技术，实现生产效率的飞跃和产品质量的革命性提升。 本书的宗旨是为工程技术人员、质量管理专家以及相关领域的科研工作者，提供一个理解和掌握未来工业核心竞争力的知识框架。我们旨在探讨的，是超越传统几何量精度控制范畴，转向系统级性能优化与全生命周期质量保障的新范式。 --- 第一部分：智能制造与数字化转型中的质量基石 本部分重点关注信息技术与制造过程的深度融合，探讨在数字化车间环境中，如何构建全新的质量保证体系。我们不再局限于单个零件的尺寸准确性，而是研究跨系统、跨流程的集成优化。 第一章：工业物联网（IIoT）驱动的实时质量监控 本章深入解析工业物联网在实时质量数据采集和分析中的应用。重点探讨高频传感器网络在非接触式、在线检测中的部署策略，例如利用超声波、红外光谱和电磁感应技术，对材料状态、加工过程中的热形变、应力分布等动态物理参数进行实时监测。我们详细阐述了边缘计算（Edge Computing）如何赋能快速决策，在偏差发生初期即刻进行干预，而非依赖于事后检验。内容涵盖数据采集协议、边缘AI模型部署，以及如何构建全流程质量数据链，确保数据的完整性和可追溯性。 第二章：数字孪生（Digital Twin）在质量预测与优化中的应用 数字孪生不再是简单的三维模型可视化，而是连接物理实体、实时数据和仿真模型的桥梁。本章聚焦于如何利用数字孪生体来模拟复杂制造系统的性能衰减、环境耦合效应以及关键工艺窗口的边界条件。我们将分析如何通过孪生模型进行“假设分析”（What-if Scenarios），预测不同操作参数组合对最终产品功能性指标（如疲劳寿命、抗腐蚀能力）的影响，从而在虚拟环境中完成最优工艺参数的筛选，极大地缩短产品开发周期和试错成本。 第三章：基于大数据的质量趋势预测与异常检测 本章探讨了如何处理和分析海量的历史生产数据、维护记录以及客户反馈数据。我们介绍机器学习（ML）和深度学习（DL）算法，如时间序列分析、自编码器（Autoencoders）在潜在线索挖掘中的应用。重点在于识别那些传统统计过程控制（SPC）难以察觉的微弱信号，例如设备微小振动模式的变化、原材料批次间的细微差异如何累积影响最终产品的可靠性。本章强调建立自适应质量模型，能够随着生产环境的变化自动校准和优化预测精度。 --- 第二部分：增材制造（AM）与新材料对质量控制的挑战与机遇 增材制造正在颠覆传统减材制造的逻辑，带来了全新的几何自由度和材料性能组合，同时也对质量验证提出了更高的要求。 第四章：增材制造过程的内建质量（In-Situ Quality Assurance） 本章侧重于激光熔融（SLM/SLS）和定向能量沉积（DED）等主流AM技术中的质量控制。我们探讨了熔池动力学监测的重要性，如何通过高速热成像和光谱分析技术，实时捕捉熔池不稳定、孔隙形成、未熔合等关键缺陷的特征。内容深入到如何将这些过程参数的波动与最终部件的微观组织结构和宏观力学性能进行关联，建立起从输入能量到输出性能的闭环控制机制。 第五章：新材料特性对计量学提出的新要求 随着功能梯度材料、复合材料和超材料在航空航天、生物医学等领域的应用日益广泛，传统的基于标准量块的校准方法已显不足。本章讨论了针对非均匀性、各向异性材料的无损评估（NDE）技术，如相控阵超声、计算机断层扫描（CT）成像，在获取材料内部结构信息方面的最新进展。重点在于如何将这些结构信息转化为可量化的性能指标，以及如何建立适用于新型材料的特征尺寸和表面完整性评价标准。 --- 第三部分：高精度制造中的物理极限与控制策略 本部分回归到制造过程的物理本质，探讨如何突破传统公差体系的限制，实现超越微米级的精度控制。 第六章：超精密加工中的环境耦合效应补偿 在纳米级加工（如超精密光学元件制造、半导体光刻）中，环境因素（温度漂移、气流扰动、地动噪声）的影响被急剧放大。本章详细介绍了主动隔振技术、超高精度温度补偿系统的设计原理与实施案例。重点分析了如何建立多物理场耦合模型，精确预测环境变化在工件和刀具之间的传递路径和累积效应，并设计出实时、动态的误差补偿算法，以维持极高的加工精度。 第七章：先进计量学：基于信息融合的形位精度重建 本书论述的“测量”已不再是简单的卡尺或三坐标测量机（CMM）读数，而是高信息密度、多视图融合的形位精度重建。本章深入研究了激光跟踪仪、结构光扫描、接触式探针等异构测量设备的数据配准、滤波与融合技术。核心内容包括：如何处理和消除不同测量系统引入的系统偏差和随机误差；如何利用概率模型（如卡尔曼滤波或粒子滤波），生成比单一设备更准确、更鲁棒的工件真实几何模型，为后续的功能验证提供精确的数字基线。 --- 第四部分：面向可靠性的设计与验证（DfV & DfM融合） 本书的最终目标是将质量控制理念前置到产品设计阶段，实现从“检验质量”到“设计质量”的根本转变。 第八章：面向可靠性的设计（Design for Reliability）与寿命预测 本章探讨如何将疲劳分析、蠕变模型等可靠性工程方法，与设计软件（CAD/CAE）无缝集成。我们重点讨论了概率性设计方法（Probabilistic Design），如何通过定义材料性能的分布、载荷的随机性，直接在设计阶段预测产品在特定服役条件下的失效概率，而非仅仅满足于静态的安全系数。这要求设计者对材料的微观损伤机制有深刻的理解。 第九章：智能测试系统与基于“零缺陷”目标的功能验证 在高度自动化的测试环节，本章强调构建自适应、高保真度的测试台架。讨论如何利用高动态范围的激励源和高灵敏度的响应传感器，模拟极端工况，加速产品老化过程，从而在短时间内评估其长期可靠性。此外，本书还探讨了如何利用数字签名和区块链技术，确保产品在整个供应链和使用周期内，其质量验证报告和性能参数的真实性与不可篡改性。 --- 结语 《创新驱动的未来工业：先进制造技术与质量控制前沿探索》通过聚焦于信息物理系统、先进材料科学、高精度测量技术等前沿领域，为读者提供了一套超越传统制造思维的框架。本书着重探讨的是如何通过智能化、系统化的方法，确保产品在复杂动态环境下的功能性能，达成真正的“零缺陷”愿景，而非局限于基础的几何尺寸校准。这是一本面向未来的工程指南，旨在推动制造业迈向更智能、更可靠的新时代。

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