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本書既有先進(jìn)的基礎(chǔ)理論體系，又特別重視工程實際，是精密機(jī)械領(lǐng)域一部傳授知識、啟迪智慧、激勵創(chuàng)新的經(jīng)典之作，是美國麻省理工學(xué)院公開課程的指定用書。本書將精密機(jī)械作為一個各個部件之間相互協(xié)作的集成系統(tǒng)，重點放在精密機(jī)械零件的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計及其與傳感器和控制系統(tǒng)集成，以達(dá)到系統(tǒng)性能佳；在設(shè)計中，強(qiáng)調(diào)設(shè)計將如何影響整個系統(tǒng)的精 確度、重復(fù)性和分辨率；提供了許多具有創(chuàng)造性的設(shè)計案例。全書共包括10章：第1章精密機(jī)械設(shè)計概論，第2章精 確度、重復(fù)性與分辨率的原理，第3章模擬傳感器，第4章光學(xué)傳感器，第5章傳感器的安裝和校準(zhǔn)，第6章車削中心幾何誤差與熱誤差，第7章系統(tǒng)設(shè)計注意事項，第8章接觸式軸承，第9章非接觸式軸承，第10章驅(qū)動與傳動。

目錄

譯者序
原版書前言
第1章　精密機(jī)械設(shè)計概論 1
1.1　引言 1
1.2　經(jīng)濟(jì)學(xué)分析基礎(chǔ) 2
1.3　項目管理: 理論和實施 9
1.4　設(shè)計工程師應(yīng)具備的素質(zhì) 15
1.5　設(shè)計案例: 高速加工中心(HSMC) 29
1.6　設(shè)計案例: 三坐標(biāo)測量儀 40
第2章　精確度、重復(fù)性與分辨率的原理 52
2.1　引言 52
2.2　制訂系統(tǒng)誤差分配 55
2.3　準(zhǔn)靜態(tài)機(jī)械誤差 71
2.4　動態(tài)力引起的誤差 92
2.5　設(shè)計案例研究: 絲杠調(diào)整不當(dāng)引起的支架直線度誤差 94
第3章　模擬傳感器 101
3.1　引言 101
3.2　非光學(xué)傳感器系統(tǒng) 106
第4章　光學(xué)傳感器 141
4.1　引言 141
4.2　自準(zhǔn)直儀 141
4.3　光學(xué)編碼器 145
4.4　光纖傳感器 155
4.5　干涉?zhèn)鞲衅?158
4.6　激光三角傳感器 183
4.7　光電傳感器 184
4.8　飛行時間傳感器 189
4.9　視覺系統(tǒng) 190
第5章　傳感器的安裝與校準(zhǔn) 194
5.1　引言 194
5.2　傳感器的定位 194
5.3　傳感器的找正 198
5.4　傳感器安裝結(jié)構(gòu)設(shè)計 199
5.5　傳感器安裝環(huán)境 202
5.6　曲面間的接觸 203
5.7　測量構(gòu)架 209
5.8　傳感器校準(zhǔn) 219
5.9　傳感器輸出和定位誤差對精度的影響 222
5.10　設(shè)計案例研究: 激光遙測系統(tǒng)設(shè)計 224
第6章　車削中心幾何誤差與熱誤差 238
6.1　引言 238
6.2　SuperslantTM的齊次變換矩陣的建立 242
6.3　機(jī)床的測量 246
6.4　校準(zhǔn)測量結(jié)果 251
6.5　測量誤差補(bǔ)償 259
6.6　誤差補(bǔ)償系統(tǒng)的實時實現(xiàn) 261
6.7　總結(jié)和結(jié)論 264
第7章　系統(tǒng)設(shè)計注意事項 266
7.1　引言 266
7.2　加工注意事項 267
7.3　材料 293
7.4　結(jié)構(gòu)設(shè)計 300
7.5　連接設(shè)計 322
7.6　輔助系統(tǒng) 346
7.7　活動連接設(shè)計 354
7.8　設(shè)計案例: 磨削大型離軸光學(xué)零件的新型機(jī)床 363
第8章　接觸式軸承 370
8.1　引言 370
8.2　滑動軸承 374
8.3　滾動軸承 391
8.4　旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的滾動軸承 405
8.5　直線運(yùn)動的滾動軸承 422
8.6　撓性軸承 459
8.7　限制軸承熱效應(yīng)的設(shè)計 474
8.8　案例分析: 主軸運(yùn)動誤差測量 478
第9章　非接觸式軸承 485
9.1　引言 485
9.2　液體靜壓軸承 485
9.3　氣體靜壓軸承 508
9.4　磁浮軸承 541
第10章　驅(qū)動與傳動 553
10.1　引言 553
10.2　元件的動態(tài)匹配 553
10.3　線性和旋轉(zhuǎn)伺服電動機(jī) 562
10.4　有限行程電磁致動器 574
10.5　壓電致動器 577
10.6　流體傳動系統(tǒng) 584
10.7　旋轉(zhuǎn)傳動元件 592
10.8　直線傳動元件 606
10.9　設(shè)計案例: 通過控制提高軸向剛度 640

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前言/序言

　　歷史已經(jīng)證明：精密機(jī)械是工業(yè)社會的基本要素。事實上，從集成電路制造，到光學(xué)零件加工，再到汽車生產(chǎn)，現(xiàn)代工業(yè)高度依賴于精密機(jī)械。鑒于目前已經(jīng)有許多優(yōu)秀的機(jī)械零件設(shè)計教材，本書假設(shè)讀者已經(jīng)熟知相關(guān)概念。精密機(jī)械是一個各部件相互協(xié)作的集成系統(tǒng)，因此，本書側(cè)重于精密機(jī)械部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計，以及精密機(jī)械部件與傳感器和控制系統(tǒng)的集成優(yōu)化設(shè)計。在部件設(shè)計的論述中著重探討設(shè)計是如何影響機(jī)械的整體精確度、重復(fù)性以及分辨率等內(nèi)容。
　　任何一本教材都不可能涵蓋機(jī)械、傳感器及控制系統(tǒng)等設(shè)計的全部內(nèi)容。本書主要涉及精密機(jī)械部件及設(shè)備的集成設(shè)計。對傳感器和控制系統(tǒng)則先介紹其基本工作原理，然后通過實例給出市面上常見傳感器的特性，而控制系統(tǒng)的設(shè)計主要討論控制單元的選取及其對機(jī)械可控性的影響。
　　設(shè)計是分析與創(chuàng)新的結(jié)合，本書旨在為讀者提供清晰的理論背景和試驗方法。在以往的設(shè)計類課程的教學(xué)中，我常常因不得不為學(xué)生們的課程設(shè)計準(zhǔn)備足夠的參考資料目錄而感到苦惱;反過來，站在學(xué)生的角度，設(shè)計時又常常因為沒有所需的資料目錄而耽誤設(shè)計方案的順利完成。因此，在本書的設(shè)計實例中，給出了許多作者認(rèn)為相當(dāng)有用的市面上常見零部件的性能參數(shù)。以后，如有新的應(yīng)用實例，我也很樂意采納。