仪器制造技术 第2版PDF电子书下载

第1章 工艺过程基本概念与组成 1

1.1 仪器的生产过程 1

1.1.1 仪器生产过程的主要研究内容 1

1.1.2 仪器的开发过程 2

1.1.3 生产的组织形式 3

1.2 工艺过程设计的基本概念 5

1.2.1 机械加工工艺过程的组成 5

1.2.2 生产类型 6

1.2.3 加工工艺规程 6

1.2.4 机械加工余量和工序尺寸 8

1.2.5 时间定额与技术经济分析 9

1.3 基准 12

1.3.1 基准及分类 12

1.3.2 定位的基准选择 12

1.4 夹具设计原理 14

1.4.1 夹具的组成 14

1.4.2 定位原理与自由度分析 15

1.4.3 定位方法与定位元件设计 19

1.4.4 夹紧方法与夹紧元件 29

1.4.5 典型夹具举例 34

习题与思考题 39

第2章 加工精度分析与制造质量监控技术 41

2.1 基本概念 41

2.1.1 精度的基本含义 41

2.1.2 获得规定加工精度的方法 41

2.2 影响机械加工精度的工艺因素 42

2.2.1 方法误差 42

2.2.2 机床误差 43

2.2.3 夹具误差和磨损 45

2.2.4 刀具误差和磨损 46

2.2.5 工艺系统的受力变形 46

2.2.6 工艺系统的受热变形 50

2.2.7 工件安装、调整和测量的误差 53

2.2.8 工件内应力引起的变形 53

2.3 加工误差分析和加工质量监控 55

2.3.1 加工误差的性质 55

2.3.2 加工误差的统计分析 56

2.3.3 在线质量控制和质量趋势预报 64

2.4 机械加工的表面质量 66

2.4.1 机械加工表面质量的意义 66

2.4.2 表面质量对仪器使用性能的影响 67

2.4.3 影响表面质量的工艺因素 68

2.4.4 切削加工过程的振动 70

习题与思考题 73

第3章 常用的仪器仪表材料特性和选材方法 74

3.1 概述 74

3.1.1 仪器仪表选材的重要性 74

3.1.2 仪器仪表材料的分类 74

3.2 材料学基础知识 75

3.2.1 固态原子的结合键 75

3.2.2 晶体与显微组织 75

3.2.3 材料的力学、物理及化学性能 78

3.3 金属材料 79

3.3.1 铁碳合金 79

3.3.2 合金钢 87

3.3.3 非铁金属及粉末冶金材料 89

3.4 高分子材料 93

3.4.1 概述 93

3.4.2 塑料 94

3.4.3 合成橡胶 96

3.4.4 胶粘剂 97

3.4.5 润滑材料 98

3.5 无机非金属材料 100

3.5.1 陶瓷 100

3.5.2 玻璃 101

3.5.3 光学晶体 103

3.6 复合材料 103

3.6.1 概述 103

3.6.2 常用复合材料 104

3.7 纳米材料 105

3.8 电子元器件 106

3.8.1 电子元器件的质量等级 106

3.8.2 电子元器件的选择和正确使用原则 107

3.8.3 电阻器的性能及其选择 108

3.8.4 电容器的性能及其选择 110

3.8.5 半导体分立元器件和场效应晶体管的性能及其选择 112

3.8.6 模拟集成电路的性能及其选择 116

3.8.7 通用数字集成电路的性能及其选择 118

3.8.8 计算机及外围芯片的性能及其选择 120

3.9 仪器仪表材料的选用 122

3.9.1 仪器设计与选材的关系 122

3.9.2 选材的一般原则 122

3.9.3 选材的典型实例分析 123

习题与思考题 124

第4章 精密机械制造技术 125

4.1 概述 125

4.1.1 精密加工和超精密加工的概念 125

4.1.2 精密加工对设备及环境的要求 125

4.2 工艺路线的拟定 126

4.2.1 加工方法的选择 126

4.2.2 零件各表面加工顺序的安排 131

4.2.3 典型表面加工路线的选择 133

4.3 精密磨削和超精密磨削 138

4.3.1 精密和超精密磨料磨具（砂轮） 138

4.3.2 精密磨削 141

4.3.3 超精密磨削 144

4.4 超精密车削加工 145

4.4.1 金刚石刀具和超精密切削的机理 146

4.4.2 影响金刚石超精密切削的因素 146

4.5 光整加工 148

4.5.1 研磨 148

4.5.2 超精研 151

4.5.3 珩磨 153

4.6 精密零件的加工 155

4.6.1 精密平板与90°角尺的加工 155

4.6.2 精密螺纹的加工 157

4.6.3 导轨的加工 162

习题与思考题 163

第5章 特种加工 164

5.1 电火花加工 164

5.1.1 电火花成形加工 164

5.1.2 其他电火花加工 171

5.1.3 电火花线切割加工 172

5.2 电化学加工 174

5.2.1 电解加工 175

5.2.2 电解磨削 179

5.2.3 电铸加工 181

5.3 激光加工 182

5.3.1 激光加工方法 182

5.3.2 影响激光加工的主要因素 182

5.3.3 激光加工的特点及应用 183

5.4 超声波加工 185

5.4.1 工作原理 185

5.4.2 超声加工设备 186

5.4.3 影响超声加工的工艺因素 186

5.4.4 超声加工的特点 187

5.4.5 超声加工的应用 187

5.5 高能粒子束加工 188

