2023數位邏輯設計[歷年試題+模擬考] ：根據108課綱編寫（升科大／四技二專） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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李俊毅

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精密機械設計與製造技術專論 適用對象： 升科大、技專院校機械工程相關科係學生、欲深入理解精密機械設計與製造原理的工程師與技術人員。 書籍特色： 本書聚焦於現代精密機械係統的設計、分析與製造工藝的深度探討，內容涵蓋瞭從理論基礎到尖端應用的完整知識體係。不同於傳統機械學的宏觀探討，本書著重於微米級別的精度控製、超精密加工技術的掌握，以及功能性集成設計的實現。 第一部分：精密機械的基礎理論與係統構成 本部分係統性地建立瞭精密機械設計所需的數學與物理基礎。探討的重點在於如何將理想化的工程模型轉化為實際可製造的高精度結構。 1. 誤差源分析與補償： 詳細分析瞭機械係統在靜態與動態運行中可能產生的各類誤差，包括幾何誤差、熱變形、振動乾擾和測量誤差。引入瞭最小二乘法、反嚮建模等數學工具，用於建立誤差模型並設計主動/被動補償機構，以達到奈米級別的定位精度。 2. 剛度設計與減振技術： 深入探討瞭結構的靜態剛度與動態剛度之間的關係。涵蓋瞭有限元素分析（FEA）在模態分析中的應用，特別是針對高頻率響應的抑製。介紹瞭主動隔振平颱（Active Vibration Isolation Platform）的控製原理及結構設計，區別於傳統的被動阻尼材料應用。 3. 運動學與動力學的精密化： 針對高速精密運動控製，探討瞭非線性運動學的處理，特別是對於機械臂或CNC主軸的雅可比矩陣（Jacobian Matrix）在誤差傳遞分析中的精確計算。動力學部分側重於摩擦學在高速運動中的影響，導入庫侖摩擦模型的修正與滑動軸承的潤滑設計。 第二部分：精密傳動與驅動機構 此部分著重於實現高精度運動所需的關鍵傳動元件與驅動係統。 1. 精密滾動與滑動軸承： 詳述瞭空氣軸承（Air Bearings）和磁浮軸承（Magnetic Bearings）在超高速和無接觸應用中的設計準則、動態特性分析及控製係統的集成。探討瞭滾珠軸承在極高轉速下壽命預測的特殊模型。 2. 高精度傳動鏈： 專門分析瞭諧波減速器（Harmonic Drive）的齒形優化、背隙（Backlash）的消除技術，以及無齒隙傳動機構（如撓性齒輪、彈性元件連接）的應用限製。對於滾珠絲槓，深入研究瞭預緊力的設定對剛度和壽命的綜閤影響。 3. 線性驅動技術： 側重於直驅馬達（Direct Drive Motors）在精密工作颱上的應用，包括永磁同步馬達（PMSM）的設計如何影響力矩的波動（Cogging Torque）及其補償策略。對比分析瞭壓電緻動器（Piezoelectric Actuators）在奈米定位中的工作特性和長期穩定性問題。 第三部分：超精密加工與製造工藝 本部分是全書的精華，側重於如何將設計的精度在製造環節中得以體現。 1. 超精密加工原理： 詳細闡述瞭鏡麵加工、單點金剛石車削（SPDT）的切削機理。探討瞭磁流變拋光（MR Polishing）和電化學機械拋光（ECMP）等非傳統精加工方法的工藝窗口和錶麵質量控製標準。 2. 工具機的結構與熱管理： 分析瞭超精密工具機（Ultra-Precision Machine Tools）的特殊結構要求，例如靜壓導軌（Hydrostatic Guideways）的設計與流體動力學分析。重點探討瞭熱位移對加工精度的影響，包括主軸溫升的實時監控與補償算法的開發。 3. 微納米製造技術： 涵蓋瞭微細加工中常用的雷射燒蝕（Laser Ablation）、離子束刻蝕（Ion Beam Etching）的原理與材料去除率控製。特別關注增材製造（Additive Manufacturing）技術，如光固化（SLA/DLP）在製造高精度、複雜拓撲結構原型件時的精度限製與後處理工藝。 第四部分：傳感與測量係統集成 精密機械的實現離不開精確的在線監測與離線校準。 1. 高精度位置傳感器： 比較瞭激光乾涉儀、電容式傳感器和光柵尺的精度等級、抗乾擾能力和適用頻寬。重點分析瞭它們在不同工作環境下（如真空、高溫）的可靠性設計。 2. 儀器放大與數據處理： 討論瞭低雜訊放大電路的設計，如何從傳感器信號中提取微弱的位移信息。引入瞭卡爾曼濾波（Kalman Filtering）在動態測量數據降噪和狀態估計中的應用，以提高係統的動態響應精度。 3. 係統校準與建立標準： 介紹瞭球杆儀、激光跟蹤儀等外部校準設備的使用規範，以及如何建立一套完整的係統誤差傳遞鏈，確保從設計到交付的精度一緻性。 本書旨在提供一個深入且實用的技術參考，幫助讀者掌握現代精密機械領域的核心能力，為從事高科技產業中的精密儀器、半導體設備、光學儀器等領域的開發奠定堅實的理論與實踐基礎。