- 电子工业出版社
- 9787121527203
- 1-1
- 16开
- 309
- 工学
- 机械类
- 机械设计制造及自动化
- 本科 研究生及以上
内容简介
本书讲述了先进制造技术的内涵和体系结构，系统介绍了先进制造的关键技术和最新发展，旨在使读者了解国内外先进制造前沿技术。
本书立足制造强国战略与京津冀协同发展需求，以“技术报国、工匠精神、绿色创新、科技伦理”为思政主线，深度融合专业知识与育人目标，引导学生树立制造强国的使命担当与可持续发展的社会责任意识。全书共5章：先进制造技术概论、先进设计技术、先进制造工艺、制造自动化技术、先进制造模式。
本书立足制造强国战略与京津冀协同发展需求，以“技术报国、工匠精神、绿色创新、科技伦理”为思政主线，深度融合专业知识与育人目标，引导学生树立制造强国的使命担当与可持续发展的社会责任意识。全书共5章：先进制造技术概论、先进设计技术、先进制造工艺、制造自动化技术、先进制造模式。
目录
目 录
第1章 先进制造技术概论 1
1.1 先进制造技术的产生 1
1.1.1 先进制造技术的产生背景 1
1.1.2 世界经济强国发展先进制造技术的概况 1
1.1.3 先进制造技术的内涵和特征 6
1.2 先进制造技术的体系结构和分类 7
1.2.1 先进制造技术的体系结构 7
1.2.2 先进制造技术的分类 9
1.3 先进制造技术的发展趋势 10
本章重点、难点和知识拓展 13
思考题与习题 13
第2章 先进设计技术 14
2.1 先进设计技术概述 14
2.1.1 先进设计技术的内涵 14
2.1.2 先进设计技术的体系结构 14
2.1.3 先进设计技术的特征 15
2.2 CAD技术 17
2.2.1 CAD的内容和特征 17
2.2.2 CAD技术的主要研究内容 18
2.2.3 三维设计技术 18
2.2.4 数字化设计举例 22
2.3 可靠性设计 24
2.3.1 可靠性的概念 24
2.3.2 可靠性设计的主要内容 24
2.3.3 可靠性设计的常用指标 25
2.3.4 机械零件可靠性设计 25
2.4 模块化设计 27
2.4.1 模块化设计概述 27
2.4.2 机械模块化设计的分类 27
2.4.3 模块化设计过程 29
2.4.4 模块化设计的关键技术 29
2.4.5 典型案例—数控成形磨齿机的计算机辅助模块化设计 30
2.5 绿色设计 32
2.5.1 绿色设计的基本概念 32
2.5.2 绿色设计的发展历程与未来趋势 34
2.5.3 绿色设计的内容 35
2.5.4 绿色设计方法 37
2.5.5 绿色设计的关键技术 38
2.5.6 绿色设计工具及绿色设计的原则 40
2.6 全生命周期设计 41
2.6.1 全生命周期设计的内涵、特点与内容 41
2.6.2 并行设计的概念、特征与关键技术 42
2.6.3 全生命周期设计应用举例 44
本章重点、难点和知识拓展 45
思考题与习题 46
第3章 先进制造工艺 47
3.1 概述 47
3.1.1 机械制造工艺的定义和内涵 47
3.1.2 先进制造工艺的产生和发展 48
3.1.3 先进制造工艺的特点 49
3.2 超精密加工 50
3.2.1 超精密加工概述 50
3.2.2 超精密切削加工 52
3.2.3 超精密机床 53
3.2.4 超精密加工的支撑环境 55
3.3 微细加工技术 57
3.3.1 微机械及其特征 57
3.3.2 微细加工方式 58
3.3.3 微细加工技术的发展与趋势 62
3.4 生物制造技术 63
3.4.1 生物制造概述 63
3.4.2 生物制造工程的研究方向 64
3.4.3 生物制造的应用 65
3.4.4 生物制造技术展望 68
3.5 3D打印技术 68
3.5.1 3D打印技术的产生 68
3.5.2 3D打印技术的定义与核心原理 70
3.5.3 典型的3D打印技术 73
3.6 数字孪生技术 76
3.6.1 数字孪生技术的概念与特征 76
3.6.2 数字孪生技术的发展 79
3.6.3 数字孪生技术在智能制造领域的核心应用场景 81
本章重点、难点和知识拓展 83
思考题与习题 84
第4章 制造自动化技术 85
4.1 制造自动化技术概述 85
4.1.1 制造自动化技术的内涵 85
4.1.2 制造自动化技术的发展历程 85
4.1.3 制造自动化技术的发展趋势 86
