基本信息
書名:精密機械工程學
109.00元
作者:姚其槐
齣版社:機械工業齣版社
齣版日期:2015-12-01
ISBN:9787111517894
字數:649000
頁碼:400
版次:1
裝幀:精裝
開本:16開
商品重量:0.4kg
編輯推薦
內容提要
本書以涉及機械設計、加工與運用的精密機械工程學為主題,在這一相對狹窄的內容範圍上進行整理歸納與總結提升。全書分成三部分內容:一是概論篇,介紹一些在技術上相對基礎而敏感的話題,以及一些與市場變化前沿密切相關的精華內容;二是理論篇,精密二字應該包含精細、精確、精良、精華和周密、縝密、緻密、機密等多層次的內容,不僅僅是零部件尺寸上的精密入微,更要圍繞人們實現精良産品的中心目標展開討論,力求建立理論思路清晰明瞭的體係;三是經驗篇,把經驗總結齣來,記錄下來,運用公開。本書不是傳統意義上的機械原理、機械零件、機械加工工藝及其設備等教科書,而是一本側重於機械設計與加工的、並為其提供基礎和共性綜閤知識的輔助教材,一本聯係市場變化與産業前沿信息的參考書,以及一本促進機械産業升級創新的專業基礎書。
本書適閤機械大類科研院所的研究人員,以及從事機械設計、汽車設計等相關人員閱讀。
目錄
前言
總論
第1篇概論篇
第1章目標設計過程(IDP:innovation design process)8
第2章機械設計的基礎13
第3章機械設計、裝配和調整的係統均衡對稱原理19
第4章機器人——高意義上的自動化精密機器28
第5章機械與腦科學37
第6章實現高精度和高效率的精密定位機構設計62
第7章彈性係統剛度鏈原理88
第8章滾動軸承的新動嚮103
第2篇理論篇
第1章緒論130
11實現高精確度運動130
12精密量、正確量、微細131
13為什麼要高精度132
14現在的技術水平133
第2章高精度化的基本評價項目136
21基本評價項目136
22測定原理137
23評價項目的測定140
24評價項目的關係145
第3章信息量公理147
31概念化147
32實體化148
33評價148
34過去的評價法149
35信息計算法150
36滿足度函數152
37評價實例153
38幾何要素公理155
第4章機能獨立性的原理156
41理論156
42應用實例157
第5章綜閤設計的原理163
51理論163
52應用實例164
第6章間隙為零的原理172
61理論172
62間隙為零的約束運動機構(彈性支持法)172
63拘束173
第7章理論上的阿貝原理178
71理論178
72適用阿貝原理的實例179
73激光乾涉計的利用181
第8章柔度原理184
81理論184
82柔度和斷麵利用率184
83力綫的短化186
84用預壓的方法使柔度小化187
85靜壓運動約束的柔度小化189
86柔度鏈概念193
第9章熱變形小化原理195
91理論195
92熱源分離195
93防止熱移動196
94零膨脹的材料198
95對稱性的效果200
第10章運動圓滑化的原理201
101理論201
102導軌的種類201
103長滑颱204
104抵抗力重心207
105平衡重物207
106爬行滑動(麯棍球杆滑動)208
107往復運動209
108直綫運動和麯綫運動上的速度與方嚮210
第11章輔正原理211
111理論211
112輔正法的分類211
113理論計算法212
114靜的模特法213
115動的模特法216
116反饋控製法217
第12章過濾效果的原理222
121理論222
122過濾要素的實例223
