精密工程發(fā)展論

前言

本書的原稿完成于20年前，當(dāng)時寫這本書有其特定的動機(jī)，而今天再次出版本書的雙語版還有外加的因素。在此有必要回顧一下。如第一章所述，精密工程很難給出一個準(zhǔn)確的定義。精密工程它的實踐者來自于不同的學(xué)科。因此，精密工程不像諸如天文學(xué)或者物理學(xué)那樣有一種共同的文化。本書的初衷在于嘗試記錄精密工程的歷史：1．使我們可以節(jié)約時間、精力和資源，以避免浪費在對一些已知的或者可能已被遺忘的方法或技術(shù)的重復(fù)發(fā)明上；2．幫助今天的精密工程師們記住早期實踐者所做出的貢獻(xiàn)。本書主要是從西方的角度來闡述的，這代表了當(dāng)時先進(jìn)技術(shù)的起源。時至今日，全球化已經(jīng)成為科學(xué)、技術(shù)和商業(yè)發(fā)展的主要推動力，因此有必要再次展現(xiàn)當(dāng)今精密技術(shù)的深遠(yuǎn)的根基。我希望本書的雙語版能夠有助于大家（東西方）在此領(lǐng)域的討論。自從此書第一版出版后，我有機(jī)會從事了大量的精密工程領(lǐng)域的前沿項目。其中，我發(fā)現(xiàn)大量的進(jìn)展是源于對一些著名精密工程基本思想和原理的簡單應(yīng)用?；仡櫄v史是學(xué)習(xí)那些基本原理的一個好方法，同時也是預(yù)見未來精密工程發(fā)展的一面鏡子。

內(nèi)容概要

《精密工程發(fā)展論》分為三部分。第一部分首先對精密工程進(jìn)行定義，然后闡述了一系列精密機(jī)械和儀器的設(shè)計思想、基本原理與工程要素。第二部分則通過對分度機(jī)、比較儀、刻線機(jī)以及金剛石切削等的演化的論述，來展現(xiàn)精密工程發(fā)展史。最后對精密工程發(fā)展歷史中的重要機(jī)構(gòu)和人物作了簡單的介紹。本書可供年輕科學(xué)工作者和工程師參考，也可作為研究生、大學(xué)生的專業(yè)英語教材。

作者簡介

克里斯·埃文斯(Chris Evans)，國際期刊《精密工程》的首任編輯，自1979年創(chuàng)刊到1984年一直擔(dān)任該職務(wù)。在此期刊成為國際精密工程與納米技術(shù)學(xué)會的會刊后，他又擔(dān)任該期刊的主編多年。 
    他于1984年加入威斯康星大學(xué)，自1985年4月至1990年，在馬里蘭州蓋瑟堡的美國國家標(biāo)；隹與技術(shù)研究院(前美國國家標(biāo)準(zhǔn)局)的支持下，主要從事精密機(jī)械加工工藝的研究。后來在國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院工作時，他的研究興趣逐漸擴(kuò)展至硬材料的切削、銑削、高速磨削、拋光、光學(xué)加工工藝與干涉計量。2001年，他成為康涅狄格州米德菲爾德的Zygo公司研發(fā)部門的資深研究科學(xué)家和首席計量學(xué)家。 
    克里斯是國際生產(chǎn)工程院院士和美國精密工程學(xué)會認(rèn)證的工程師。他撰寫或合著的文章超過百篇，還獨立或共同申請了10項美國專利。 
    本書的大部分研究是在1985到1987年間完成的，當(dāng)時克里斯是克蘭菲爾德理工學(xué)院的一名校外生，同時兼任史密森納協(xié)會美國國家歷史博物館的訪問學(xué)者。

