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本书既有先进的基础理论体系，又特别重视工程实际，是精密机械领域一部传授知识、启迪智慧、激励创新的经典之作，是美国麻省理工学院公开课程的指定用书。本书将精密机械作为一个各个部件之间相互协作的集成系统，重点放在精密机械零件的机械结构设计及其与传感器和控制系统集成，以达到系统性能佳；在设计中，强调设计将如何影响整个系统的精 确度、重复性和分辨率；提供了许多具有创造性的设计案例。全书共包括10章：第1章精密机械设计概论，第2章精 确度、重复性与分辨率的原理，第3章模拟传感器，第4章光学传感器，第5章传感器的安装和校准，第6章车削中心几何误差与热误差，第7章系统设计注意事项，第8章接触式轴承，第9章非接触式轴承，第10章驱动与传动。

目录

译者序
原版书前言
第1章　精密机械设计概论 1
1.1　引言 1
1.2　经济学分析基础 2
1.3　项目管理: 理论和实施 9
1.4　设计工程师应具备的素质 15
1.5　设计案例: 高速加工中心(HSMC) 29
1.6　设计案例: 三坐标测量仪 40
第2章　精确度、重复性与分辨率的原理 52
2.1　引言 52
2.2　制订系统误差分配 55
2.3　准静态机械误差 71
2.4　动态力引起的误差 92
2.5　设计案例研究: 丝杠调整不当引起的支架直线度误差 94
第3章　模拟传感器 101
3.1　引言 101
3.2　非光学传感器系统 106
第4章　光学传感器 141
4.1　引言 141
4.2　自准直仪 141
4.3　光学编码器 145
4.4　光纤传感器 155
4.5　干涉传感器 158
4.6　激光三角传感器 183
4.7　光电传感器 184
4.8　飞行时间传感器 189
4.9　视觉系统 190
第5章　传感器的安装与校准 194
5.1　引言 194
5.2　传感器的定位 194
5.3　传感器的找正 198
5.4　传感器安装结构设计 199
5.5　传感器安装环境 202
5.6　曲面间的接触 203
5.7　测量构架 209
5.8　传感器校准 219
5.9　传感器输出和定位误差对精度的影响 222
5.10　设计案例研究: 激光遥测系统设计 224
第6章　车削中心几何误差与热误差 238
6.1　引言 238
6.2　SuperslantTM的齐次变换矩阵的建立 242
6.3　机床的测量 246
6.4　校准测量结果 251
6.5　测量误差补偿 259
6.6　误差补偿系统的实时实现 261
6.7　总结和结论 264
第7章　系统设计注意事项 266
7.1　引言 266
7.2　加工注意事项 267
7.3　材料 293
7.4　结构设计 300
7.5　连接设计 322
7.6　辅助系统 346
7.7　活动连接设计 354
7.8　设计案例: 磨削大型离轴光学零件的新型机床 363
第8章　接触式轴承 370
8.1　引言 370
8.2　滑动轴承 374
8.3　滚动轴承 391
8.4　旋转运动的滚动轴承 405
8.5　直线运动的滚动轴承 422
8.6　挠性轴承 459
8.7　限制轴承热效应的设计 474
8.8　案例分析: 主轴运动误差测量 478
第9章　非接触式轴承 485
9.1　引言 485
9.2　液体静压轴承 485
9.3　气体静压轴承 508
9.4　磁浮轴承 541
第10章　驱动与传动 553
10.1　引言 553
10.2　元件的动态匹配 553
10.3　线性和旋转伺服电动机 562
10.4　有限行程电磁致动器 574
10.5　压电致动器 577
10.6　流体传动系统 584
10.7　旋转传动元件 592
10.8　直线传动元件 606
10.9　设计案例: 通过控制提高轴向刚度 640

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前言/序言

　　历史已经证明：精密机械是工业社会的基本要素。事实上，从集成电路制造，到光学零件加工，再到汽车生产，现代工业高度依赖于精密机械。鉴于目前已经有许多优秀的机械零件设计教材，本书假设读者已经熟知相关概念。精密机械是一个各部件相互协作的集成系统，因此，本书侧重于精密机械部件的结构设计，以及精密机械部件与传感器和控制系统的集成优化设计。在部件设计的论述中着重探讨设计是如何影响机械的整体精确度、重复性以及分辨率等内容。
　　任何一本教材都不可能涵盖机械、传感器及控制系统等设计的全部内容。本书主要涉及精密机械部件及设备的集成设计。对传感器和控制系统则先介绍其基本工作原理，然后通过实例给出市面上常见传感器的特性，而控制系统的设计主要讨论控制单元的选取及其对机械可控性的影响。
　　设计是分析与创新的结合，本书旨在为读者提供清晰的理论背景和试验方法。在以往的设计类课程的教学中，我常常因不得不为学生们的课程设计准备足够的参考资料目录而感到苦恼;反过来，站在学生的角度，设计时又常常因为没有所需的资料目录而耽误设计方案的顺利完成。因此，在本书的设计实例中，给出了许多作者认为相当有用的市面上常见零部件的性能参数。以后，如有新的应用实例，我也很乐意采纳。