精密機(jī)械與儀器設(shè)計(jì)學(xué)分：4學(xué)分學(xué)時(shí)：80思考：什么是精密機(jī)械設(shè)計(jì)?做什么用的?有什么效用么?精密機(jī)械與制造技術(shù)是專門用來制造精密機(jī)械和精密儀器的。精密機(jī)械是加工精密零件的設(shè)備。精密磨床、精密車床、精密絲杠車、螺紋磨床、精密平面磨床等。精密儀器有照相機(jī)、水準(zhǔn)儀、平衡機(jī)、理化實(shí)驗(yàn)用設(shè)備等。

精密機(jī)械是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)，是儀器儀表工業(yè)的重要支柱，在高科技領(lǐng)域占有重要的地位。它標(biāo)志一個(gè)國家的工業(yè)水平，是我國今后要重點(diǎn)發(fā)展的方面。

緒論本課程的教與學(xué)精密機(jī)械的相關(guān)知識精密機(jī)械設(shè)計(jì)的要求和程序研究對象——“機(jī)械”是機(jī)構(gòu)和機(jī)器的總稱。研究內(nèi)容——介紹精密機(jī)械儀器、儀表中常用機(jī)構(gòu)（如常見的機(jī)構(gòu)有帶傳動機(jī)構(gòu)、鏈傳動構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、螺旋機(jī)構(gòu)等。）零部件的基本組成和工作原理精密機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)理論和計(jì)算方法1.1課程研究對象及內(nèi)容1、教與學(xué)1.2學(xué)科的性質(zhì)精密機(jī)械在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)機(jī)械中的地位是一門古老的學(xué)科，也是發(fā)展迅速的學(xué)科；機(jī)械工業(yè)向高精密、高可靠性、小型化等方面發(fā)展－－精度；現(xiàn)代精密機(jī)械是多學(xué)科交叉、滲透和綜合；相續(xù)出現(xiàn)相關(guān)專業(yè)“精密工程”、“精密技術(shù)”、“微細(xì)技術(shù)”；1.3學(xué)習(xí)方法注重實(shí)踐多觀察多分析與思考善于找到事物的共性善于發(fā)現(xiàn)事物的個(gè)性(1)

平時(shí)、作業(yè)完成情況25%(2)考試成績60%(3)實(shí)驗(yàn)評定15%1.4成績評定教材：

《精密機(jī)械設(shè)計(jì)》，田明、馮進(jìn)良、白素平編著，北京大學(xué)出版社，2010年。參考書：

《精密機(jī)械設(shè)計(jì)》，徐峰、李慶祥等著，清華大學(xué)出版，2005年。

《精密機(jī)械設(shè)計(jì)》，龐振基、黃其圣著，機(jī)械工業(yè)出版社，2003年。精度——誤差的反義詞誤差大――精度低，誤差小――精度高準(zhǔn)確度：系統(tǒng)誤差大小的反映，精密度：隨機(jī)誤差大小的反映，重復(fù)運(yùn)動積累引起的誤差精確度：系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差兩者的綜合反映2、精密機(jī)械介紹精度鑒定法－測量測量方法：

尺子、

卡尺、螺旋測微儀、激光測微儀，顯微鏡、隧道顯微鏡----測量精度微米級：μm

納米級：nm

精密機(jī)械實(shí)例精密定位：光存儲、硬盤技術(shù)測量：微位移小型機(jī)械：微機(jī)械MEMS光存儲DVD-R主要規(guī)格hard

disk

drive硬盤技術(shù)Future

未來發(fā)展測量:微位移高精度微位移壓電陶瓷為控制元件，壓電陶瓷通電后變形，生成推力，可以引起零件的移動，產(chǎn)生微小的位移，這樣的位移精度很高，大約可以在μm級別以下，所以常使用壓電陶瓷作為工作臺微位移控制件。行程

0~10

μm，定位精度小于0.03

μm

微裝配過程

微裝配屬于微夾持理論與技術(shù)范疇。適用于微機(jī)械裝配、生物醫(yī)學(xué)、微加工等領(lǐng)域。微型飛機(jī)精密機(jī)械

小型機(jī)械在研的清華納型衛(wèi)星

基于微納米技術(shù)重量小于10公斤納型衛(wèi)星的組網(wǎng)“虛擬衛(wèi)星”計(jì)