5.5.1 电子束加工 189

5.5.2 离子束加工 191

5.6 其他特种加工 192

5.6.1 等离子弧加工 192

5.6.2 喷射加工 193

5.6.3 磨料流加工 195

习题与思考题 195

第6章 仪器仪表元器件的成形工艺及特殊工艺 197

6.1 金属元器件的精密成形工艺 197

6.1.1 精密铸造 197

6.1.2 精密锻造 200

6.1.3 精密冲压 203

6.1.4 弹性元件的精密成形 208

6.2 仪器仪表非金属元器件的精密成形工艺 215

6.2.1 塑料零件的精密成形 215

6.2.2 陶瓷零件的精密成形与精密加工 220

6.3 仪器仪表元器件的连接成形 223

6.3.1 焊接成形技术 224

6.3.2 胶接成形技术 226

6.4 刻划技术 228

6.4.1 机械刻划 229

6.4.2 机械-化学法与机械-物理法刻划 230

6.4.3 照相复制法刻划 230

6.4.4 激光刻划 231

6.5 光学零件的加工工艺 232

6.5.1 光学零件的基本加工工艺 233

6.5.2 光学零件的现代制造技术 236

6.5.3 光学零件的镀膜工艺 237

6.6 电子组装技术 240

6.6.1 印制电路板 240

6.6.2 电子组装技术 241

6.6.3 计算机辅助印制电路板设计 246

6.7 表面覆盖与装饰 248

6.7.1 电镀与化学镀 249

6.7.2 化学与电化学转化膜 250

6.7.3 涂装技术 251

6.7.4 气相沉积技术 252

习题与思考题 253

第7章 制造自动化技术 255

7.1 制造自动化技术概论 255

7.1.1 制造自动化技术基本概念 255

7.1.2 制造自动化技术发展现状 256

7.1.3 制造自动化技术结构体系 256

7.1.4 制造自动化中的关键技术 257

7.1.5 计算机辅助工艺规程设计（CAPP） 258

7.2 数控加工技术 260

7.2.1 数控机床的组成与分类 260

7.2.2 计算机数字控制（CNC）装置 263

7.2.3 数控机床的位置检测装置 265

7.2.4 数控加工程序编制 266

7.2.5 数控加工编程实例分析 268

7.3 柔性制造系统（FMS） 269

7.3.1 柔性制造系统的基本概念 269

7.3.2 柔性制造系统的基本结构 271

7.3.3 柔性制造系统的物流系统 273

7.3.4 柔性制造系统的信息流 274

7.3.5 柔性制造技术的实例分析 274

7.4 计算机集成制造系统（CIMS） 276

7.4.1 CIMS的基本概念及组成 276

7.4.2 CIMS的体系结构 277

7.4.3 CIMS的现状及发展趋势 279

7.4.4 CIMS的生产管理模式 279

7.5 快速原型制造技术（RPM） 282

7.5.1 快速原型制造技术的基本概念 282

7.5.2 快速原型制造系统 283

7.5.3 快速原型制造的软件系统 285

7.5.4 快速原型制造技术的应用 285

习题与思考题 286

第8章 装配与调整 288

8.1 装配的生产与组织形式 288

8.1.1 装配工艺规程 288

8.1.2 一般装配工作 290

8.1.3 装配的组织形式 291

8.2 结构工艺性 293

8.2.1 结构工艺性指标 293

8.2.2 零件结构工艺性分析 294

8.2.3 仪器的结构工艺性分析 296

8.3 尺寸链 298

8.3.1 尺寸链的组成 298

8.3.2 尺寸链的计算方法 300

8.3.3 尺寸链的应用 304

8.4 装配方法 307

8.4.1 装配精度 307

8.4.2 互换装配法 308

8.4.3 分组装配法 310

8.4.4 修配装配法 312

8.4.5 调整装配法 313

习题与思考题 317

第9章 微电子机械系统（MEMS）制造技术 320

9.1 概述 320

9.1.1 MEMS的概念 320

9.1.2 MEMS的特点 321

9.1.3 MEMS的产生与发展 321

9.1.4 MEMS的材料、设计与制造 322

9.2 集成电路工艺基础 326

9.2.1 超净间技术 326

9.2.2 集成电路制造的基本过程 327

9.2.3 光刻技术 327

9.2.4 薄膜淀积 330

9.2.5 离子注入 334

9.2.6 刻蚀 335

9.2.7 化学机械抛光 336

9.3 体微加工技术 337

9.3.1 湿法刻蚀 337

9.3.2 干法深刻蚀 342

9.4 表面微加工基础 348

9.4.1 表面微加工过程 348

9.4.2 结构层与牺牲层 349

9.4.3 粘连 350

9.4.4 薄膜内应力 351

9.4.5 表面工艺的IC兼容性及应用 352

9.5 其他MEMS加工技术 355

9.5.1 键合 355

9.5.2 LIGA技术 357

9.5.3 电沉积 358

9.5.4 软光刻 358

9.5.5 微模铸技术 360

9.5.6 微立体光刻与微电火花加工 360

9.5.7 MEMS封装技术 360

习题与思考题 364

附录 365

附表1 JB/T3208—1999准备功能G代码 365

附表2 JB/T3208—1999辅助功能M代码 366

参考文献 367