第13章縮小原理229
131理論229
132縮小機構的實例229
133擴大原理231
第14章加工精度的上限原理232
141理論232
142尺寸精度的上限值232
143形狀精度的上限值233
144加工麵錶麵粗糙度的上限值233
145加工變質層的上限值234
第15章要素技術的上限原理235
151理論235
152實現高精度平麵的技術235
153實現高精度長度的技術237
154實現高精度圓柱的技術237
155實現高精度圓周分割的技術238
156實現高精度球、球麵的技術238
第16章加工單位的原理240
161理論240
162加工單位和加工精度240
163小加工單位的加工方法實例242
164強製加工和加工單位的原理243
第17章母性原理244
171強製加工和母性原理244
172展成法和成形工具法245
173強製加工法的高精度化245
第18章研磨拋壓的原理248
181選擇壓力加工法和研磨拋壓的原理248
182研磨249
183拋光加工與超精加工251
184機械化學拋光253
185滾壓加工253
第19章能量加工異方性原理255
191能量加工和異方性原理255
192物理的能量加工256
193物理化學的能量加工258
194電氣化學的能量加工259
195化學的能量加工259
196熱的能量加工262
197加工精度263
198放電加工的後續研磨加工原理264
199去毛刺技術原理264
第20章加工上的阿貝原理266
201理論266
202實例266
第21章被削材原理269
211理論269
212被削材的均質性269
213被削材的穩定性271
214量塊的加工實例271
第22章無變形支承的原理273
221理論273
222無變形支承的實例274
第23章多階段加工的原理277
231理論277
232形狀誤差和柔度277
233磨粒加工與前壓誤差279
234加工變質層280
第24章組裝加工的原理282
241理論282
242自切282
243偶件法284
第25章滾動軸承裝配精度進化原理286
251多聯軸承的高精度裝配方法286
252高精度機械要素母件進化原理289
第26章金屬組織對尺寸精度和力學性能的影響原理290
第3篇經驗篇
定則1:溫度上升10℃壽命減半定則296
11定則成立的根據296
12忽視該定則的危害298
13定則使用注意事項298
14定則使用效果298
定則2:配閤間隙1/5000優化定則299
21定則成立的根據299
22忽視定則的危害300
23定則使用注意事項301
24定則使用效果301
定則3:硬度對疲勞強度的比為18的定則301
31定則成立的根據302
32忽視定則的危害302
33定則使用注意事項303
34定則使用效果303
定則4:切口5mm疲勞強度減半定則303
41定則成立的根據304
42忽視定則的危害304
43定則使用注意事項305
44定則使用效果305
定則5:抗拉強度與衝擊強度成反比定則305
51定則成立的根據305
52忽視定則的危害307
53定則使用注意事項307
54定則使用效果307
定則6:疲勞強度大45HRC定則308
61定則成立的根據308
62忽視定則的危害309
63定則使用注意事項309
64定則使用效果309
定則7:耐疲勞錶麵精加工有效定則309
71定則成立的根據310
72忽視定則的危害310
73定則使用注意事項310
74定則使用效果311
定則8:抗拉強度與疲勞強度之比45定則311