書籍目錄

縮略詞表引言第一章  為什么要精密　歷史根源　演變概述　鐘表學(xué)——精密的基礎(chǔ)　儀器制造商的出現(xiàn)　機(jī)床和互換性制造　樸次茅斯滑輪制造系統(tǒng)　步槍制造者第二章  設(shè)計思想和技術(shù)　決定論　運動學(xué)設(shè)計　運動學(xué)設(shè)計的發(fā)展　三點支撐　彈性平均　Abbe(對準(zhǔn))原則　精密機(jī)械中的熱效應(yīng)　誤差估計　展望第三章  精密工程的要素　測量基準(zhǔn)架　精密機(jī)械的結(jié)構(gòu)材料　空氣軸承　日益精密的螺桿第四章  圓盤分度機(jī)與直線分度機(jī)　手工分度　鐘表制造商與圓盤分度的聯(lián)系　Ramsden的三臺機(jī)器　Donkin的直線分度機(jī)　法國的進(jìn)展　19世紀(jì)德國的工作　美國的發(fā)展　Darling，Brown&Sharpe，同一公司里的截然不同的設(shè)計　美國的歷史性突破　日內(nèi)瓦(Geneva)工廠　19世紀(jì)技術(shù)的成熟和20世紀(jì)的發(fā)展第五章  衍射光柵的制備　早期的開拓者　一位實踐光學(xué)家　與鑄幣廠的關(guān)聯(lián)　與顯微術(shù)領(lǐng)域的關(guān)聯(lián)　經(jīng)典時代　被遺忘的巨人？　核心人物　另辟蹊徑　顯微刻線方面的進(jìn)展　芝加哥學(xué)派　現(xiàn)代光柵技術(shù)的誕生　英國國家物理實驗室(NPL)的進(jìn)展　其他小組　展望第六章  比較儀與長度標(biāo)準(zhǔn)　Saxton的比較儀　Rogers-Bond比較儀　SIP的貢獻(xiàn)　干涉儀取而代之第七章  金剛石刀具和單點金剛石切削　早期刀具的發(fā)展　早期刻線經(jīng)驗　金屬切割刀具　“現(xiàn)代”單點金剛石車削　金剛石車削與武器發(fā)展史　其他分支　展望第八章  人物簡介　Jesse Ramsden(1735--1800)　SIP、Dixi與坐標(biāo)鏜床　Robert Willis(1800--1875)　Brown&Sharpe早期的歷史　William A．Rogers(1832--1898)　Jeseph Saxton(1799—1873)　John E Sweet(1832—1916)　Zeiss、Abbe和Jena　John Barton　Bryan Donkin結(jié)束語附錄 編年紀(jì)要

章節(jié)摘錄

插圖：只要稍微思考一下，就會發(fā)現(xiàn)要回答這一問題，需要考慮很多的相互關(guān)聯(lián)和沖突。首先，精度要求越來越高是一種歷史趨勢，人們會想到它將使運動學(xué)設(shè)計的應(yīng)用日益廣泛（如果能假定這個演變中的機(jī)器設(shè)計的起始點是‘拙劣’設(shè)計），另外一個因素是機(jī)床‘典型’位置的變化。19世紀(jì)，大多數(shù)機(jī)床安裝在木地板上，經(jīng)常是多層‘廠房’。不難想象，新機(jī)器的安裝、重工件等的移動等等會導(dǎo)致地板相當(dāng)大的振動，從而造成機(jī)器的變形，所以隨著對精度要求的提高，必然要求引進(jìn)三點支撐。但到20世紀(jì)初，又出現(xiàn)了巨大的改變；絕大多數(shù)的機(jī)器現(xiàn)在已安裝到廠房的混凝土地面上，而且是在車間的底樓。只要混凝土固化完全，并保證結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，產(chǎn)生的變形會遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于地板振動造成的變形。因此（在精度曲線上，隨著精度的增加，時間軸上有一段距離）需要過很長一段時間，才會感到地板的振動對精密工程應(yīng)用范圍的重要影響。也就是說，這種振動只會在精密工程應(yīng)用達(dá)到很高程度時，才會有影響。其他原因包括各種驅(qū)動以及高速鋼刀具的引進(jìn)。在廣泛引進(jìn)電動機(jī)前，大部分機(jī)床由懸掛的傳輸帶驅(qū)動。通過操作使系統(tǒng)緊固，傳輸帶便可提供足夠大的升力。當(dāng)然，可以設(shè)計帶有夾具的運動學(xué)滾珠座，但是到目前為止，還沒有發(fā)現(xiàn)使用這一方法的早期機(jī)床。高速鋼刀具的引進(jìn)導(dǎo)致在一段相對較短的時期內(nèi)，限制機(jī)床的不再是刀具材料，而是機(jī)構(gòu)設(shè)計和機(jī)器的振動。減小振幅的方法之一是把機(jī)床直接固定在地面上，這樣將會提高現(xiàn)有機(jī)器的使用潛能。19世紀(jì)末期，相對細(xì)長的支撐腿變得比較常見，這種結(jié)構(gòu)帶來的潛在優(yōu)勢是有限的，但不管怎么說都是增加了。20世紀(jì)初開始，支撐腿慢慢消失，‘現(xiàn)代’結(jié)構(gòu)露出端倪。

圖書封面

圖書標(biāo)簽Tags

無

評論、評分、閱讀與下載

---

    精密工程發(fā)展論 PDF格式下載

---