4.2 现代数控加工技术 87
4.2.1 数控机床概述 87
4.2.2 五轴联动数控机床 91
4.2.3 并联运动机床 96
4.2.4 开放式计算机数控系统 98
4.3 工业机器人技术 103
4.3.1 工业机器人的基本概念 103
4.3.2 工业机器人的控制系统 105
4.3.3 工业机器人的应用 108
4.4 柔性制造技术 112
4.4.1 柔性制造技术概述 112
4.4.2 柔性制造系统 112
4.4.3 柔性制造系统的加工系统 115
4.4.4 柔性制造系统的物料储运系统 118
4.4.5 柔性制造系统的刀具管理系统 121
4.4.6 柔性制造系统的控制系统 123
4.4.7 柔性制造系统的应用案例—汽车零件的柔性制造 124
4.5 自动检测与监控技术 125
4.5.1 传感技术基础 125
4.5.2 检测与监控系统的组成 128
4.5.3 自动化加工系统的检测 129
4.5.4 自动化加工的监控系统 130
本章重点、难点和知识拓展 133
思考题与习题 133
第5章 先进制造模式 135
5.1 先进制造模式的概念 135
5.1.1 制造模式的含义与演化 135
5.1.2 先进制造模式的内涵与类型 136
5.1.3 先进制造模式的战略目标 138
5.1.4 先进制造模式的管理 138
5.2 计算机集成制造系统 140
5.2.1 计算机集成制造与计算机集成制造系统的内涵 140
5.2.2 计算机集成制造系统的基本组成 141
5.2.3 计算机集成制造系统的技术优势 144
5.3 精益生产 145
5.3.1 精益生产产生的背景 145
5.3.2 精益生产的基本概念与特征 145
5.3.3 精益生产的体系结构 147
5.3.4 丰田汽车公司精益生产的要点 150
5.4 虚拟制造 151
5.4.1 虚拟制造的定义与分类 151
5.4.2 虚拟制造的体系结构 152
5.4.3 虚拟制造的关键技术 153
5.4.4 虚拟制造应用实例 155
5.5 网络化制造 156
5.5.1 网络化制造概述 156
5.5.2 网络化制造的技术体系和关键技术 158
5.5.3 网络化制造系统的结构 160
5.5.4 网络化制造系统的实施 161
5.6 智能制造 163
5.6.1 智能制造技术的兴起及内涵 163
5.6.2 智能制造的技术体系 164
5.6.3 智能制造技术的支撑技术 165
5.6.4 “工业4.0”与制造业的未来 165
5.6.5 智能制造的主要发展趋势 168
本章重点、难点和知识拓展 170
思考题与习题 170
参考文献 172
第1章 先进制造技术概论 1
1.1 先进制造技术的产生 1
1.1.1 先进制造技术的产生背景 1
1.1.2 世界经济强国发展先进制造技术的概况 1
1.1.3 先进制造技术的内涵和特征 6
1.2 先进制造技术的体系结构和分类 7
1.2.1 先进制造技术的体系结构 7
1.2.2 先进制造技术的分类 9
1.3 先进制造技术的发展趋势 10
本章重点、难点和知识拓展 13
思考题与习题 13
第2章 先进设计技术 14
2.1 先进设计技术概述 14
2.1.1 先进设计技术的内涵 14
2.1.2 先进设计技术的体系结构 14
2.1.3 先进设计技术的特征 15
2.2 CAD技术 17
2.2.1 CAD的内容和特征 17
2.2.2 CAD技术的主要研究内容 18
2.2.3 三维设计技术 18
2.2.4 数字化设计举例 22
2.3 可靠性设计 24
2.3.1 可靠性的概念 24
2.3.2 可靠性设计的主要内容 24
2.3.3 可靠性设计的常用指标 25
2.3.4 机械零件可靠性设计 25
2.4 模块化设计 27
2.4.1 模块化设计概述 27
2.4.2 机械模块化设计的分类 27
2.4.3 模块化设计过程 29
2.4.4 模块化设计的关键技术 29
2.4.5 典型案例—数控成形磨齿机的计算机辅助模块化设计 30
2.5 绿色设计 32
2.5.1 绿色设计的基本概念 32
2.5.2 绿色设计的发展历程与未来趋势 34
2.5.3 绿色设计的内容 35
2.5.4 绿色设计方法 37
2.5.5 绿色设计的关键技术 38
2.5.6 绿色设计工具及绿色设计的原则 40