81定則成立的根據311
82忽視定則的危害312
83定則使用注意事項312
84定則使用效果313
定則9:腐蝕下的疲勞無抵抗定則313
91定則成立的根據313
92忽視定則的危害314
93定則使用注意事項314
94定則使用效果314
定則10:C增加提高硬度有效定則314
101定則成立的根據314
102忽視定則的危害315
103定則使用注意事項316
104定則使用效果316
定則11:-60℃耐衝擊無抵抗定則316
111定則成立的根據316
112忽視定則的危害317
113定則使用注意事項318
114定則使用效果318
定則12:衝擊強度與淬火深度的比例定則318
121定則成立的根據318
122忽視定則的危害319
123定則使用注意事項319
124定則使用效果320
定則13:低溫時熱處理淬火程度對衝擊強度的影響定則320
131定則成立的根據320
132忽視定則的危害321
133定則使用注意事項322
134定則使用效果322
定則14:硬度對抗拉強度的HBW×31% 18定則322
141定則成立的根據322
142忽視定則的危害323
143定則使用注意事項323
144定則使用效果324
定則15:高錳鋼的低溫耐衝擊有效定則324
151定則成立的根據324
152如果不瞭解這個經驗定則時可能齣現的問題325
153在設計時對本經驗定則適用上的注意要點325
154本經驗定則適用時的效果325
定則16:中壓、中速接觸時的耐磨C09定則326
161定則成立的根據326
162如果不瞭解這個經驗定則時可能齣現的問題327
16
作者介紹
姚其槐 1966年畢業於廣西大學機械係。1982年獲中國機械工程師證書。1987年東渡日本留學,1991年獲日本鬆榖研究所自動化技術裝置設計技術者證書。曆任多傢日本著名企業開發部長、技術部長和顧問,曾經任職過的大學、企業包括東海大學、東京農工大學、西鐵城、橫河電機、富士電機等。
專攻M&E;(機械、材料、製造&電子工學、裝置、工學)工程,在流體機械、動力工程、精密繞綫機、微型電機、工業自動化和海洋構造物、納米基因工程等領域,先後完成60餘項已産業化的重要成果。獨立完成的日本國特許廳發明專利第3707027號,被收入《2002年度MEMS技術報告書》。
1998年獲上海市“齣國留學人員來滬投資享受優惠資格認定證書”,並在上海成立企業。2010年創立北京星鏇世紀科技有限公司,任技術總裁,已申請數十項發明專利,其中過半數發明專利在中國已經獲得授權,部分發明專利獲得美國、日本等國傢授權。
文摘
序言
初次拿到《精密機械工程學》這本書,我就被它厚實的篇幅和嚴謹的排版所吸引。作為一名對科技發展有著濃厚興趣的讀者,我一直對那些能夠實現微觀世界精確操控的技術感到著迷。這本書就恰好滿足瞭我對精密機械工程這一領域的好奇心。我尤其欣賞其中關於流體力學在精密機械中的應用部分的講解。雖然我並非科班齣身,但作者通過大量的圖示和生動的案例,將那些復雜的流體動力學方程,例如納維-斯托剋斯方程,與實際的精密泵、微通道以及流體伺服係統等聯係起來,讓我看到瞭理論與實踐之間緊密的聯係。書中對不同流體特性,如粘度、錶麵張力等,如何影響精密流體係統的性能進行瞭深入剖析,並提供瞭相應的工程解決方案。此外,關於潤滑與磨損理論的部分,更是讓我對機械的壽命和可靠性有瞭全新的認識。原來,看似簡單的潤滑油,其成分、粘度、添加劑等都有著極其精密的考量,而恰當的潤滑不僅能減少摩擦,更能有效延長機械部件的使用壽命。這本書不僅僅是知識的堆砌,更像是一位經驗豐富的工程師,在循循善誘地教導我如何去思考和解決實際工程問題。
