儀器制造工藝學

前言

　　儀器是體現(xiàn)一個國家高科技發(fā)展水平的重要標志之一，是信息時代的源頭技術，對國民經濟和推動科技發(fā)展具有重要的作用。在人類社會已進入信息時代的今天，儀器作為獲取、測量、傳遞、變換、處理、監(jiān)視、顯示及控制信息的重要工具，越來越得到廣泛的應用，它已成為現(xiàn)代科學和生產技術發(fā)展必不可少的基本設備?！　x器制造是一門涉及光學、機械學、電子學、計算機科學等多個領域的關聯(lián)學科，其制造過程涉及內容廣泛，加工方法多種多樣。對于優(yōu)質儀器，不僅要求設計水平高，還要求加工制造（包括設備、加工場所、加工技術、檢驗水平等）水平高。因此，制造時需應用制造精度理論，依據質量監(jiān)控技術合理地選擇精密機械制造、電裝工藝、成形工藝、特種工藝及先進的制造自動化技術及微機電系統(tǒng)制造技術，來滿足現(xiàn)代儀器制造所具有的高精度、高效率、多功能及高智能的發(fā)展方向。　　本書可作為測控技術與儀器及相關專業(yè)教材，也可供從事儀器制造及相關研究工作的工程技術人員參考。編者在編寫過程中充分地考慮了測控技術與儀器類及相關專業(yè)教學、科研的特色，將先進的儀器制造技術及工藝展示給讀者?！　∪珪灿?章組成：　　第1章緒論?？傮w介紹儀器的基本概念、構成和目前狀況，以及未來的發(fā)展前景。　　第2章儀器常用材料及相關元件。根據儀器零件的功能分別介紹了儀器功能性零件用材（電、磁、熱、光功能材料、隱形及智能和納米材料）、儀器結構性零件用材（金屬材料、高分子材料、無機非金屬材料及復合材料）和電子元器件、印制電路板及電裝工藝用材。　　第3章儀器制造工藝過程基本概念及規(guī)劃原則。介紹了工藝過程及設計基本概念、電子制造工藝規(guī)程設計和機械加工工藝規(guī)程設計，以及機械加工過程中所使用夾具的設計?！　〉?章儀器零件的成形工藝基礎。介紹了電子組裝技術、光學零件加工、塑料零件的加工、陶瓷零件加工、金屬零件成形、連接工藝、刻劃工藝和表面技術。　　第5章加工精度分析與制造質量控制。介紹了儀器精度、加工精度的基本概念，加工誤差的統(tǒng)計分析和在線質量監(jiān)控、預報，以及機械加工表面質量控制?！　〉?章精密與特種加工技術。介紹精密與特種加工方法及其分類、常用的精密加工技術及特種加工技術?！　〉?章制造自動化技術。介紹制造自動化技術的定義、發(fā)展及關鍵技術，數控加工技術、柔性制造系統(tǒng)、計算機集成制造系統(tǒng)、自動化裝配技術、工業(yè)機器人及快速原型技術?！　〉?章微機電系統(tǒng)制造技術。介紹了微機電系統(tǒng)（MEMS）的研究開發(fā)內容，以及光刻技術、薄膜淀積、犧牲層技術、外延技術、高能束刻蝕技術等微細加工技術，以及MEMS的裝配與集成?！　〉?章儀器裝配與調整。介紹了儀器的電裝配工藝過程，以及機械裝配工藝過程。　　本書由沈陽大學張雪飛、付生力主編，武漢理工大學黃安貽教授主審。其中，第1、2、3、5、9章由張雪飛、付生力編寫，第4章由周天國編寫，第6章由白東哲編寫，第7章由王樹逵編寫，第8章由齊濟源編寫。全書由張雪飛統(tǒng)稿。　　在編寫的過程中，編者參考了國內外有關教材，對相關作者在此一并致謝?！　∮捎诰幷咚接邢?，書中缺點和疏漏在所難免，懇請廣大讀者批評指正。　　編者　　2012年8月