清華納型衛(wèi)星外觀圖

mems

微機(jī)械陀螺儀(Microgyroscope)

微機(jī)械陀螺儀結(jié)構(gòu)

基于微機(jī)械加工工藝和集成電路工藝

體積小、重量輕、功耗小、成本低、易集成、過載能力強(qiáng)、可靠性高可大批量生產(chǎn)。微機(jī)械陀螺儀樣機(jī)目前已有大量的微型機(jī)械或微型系統(tǒng)被研究出來，例如：尖端直徑為5μm的微型鑷子可以夾起一個(gè)紅血球。尺寸為7mm×7mm×2mm的微型泵流量可達(dá)250μl/min能開動汽車。在磁場中飛行的機(jī)器蝴蝶集微型速度計(jì)、微型陀螺和信號處理系統(tǒng)為一體的微型慣性組合(MIMU)。德國創(chuàng)造了LIGA工藝，制成了懸臂梁、執(zhí)行機(jī)構(gòu)以及微型泵、微型噴嘴、濕度、流量傳感器以及多種光學(xué)器件。美國加州理工學(xué)院在飛機(jī)翼面粘上相當(dāng)數(shù)量的1mm的微梁，控制其彎曲角度以影響飛機(jī)的空氣動力學(xué)特性。美國大批量生產(chǎn)的硅加速度計(jì)把微型傳感器(機(jī)械部分)和集成電路(電信號源、放大器、信號處理和正檢正電路等)一起集成在硅片上3mm×3mm的范圍內(nèi)。日本研制的數(shù)厘米見方的微型車床可加工精度達(dá)1.5μm的微細(xì)軸。……（一）機(jī)械的組成三精密機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求及一般程序原動機(jī)傳動裝置—→工作機(jī)—→控制系統(tǒng)輔助系統(tǒng)（如儀表、照明等）轎車組成：

任何機(jī)器都是由許多零件組合而成的。部件：為完成同一使命而協(xié)同工作的許多零件的組合。零件：制造的基本單元如：滾動軸承、聯(lián)軸器。用途專用零部件：只在一定類型機(jī)器中使用的零件，如曲軸。通用零部件：各種機(jī)器中普遍使用的零部件，如齒輪、螺栓。標(biāo)準(zhǔn)件：制定了國家標(biāo)準(zhǔn)，并由專門工廠生產(chǎn)的零部件。

如：滾動軸承、螺栓等。(二)精密機(jī)械設(shè)計(jì)的方法和基本程序內(nèi)插式設(shè)計(jì)：利用現(xiàn)有方法1設(shè)計(jì)方法外推式設(shè)計(jì)：部分經(jīng)驗(yàn)、部分未知開發(fā)性設(shè)計(jì)：新原理、新技術(shù)2基本程序1.明確設(shè)計(jì)任務(wù)2.方案設(shè)計(jì)3.技術(shù)設(shè)計(jì)4.試制評價(jià)，定型生產(chǎn)圖1-1新產(chǎn)品開發(fā)程序設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)任務(wù)調(diào)查決策階段研究設(shè)計(jì)階段試制階段投產(chǎn)銷售階段調(diào)查研究工作原理，有關(guān)技術(shù)情報(bào)和專利；用戶意見及要求；市場供銷與競爭等開發(fā)任務(wù)書選出最佳方案試驗(yàn)研究前期開發(fā)（解決技術(shù)中的關(guān)鍵問題）——功能設(shè)計(jì)技術(shù)設(shè)計(jì)后期開發(fā)（總裝圖、零件圖、說明書）——技術(shù)設(shè)計(jì)小批試制樣機(jī)試驗(yàn)樣機(jī)試制生產(chǎn)設(shè)計(jì)技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價(jià)銷售服務(wù)正式投產(chǎn)決定是否可用或修改（達(dá)到最佳否？）改進(jìn)、提高、完善XE-2100b全自動血液分析儀1、實(shí)現(xiàn)預(yù)定的功能，滿足運(yùn)動