評分這本書的封麵設計就給我一種穩重而專業的即視感,厚重的紙張觸感和沉甸甸的分量,無不暗示著其內容的深度和廣度。我一直對機械工程領域的精密性有著濃厚的興趣,特彆是那些看似微不足道卻又至關重要的細節,是如何在宏大的機械係統中協同運作,最終實現令人驚嘆的功能的。這本書的齣現,恰好滿足瞭我對這一領域深入探索的渴望。當我翻開第一頁,撲麵而來的便是嚴謹的數學公式和清晰的圖示,這讓我立刻意識到,這絕不是一本泛泛而談的科普讀物,而是真正深入到精密機械工程核心的學術專著。作者的語言風格,雖然在專業性上有所體現,但並不顯得晦澀難懂,而是通過層層遞進的邏輯和恰到好處的案例分析,將復雜的概念逐步清晰化。我特彆欣賞其中關於材料科學與機械性能之間關係的論述,它詳細闡述瞭不同材料在承受應力、溫度變化以及各種外部乾擾時所錶現齣的特性,以及工程師如何根據這些特性選擇最閤適的材料來設計和製造高性能的精密部件。書中對微觀層麵材料結構的分析,也讓我對“精密”有瞭更深層次的理解,原來那些肉眼難以察覺的晶粒、缺陷,甚至是原子間的排列方式,都對宏觀機械的性能産生著舉足輕重的影響。我迫不及待地想要深入研究其中關於誤差分析與補償的章節,因為在精密機械領域,任何微小的誤差都可能導緻整個係統的失效,而如何有效地識彆、量化和消除這些誤差,無疑是衡量一個工程師水平的重要標準。
評分說實話,在拿到《精密機械工程學》這本書之前,我對“精密”二字的概念還停留在比較模糊的階段,總覺得它離我的生活比較遙遠。然而,翻閱這本書的過程,卻像打開瞭一個全新的世界。它用極其詳盡且富有邏輯的筆觸,剖析瞭無數我們日常生活中可能忽略,但卻至關重要的機械原理。我尤其對書中關於運動學和動力學的深入探討感到震撼,它不僅僅是簡單的公式推導,而是將這些理論與實際的機械設計緊密結閤。例如,書中關於復雜機構的運動軌跡分析,我過去隻能通過一些簡單的CAD軟件模擬,而這本書則從根本上解釋瞭這些運動是如何産生的,以及如何通過調整參數來達到預期的運動效果。再者,關於振動與噪聲控製的部分,更是讓我大開眼界。我們都知道機器運行時會産生振動和噪聲,但究竟是什麼原因導緻這些現象,又有哪些方法可以有效地抑製它們,這本書都給齣瞭係統性的解答。作者通過引入阻尼、隔振等概念,並結閤實際的結構設計案例,讓我深刻理解瞭“精密”是如何體現在聲音的寂靜和運動的平穩之中的。我甚至開始注意到自己身邊的一些電器,比如洗衣機、冰箱,它們在運行時錶現齣的平穩度,其實都離不開精密機械工程學的支撐。這本書讓我對“匠心”有瞭更深的理解,原來那些看似簡潔的設計背後,蘊含著如此深厚的理論功底和精湛的工程智慧。
評分這本書的封麵設計,簡約而不失大氣,透露齣一種嚴謹的學術氛圍。我一直對那些能夠實現極緻精準的機械裝置,如精密機床、半導體製造設備等,充滿瞭敬畏之情。這本書的齣現,恰似一位引路人,為我揭示瞭精密機械工程學的奧秘。我尤其對書中關於熱力學與精密機械結閤的部分印象深刻。作者沒有停留在理論的層麵,而是將熱膨脹、熱傳導等概念,與精密儀器在溫度變化下的穩定性、熱變形的控製等實際問題巧妙地結閤起來。書中詳細闡述瞭如何通過選擇閤適的材料、優化結構設計以及采用主動或被動的溫度補償技術,來最大程度地減小溫度變化對機械精度的影響。例如,在高溫環境下工作的精密測量設備,其核心部件的材料選擇和散熱設計就顯得尤為重要。此外,關於動態平衡與減振技術的章節,更是讓我對機械運行的平穩性有瞭更深刻的理解。機械的運轉必然會産生動態不平衡,而如果不能得到有效的控製,則可能引發劇烈的振動,影響精度甚至損壞設備。書中介紹瞭多種平衡技術,如配重平衡、固有頻率匹配等,並提供瞭相應的計算方法和設計原則。這本書不僅讓我學到瞭知識,更重要的是,它培養瞭我對機械係統整體性、動態性的深刻理解。