2.6 全生命周期设计 41
2.6.1 全生命周期设计的内涵、特点与内容 41
2.6.2 并行设计的概念、特征与关键技术 42
2.6.3 全生命周期设计应用举例 44
本章重点、难点和知识拓展 45
思考题与习题 46
第3章 先进制造工艺 47
3.1 概述 47
3.1.1 机械制造工艺的定义和内涵 47
3.1.2 先进制造工艺的产生和发展 48
3.1.3 先进制造工艺的特点 49
3.2 超精密加工 50
3.2.1 超精密加工概述 50
3.2.2 超精密切削加工 52
3.2.3 超精密机床 53
3.2.4 超精密加工的支撑环境 55
3.3 微细加工技术 57
3.3.1 微机械及其特征 57
3.3.2 微细加工方式 58
3.3.3 微细加工技术的发展与趋势 62
3.4 生物制造技术 63
3.4.1 生物制造概述 63
3.4.2 生物制造工程的研究方向 64
3.4.3 生物制造的应用 65
3.4.4 生物制造技术展望 68
3.5 3D打印技术 68
3.5.1 3D打印技术的产生 68
3.5.2 3D打印技术的定义与核心原理 70
3.5.3 典型的3D打印技术 73
3.6 数字孪生技术 76
3.6.1 数字孪生技术的概念与特征 76
3.6.2 数字孪生技术的发展 79
3.6.3 数字孪生技术在智能制造领域的核心应用场景 81
本章重点、难点和知识拓展 83
思考题与习题 84
第4章 制造自动化技术 85
4.1 制造自动化技术概述 85
4.1.1 制造自动化技术的内涵 85
4.1.2 制造自动化技术的发展历程 85
4.1.3 制造自动化技术的发展趋势 86
4.2 现代数控加工技术 87
4.2.1 数控机床概述 87
4.2.2 五轴联动数控机床 91
4.2.3 并联运动机床 96
4.2.4 开放式计算机数控系统 98
4.3 工业机器人技术 103
4.3.1 工业机器人的基本概念 103
4.3.2 工业机器人的控制系统 105
4.3.3 工业机器人的应用 108
4.4 柔性制造技术 112
4.4.1 柔性制造技术概述 112
4.4.2 柔性制造系统 112
4.4.3 柔性制造系统的加工系统 115
4.4.4 柔性制造系统的物料储运系统 118
4.4.5 柔性制造系统的刀具管理系统 121
4.4.6 柔性制造系统的控制系统 123
4.4.7 柔性制造系统的应用案例—汽车零件的柔性制造 124
4.5 自动检测与监控技术 125
4.5.1 传感技术基础 125
4.5.2 检测与监控系统的组成 128
4.5.3 自动化加工系统的检测 129
4.5.4 自动化加工的监控系统 130
本章重点、难点和知识拓展 133
思考题与习题 133
第5章 先进制造模式 135
5.1 先进制造模式的概念 135
5.1.1 制造模式的含义与演化 135
5.1.2 先进制造模式的内涵与类型 136
5.1.3 先进制造模式的战略目标 138
5.1.4 先进制造模式的管理 138
5.2 计算机集成制造系统 140
5.2.1 计算机集成制造与计算机集成制造系统的内涵 140
5.2.2 计算机集成制造系统的基本组成 141
5.2.3 计算机集成制造系统的技术优势 144
5.3 精益生产 145
5.3.1 精益生产产生的背景 145
5.3.2 精益生产的基本概念与特征 145
5.3.3 精益生产的体系结构 147
5.3.4 丰田汽车公司精益生产的要点 150
5.4 虚拟制造 151
5.4.1 虚拟制造的定义与分类 151
5.4.2 虚拟制造的体系结构 152
5.4.3 虚拟制造的关键技术 153
5.4.4 虚拟制造应用实例 155
5.5 网络化制造 156
5.5.1 网络化制造概述 156
5.5.2 网络化制造的技术体系和关键技术 158
5.5.3 网络化制造系统的结构 160
5.5.4 网络化制造系统的实施 161
5.6 智能制造 163
5.6.1 智能制造技术的兴起及内涵 163
5.6.2 智能制造的技术体系 164
5.6.3 智能制造技术的支撑技术 165
5.6.4 “工业4.0”与制造业的未来 165
5.6.5 智能制造的主要发展趋势 168
本章重点、难点和知识拓展 170
思考题与习题 170
参考文献 172