內容概要

　　本書圍繞儀器制造工藝的各個主題，系統(tǒng)地介紹了儀器制造過程中所涉及的理論及相關工藝，從儀器制造過程中的選材到儀器制造工藝過程的規(guī)劃，以及儀器零件的成形工藝和相關的制造技術，最后介紹了儀器的裝配與調整。全書共分為9章，主要包括緒論、儀器常用材料及相關元件、儀器制造工藝過程基本概念及規(guī)劃原則、儀器零件的成形工藝基礎、加工精度分析與制造質量控制、精密與特種加工技術、制造自動化技術、微機電系統(tǒng)制造技術、儀器裝配與調整。

書籍目錄

第1章　緒論
1.1　概述
1.1.1　儀器的基本概念
1.1.2　儀器及系統(tǒng)的地位與作用
1.2 儀器的基本構成及其理論基礎
1.2.1　儀器的基本構成
1.2.2 儀器的功能特點
1.2.3 儀器理論的基本內容
1.2.4 儀器設計與制造工藝的關系
1.3　儀器的發(fā)展狀況與前景
1.3.1　發(fā)展科學儀器是國家的戰(zhàn)略措施
1.3.2　儀器的發(fā)展狀況
1.3.3　虛擬儀器
1.3.4　我國儀器的現(xiàn)狀
1.3.5　儀器的發(fā)展方向
1.3.6　儀器制造的關鍵技術
思考與練習
第2章　儀器常用材料及相關元件
2.1 概述
2.1.1　儀器選材在制造工藝中的地位
2.1.2　儀器常用材料的分類
2.2　儀器功能性零件用材
2.2.1　電功能材料
2.2.2　磁功能材料
2.2.3　熱功能材料
2.2.4　光功能材料
2.2.5　隱形材料及智能材料
2.2.6　納米材料
2.3　儀器結構性零件用材
2.3.1　金屬材料
2.3.2　高分子材料
2.3.3　無機非金屬材料
2.3.4　復合材料
2.4　電子元器件、印制電路板及電裝工藝用材
2.4.1　電子元器件引腳材料
2.4.2 印制電路板材料
2.5　儀器材料的選用
2.5.1　儀器設計與選材的關系
2.5.2　選材的一般原則
2.5.3　選材的典型實例分析
思考與練習
第3章　儀器制造工藝過程基本概念及規(guī)劃原則
3.1　工藝過程及設計基本概念
3.1.1　工藝過程控制要素和基本內容
3.1.2　工藝控制項目和方法
3.2　電子制造工藝規(guī)程設計
3.2.1　電子產品制造工藝規(guī)程
3.2.2 電子產品制造工藝程序
3.3　機械加工工藝規(guī)程設計
3.3.1　基本概念
3.3.2　機械加工工藝規(guī)程
3.3.3 工藝路線的確定
3.3.4　加工余量、工序尺寸及公差的確定
3.3.5　工藝尺寸鏈
3.3.6　時間定額與技術經濟分析
3.4　夾具設計
3.4.1　夾具的組成
3.4.2　定位原理與自由度分析
3.4.3　定位方法與定位元件
3.4.4　定位誤差的分析與計算
3.4.5 工件的夾緊
思考與練習
第4章　儀器零件的成形工藝基礎
4.1 電子組裝技術
4.1.1　SMT和THT
4.1.2 電子組裝中的焊接技術
4.1.3 電子組裝中的檢測
4.1.4 電子組裝中的清洗與返修
4.2 光學零件加工
4.2.1 光學零件的基本加工工藝
4.2.2　光學零件的現(xiàn)代制造技術
4.2.3　光學零件的鍍膜工藝
4.3　塑料零件的加工
4.3.1　塑料零件的成形
4.3.2 塑料零件的加工
4.3.3　塑料零件的結構工藝性
4.4　陶瓷零件加工
4.4.1　陶瓷零件的成形技術
4.4.2　陶瓷零件的加工技術
4.5　金屬零件成形
4.5.1　金屬零件的液態(tài)成形
4.5.2　金屬材料的塑性成形
4.6　連接工藝
4.6.1　焊接工藝
4.6.2 膠接工藝
4.6.3　機械連接