評分當我第一次看到《精密機械工程學》這本書時,就被它簡潔而專業的封麵設計所吸引。我一直對那些能夠實現高精度運動和穩定性的機械裝置充滿好奇,比如現代的機器人手臂,或者先進的醫療診斷設備。這本書就像一扇窗,讓我得以窺探這些精密機械背後的科學原理和工程智慧。我尤其對書中關於控製理論在精密機械係統中的應用部分感到著迷。作者不僅僅列舉瞭 PID 控製器等經典控製算法,更深入地解釋瞭這些算法如何被應用於電機的位置控製、伺服係統的動態響應優化等方麵。書中通過大量的仿真實例和理論推導,讓我明白瞭如何設計齣具有高精度、高穩定性和良好動態性能的閉環控製係統。此外,關於機械結構的動力學特性分析,也讓我對如何設計齣更加平穩、高效的機械裝置有瞭更深的理解。作者詳細講解瞭自由振動、受迫振動以及阻尼振動等概念,並介紹瞭如何通過改變結構的質量、剛度或阻尼來調整其動力學響應,從而避免共振,提高機械的穩定性。這本書讓我不僅學到瞭知識,更重要的是,它培養瞭我從係統性、動態性的角度去理解和分析機械問題的能力。
評分這本書的標題《精密機械工程學》本身就散發著一種令人肅然起敬的氣息,仿佛預示著一場關於極緻精準的探索之旅。我是一名對機械設計抱有極大熱情的初學者,在接觸過一些基礎的機械原理書籍後,我感到需要一本能夠引領我進入更深層次、更精細領域的指導。這本書就是這樣一本讓我眼前一亮的著作。它沒有像某些入門讀物那樣,隻是簡單羅列概念,而是通過深入淺齣的講解,將那些抽象的理論化為觸手可及的知識。我尤其贊賞其中關於公差設計和配閤的章節,它詳細闡述瞭不同等級的公差如何影響機械零件的裝配精度和使用壽命,以及如何根據實際需求權衡成本與精度之間的關係。書中還提供瞭大量的工程實例,這些案例來自不同行業,例如航空航天、醫療器械、半導體製造等,通過這些實際的應用場景,我能更直觀地理解精密機械工程的復雜性和重要性。當我閱讀到關於錶麵處理和磨損機理的部分時,我被深深地吸引住瞭。原來,即使是微小的錶麵粗糙度,也可能在高速運轉的機械中産生巨大的摩擦和磨損,從而影響設備的性能和壽命。作者不僅解釋瞭這些現象,還提供瞭多種先進的錶麵處理技術,以及如何通過選擇閤適的處理方法來提高零件的耐磨性和抗腐蝕性。這本書的價值在於,它不僅傳授瞭知識,更培養瞭一種嚴謹的工程思維,讓我開始以一種更加細緻和全麵的視角去審視身邊的機械設備。
評分《精密機械工程學》這本書的封皮和紙張質感都相當不錯,給我一種可以信賴的專業書籍的感覺。我一直以來都對那些隱藏在我們生活背後,卻又發揮著至關重要作用的精密機械係統感到好奇,尤其是一些能夠實現微觀世界精確操控的技術。這本書簡直就是一本寶藏,讓我能夠深入瞭解這些令人驚嘆的工程奇跡。我尤其對書中關於材料力學在精密設計中的應用部分印象深刻。作者並沒有止步於基礎的應力應變分析,而是將這些理論與實際的零件設計、失效分析緊密結閤。例如,在設計承受高壓或高應力的精密部件時,如何根據材料的屈服強度、疲勞極限以及斷裂韌性來選擇閤適的材料和尺寸,書中給齣瞭非常詳盡的指導。書中還引入瞭有限元分析(FEA)等數值模擬方法,讓我看到瞭如何通過計算機輔助設計來優化機械結構的性能,預測潛在的失效模式。此外,關於摩擦學與磨損控製的章節,更是讓我對機械的長期可靠性有瞭全新的認識。原來,看似簡單的滑動和滾動,背後卻蘊含著如此復雜的物理化學過程,而恰當的潤滑和錶麵處理,是保證機械長期穩定運行的關鍵。這本書讓我意識到,精密機械工程不僅僅是關於精度,更是關於如何讓機械在各種復雜工況下,都能保持其精準的性能。
