本書以涉及機械設(shè)計、加工與運用的精密機械工程學(xué)為主題,在這一相對狹窄的內(nèi)容范圍上進行整理歸納與總結(jié)提升。全書分成三部分內(nèi)容:一是概論篇,介紹一些在技術(shù)上相對基礎(chǔ)而敏感的話題,以及一些與市場變化前沿密切相關(guān)的精華內(nèi)容;二是理論篇,精密二字應(yīng)該包含精細、精確、精良、精華和周密、縝密、致密、機密等多層次的內(nèi)容,不僅僅是零部件尺寸上的精密入微,更要圍繞人們實現(xiàn)精良產(chǎn)品的中心目標(biāo)展開討論,力求建立理論思路清晰明了的體系;三是經(jīng)驗篇,把經(jīng)驗總結(jié)出來,記錄下來,運用公開。本書不是傳統(tǒng)意義上的機械原理、機械零件、機械加工工藝及其設(shè)備等教科書,而是一本側(cè)重于機械設(shè)計與加工的、并為其提供基礎(chǔ)和共性綜合知識的輔助教材,一本聯(lián)系市場變化與產(chǎn)業(yè)前沿信息的參考書,以及一本促進機械產(chǎn)業(yè)升級創(chuàng)新的專業(yè)基礎(chǔ)書。
本書適合機械大類科研院所的研究人員,以及從事機械設(shè)計、汽車設(shè)計等相關(guān)人員閱讀。
姚其槐 1966年畢業(yè)于廣西大學(xué)機械系。1982年獲中國機械工程師證書。1987年東渡日本留學(xué),1991年獲日本松谷研究所自動化技術(shù)裝置設(shè)計技術(shù)者證書。歷任多家日本著名企業(yè)開發(fā)部長、技術(shù)部長和顧問,曾經(jīng)任職過的大學(xué)、企業(yè)包括東海大學(xué)、東京農(nóng)工大學(xué)、西鐵城、橫河電機、富士電機等。
專攻M&E(機械、材料、制造&電子工學(xué)、裝置、工學(xué))工程,在流體機械、動力工程、精密繞線機、微型電機、工業(yè)自動化和海洋構(gòu)造物、納米基因工程等領(lǐng)域,先后完成60余項已產(chǎn)業(yè)化的重要成果。獨立完成的日本國特許廳發(fā)明專利第3707027號,被收入《2002年度MEMS技術(shù)報告書》。
1998年獲上海市“出國留學(xué)人員來滬投資享受優(yōu)惠資格認定證書”,并在上海成立企業(yè)。2010年創(chuàng)立北京星旋世紀科技有限公司,任技術(shù)總裁,已申請數(shù)十項發(fā)明專利,其中過半數(shù)發(fā)明專利在中國已經(jīng)獲得授權(quán),部分發(fā)明專利獲得美國、日本等國家授權(quán)。
前言
總論
第1篇概論篇
第1章目標(biāo)設(shè)計過程(IDP:innovation design process)8
第2章機械設(shè)計的基礎(chǔ)13
第3章機械設(shè)計、裝配和調(diào)整的系統(tǒng)均衡對稱原理19
第4章機器人——最高意義上的自動化精密機器28
第5章機械與腦科學(xué)37
第6章實現(xiàn)高精度和高效率的精密定位機構(gòu)設(shè)計62
第7章彈性系統(tǒng)剛度鏈原理88
第8章滾動軸承的新動向103
第2篇理論篇
第1章緒論130
11實現(xiàn)高精確度運動130
12精密量、正確量、微細131
13為什么要高精度132
14現(xiàn)在的技術(shù)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(guān)系145
第3章信息量最小的公理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(shù)152
37評價實例153
38最少幾何要素公理155
第4章機能獨立性的原理156
41理論156
42應(yīng)用實例157
第5章綜合設(shè)計的原理163
51理論163
52應(yīng)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(gòu)(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激光干涉計的利用181
第8章柔度原理184
81理論184
82柔度和斷面利用率184
83力線的最短化186
84用預(yù)壓的方法使柔度最小化187
85靜壓運動約束的柔度最小化189
86柔度鏈概念193
第9章熱變形最小化原理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(dǎo)軌的種類201
103長滑臺204
104抵抗力重心207
105平衡重物207
106爬行滑動(曲棍球桿滑動)208
107往復(fù)運動209
108直線運動和曲線運動上的速度與方向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反饋控制法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(gòu)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加工面表面粗糙度的上限值233
145加工變質(zhì)層的上限值234
第15章要素技術(shù)的上限原理235
151理論235
152實現(xiàn)高精度平面的技術(shù)235
153實現(xiàn)高精度長度的技術(shù)237
154實現(xiàn)高精度圓柱的技術(shù)237
155實現(xiàn)高精度圓周分割的技術(shù)238
156實現(xiàn)高精度球、球面的技術(shù)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強制加工和加工單位的原理243
第17章母性原理244
171強制加工和母性原理244
172展成法和成形工具法245
173強制加工法的高精度化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(xué)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(xué)的能量加工258
194電氣化學(xué)的能量加工259
195化學(xué)的能量加工259
196熱的能量加工262
197加工精度263
198放電加工的后續(xù)研磨加工原理264
199去毛刺技術(shù)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(zhì)性269
213被削材的穩(wěn)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(zhì)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(lián)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(xué)性能的影響原理290
第3篇經(jīng)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(jù)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:配合間隙1/5000優(yōu)化定則299
21定則成立的根據(jù)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(jù)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05mm疲勞強度減半定則303
41定則成立的根據(jù)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:抗拉強度與沖擊強度成反比定則305
51定則成立的根據(jù)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:疲勞強度最大45HRC定則308
61定則成立的根據(jù)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:耐疲勞表面精加工有效定則309
71定則成立的根據(jù)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(jù)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(jù)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(jù)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℃耐沖擊無抵抗定則316
111定則成立的根據(jù)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:沖擊強度與淬火深度的比例定則318
121定則成立的根據(jù)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沖擊強度的影響定則320
131定則成立的根據(jù)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(jù)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:高錳鋼的低溫耐沖擊有效定則324
151定則成立的根據(jù)324
152如果不了解這個經(jīng)驗定則時可能出現(xiàn)的問題325
153在設(shè)計時對本經(jīng)驗定則適用上的注意要點325
154本經(jīng)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(jù)326
162如果不了解這個經(jīng)驗定則時可能出現(xiàn)的問題327
16