4.7　刻劃工藝
4.7.1　機械刻劃
4.7.2 機械-物理法刻劃與機械-化學法刻劃
4.7.3 照相復制法刻劃
4.7.4　激光刻劃
4.8 表面技術
4.8.1 電鍍與化學鍍
4.8.2　金屬表面轉化膜技術
4.8.3 涂覆技術
4.8.4　真空鍍膜技術
思考與練習
第5章　加工精度分析與制造質量控制
5.1　儀器精度的基本概念
5.1.1　儀器精度
5.1.2　儀器參數與特性
5.1.3　影響儀器精度的主要因素
5.2　加工精度的基本概念
5.2.1　加工精度
5.2.2　獲得規(guī)定加工精度的方法
5.2.3 影響加工精度的工藝因素
5.3　加工誤差的統(tǒng)計分析
5.3.1 加工誤差的性質
5.3.2 加工誤差的統(tǒng)計分析
5.4　在線質量監(jiān)控及預報
5.5　機械加工表面質量
5.5.1　機械加工表面質量的意義
5.5.2　表面質量對儀器使用性能的影響
5.5.3　影響表面質量的工藝因素
5.5.4　機械加工過程中的振動
思考與練習
第6章　精密與特種加工技術
6.1　精密與特種加工方法及其分類
6.2　常用精密加工技術
6.2.1　精密切削加工
6.2.2　精密磨削加工
6.3　特種加工技術
6.3.1　電火花加工
6.3.2　電化學加工
6.3.3　激光加工
6.3.4　超聲波加工
6.3.5　電子束和離子束加工
6.4　其他特種加工技術
6.4.1　水射流加工
6.4.2　磨料流加工
6.4.3　等離子體加工
思考與練習
第7章　制造自動化技術
7.1　概述
7.1.1　制造自動化技術的定義、內涵及技術地位
7.1.2　制造自動化技術的發(fā)展
7.2　數控加工技術
7.2.1　數控機床的組成、分類和特點
7.2.2　數控加工技術的發(fā)展趨勢
7.3　柔性制造系統(tǒng)
7.3.1　FMS的組成
7.3.2　FMS的特點
7.3.3　FMS的應用和發(fā)展前景
7.4　計算機集成制造系統(tǒng)
7.4.1 CIMS的組成
7.4.2　CIMS的生產管理模式
7.4.3　CIMS的現(xiàn)狀和發(fā)展
7.5　自動化裝配技術
7.5.1　裝配機的結構形式
7.5.2　裝配設備
7.6　工業(yè)機器人
7.6.1　概述
7.6.2　工業(yè)機器人的運動軸系和自由度
7.6.3　工業(yè)機器人在現(xiàn)代制造中應用
7.6.4　工業(yè)機器人技術的發(fā)展
7.7　快速原型技術
7.7.1　概述
7.7.2　快速原型制造工藝
7.7.3 快速原型技術的應用
7.7.4 快速原型技術的發(fā)展趨勢
思考與練習
第8章　微機電系統(tǒng)制造技術
8.1　概述
8.2　MEMS的研究開發(fā)內容
8.3　微細加工技術
8.3.1　光刻技術
8.3.2　薄膜淀積
8.3.3　犧牲層技術
8.3.4　外延技術
8.3.5　高能束刻蝕技術
8.3.6　典型MEMS的微細加工技術
8.3.7　MEMS裝配與集成
思考與練習
第9章　儀器裝配與調整
9.1　儀器零部件的電裝配工藝
9.1.1　電裝配工藝設備
9.1.2　部裝和總裝
9.1.3 環(huán)境條件對裝配的影響
9.2 儀器零部件的機械裝配工藝
9.2.1 概述
9.2.2　裝配工藝規(guī)程的制定
9.2.3 儀器結構裝配工藝性
9.2.4 裝配尺寸鏈
9.2.5　保證裝配精度的裝配方法
9.2.6　儀器裝配自動化
思考與練習
參考文獻

圖書封面

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