評分《精密機械工程學》這本書的重量和厚度,就足以說明其內容的翔實和專業。我一直對那些能夠實現微觀世界精確操控的科技感到由衷的贊嘆,比如半導體製造設備中的光刻機,或者高精度數控機床。這本書就像一位經驗豐富的導師,為我係統地講解瞭精密機械工程學的核心概念和關鍵技術。我尤其對書中關於光學測量與精密對準技術的部分印象深刻。作者詳細介紹瞭乾涉儀、激光測距儀等先進的測量設備,以及它們在微納米級精度測量中的應用。書中還講解瞭如何通過光學原理來實現高精度的定位和對準,例如在光學顯微鏡、投影儀等設備中。這些知識讓我明白瞭,為何某些精密儀器能夠達到如此高的測量和定位精度。此外,關於真空技術與潔淨室工程在精密製造中的重要性,也讓我在書中得到瞭深刻的認識。在某些對環境要求極高的精密製造過程中,微小的塵埃都可能導緻産品報廢,因此,如何創造和維持一個極度潔淨的工作環境,就成為瞭精密工程的重要一環。這本書讓我對“精密”二字的含義有瞭更深層次的理解,它不僅僅是尺寸的精確,更是對環境、材料、工藝以及測量等各個環節的極緻追求。
評分這本書的排版設計非常閤理,字體大小適中,圖文並茂,讓人閱讀起來十分舒適。我一直對那些能夠實現復雜運動軌跡和高精度定位的機械裝置充滿好奇,比如工業機器人、無人機或者精密測量儀器。這本書就像一把鑰匙,為我打開瞭精密機械工程學的大門。我尤其對書中關於運動學與機構學的深入探討感到震撼。作者不僅僅講解瞭基本的連杆機構、齒輪機構,更進一步介紹瞭復雜的麯柄滑塊機構、行星齒輪機構等,以及如何通過逆運動學和雅可比矩陣來分析和控製這些機構的運動。書中通過大量的數學模型和仿真案例,讓我明白瞭如何設計齣滿足特定運動需求的復雜機械係統。再者,關於伺服電機與驅動技術的部分,也是本書的一大亮點。我瞭解到,現代精密機械的精準運動,離不開高性能的伺服電機和與之匹配的驅動器。書中詳細介紹瞭不同類型的伺服電機,如直流伺服、交流伺服,以及它們在精度、響應速度和扭矩輸齣等方麵的特性。此外,關於編碼器和反饋係統在實現高精度位置控製中的作用,也得到瞭深入的闡述。這本書讓我對機械的“動”有瞭更深刻的理解,原來,看似簡單的動作背後,蘊含著如此深厚的理論和精湛的技術。
評分這本書的裝幀非常有質感,拿在手裏就有一種沉甸甸的專業感。我一直對那些能夠實現極緻精準的機械裝置充滿好奇,比如天文望遠鏡的精密轉動,或者芯片製造設備中的微米級操作。這本書就像是一把鑰匙,為我打開瞭通往精密機械工程世界的大門。我尤其被書中關於測量技術與儀器儀錶的部分深深吸引。原來,要實現“精密”,首先要能夠精確地測量。書中詳細介紹瞭各種先進的測量方法和設備,從光學測量到觸覺測量,再到非接觸式測量,每一種方法都有其獨特的優勢和應用場景。作者還對測量誤差的産生和控製進行瞭深入的分析,讓我明白瞭為什麼即使是最高精度的測量儀器,也需要進行校準和補償。此外,關於精密傳動係統的設計與分析,也是這本書的一大亮點。齒輪、蝸杆、滾珠絲杠等核心傳動部件,在書中得到瞭詳盡的闡述,包括它們的幾何參數、受力分析、傳動精度以及如何通過優化設計來提高傳動效率和穩定性。我甚至開始能夠區分不同類型傳動係統的優劣,並理解它們在不同應用中的適用性。這本書不僅提供瞭理論知識,更重要的是,它培養瞭我對細節的關注,讓我開始用一種更加審慎和科學的態度去理解機械的運作。
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