第1章　绪论1
　　1.1　机械与机械工程1
　　　　1.1.1　机械概述1
　　　　1.1.2　机械的分类2
　　　　1.1.3　机械工程2
　　1.2　机械工程发展史3
　　　　1.2.1　古代机械3
　　　　1.2.2　近代机械7
　　　　1.2.3　现代机械工程12
　　1.3　我国机械制造业与发展趋势17
　　　　1.3.1　我国当代机械工业17
　　　　1.3.2　机械工业发展趋势18
第2章　机械系统及力学基础19
　　2.1　概述19
　　2.2　机械系统19
　　　　2.2.1　零件和部件19
　　　　2.2.2　机器21
　　　　2.2.3　机构23
　　　　2.2.4　现代机械系统的组成23
　　2.3　机械中的理论力学24
　　　　2.3.1　静力学24
　　　　2.3.2　运动学25
　　　　2.3.3　动力学29
　　2.4　机械中的材料力学31
　　　　2.4.1　强度问题31
　　　　2.4.2　刚度问题33
　　　　2.4.3　稳定性问题34
　　2.5　机械中的流体力学和振动力学35
　　　　2.5.1　流体力学35
　　　　2.5.2　振动力学36
第3章　工程材料及应用39
　　3.1　概述39
3.2　金属材料及工程应用41
　　　　3.2.1　黑色金属42
　　　　3.2.2　有色金属45
　　　　3.2.3　特种金属48
　　3.3　非金属材料及应用49
　　　　3.3.1　工程塑料49
　　　　3.3.2　合成橡胶51
　　3.4　复合材料及应用52
　　　　3.4.1　复合材料的概念52
　　　　3.4.2　复合材料的性能特点53
　　　　3.4.3　复合材料的应用领域54
　　3.5　智能材料及应用55
　　　　3.5.1　智能材料的概念55
　　　　3.5.2　智能材料的构成55
　　　　3.5.3　智能材料的特征56
　　　　3.5.4　智能材料的分类56
　　　　3.5.5　智能材料的应用57
第4章　机械制造装备及加工工艺60
　　4.1　概述60
　　4.2　毛坯制造方法61
　　　　4.2.1　铸造61
　　　　4.2.2　锻造62
　　　　4.2.3　型材等毛坯65
　　　　4.2.4　选择毛坯时应考虑的因素66
　　4.3　材料热处理66
　　　　4.3.1　钢在加热时的转变67
　　　　4.3.2　退火68
　　　　4.3.3　正火69
　　　　4.3.4　淬火70
　　　　4.3.5　回火70
　　　　4.3.6　渗碳70
　　4.4　零件加工制造71
　　　　4.4.1　车削加工71
　　　　4.4.2　铣削加工71
　　　　4.4.3　刨削加工72
　　　　4.4.4　磨削加工72
　　　　4.4.5　电火花加工73
　　　　4.4.6　线切割加工73
　　　　4.4.7　电解加工74
　　　　4.4.8　超声加工75
　　　　4.4.9　激光加工75
　　　　4.4.10　3D打印76
　4.5　典型加工装备77
　　　　4.5.1　机床的定义77
　　　　4.5.2　?床的分类77
　　　　4.5.3　机床的运动78
第5章　现代机械设计理论与方法81
　　5.1　概述81
　　　　5.1.1　现代设计方法的发展81
　　　　5.1.2　常用的现代设计方法82
　　5.2　创新设计方法86
　　　　5.2.1　分析综合法86
　　　　5.2.2　联想法87
　　　　5.2.3　还原法88
　　　　5.2.4　仿真与变异法88
　　　　5.2.5　思维扩展法88
　　5.3　优化设计89
　　　　5.3.1　优化设计的概念89
　　　　5.3.2　优化设计的数学模型89
　　　　5.3.3　基于代理模型的机械设计91
　　5.4　有限元法93
　　　　5.4.1　有限元法基本原理94
　　　　5.4.2　有限元法软件96
　　5.5　可靠性设计96
　　　　5.5.1　可靠性学科的发展96
　　　　5.5.2　可靠性的定义97
　　　　5.5.3　可靠性特征量98
　　　　5.5.4　机械的力学强度可靠性设计98
第6章　先进制造技术100
　　6.1　先进制造技术的发展概况100
　　　　6.1.1　先进制造技术生产模式的变革100
　　　 6.1.2　先进制造技术的特征与内涵102
　　6.2　精益生产和准时制生产105
　　　　6.2.1　LP的基本概念及发展背景105
　　　　6.2.2　LP的体系构成106
　　　　6.2.3　LP的应用案例107
　　6.3　敏捷制造与虚拟制造108
　　　　6.3.1　敏捷制造的基本概念及发展背景108 　　
　　6.3.2　敏捷制造的体系结构109
　　　　6.3.3　敏捷制造的应用案例114
　　6.4　全面质量管理115
　　　　6.4.1　全面质量管理的基本概念及发展背景115
6.4.2　全面质量管理的体系结构116
　　　　6.4.3　全面质量管理的应用案例122
　6.5　绿色制造123
　　　　6.5.1　绿色制造的基本概念及发展背景123 　
　　　6.5.2　绿色制造的体系结构125
　　　　6.5.3　绿色制造的应用案例127
第7章　机构与机器人基础129
　　7.1　机构与传动的基本概念129
　　　　7.1.1　机构的概念129
　　　　7.1.2　机构的组成131
　　　　7.1.3　机械的效率132
　　　　7.1.4　机械的自锁135
　　7.2　典型机构及传动的结构及特点136
7.2.1　平面连杆机构136
　　　　7.2.2　凸轮机构140
　　　　7.2.3　齿轮传动143
　　　　7.2.4　其他机构150
　　7.3　工业机器人的典型结构及技术指标150
7.3.1　概述151
　　　　7.3.2　工业机器人常用运动学构形154
　　　　7.3.3　机器人的主要技术参数155
　　　　7.3.4　机器人常用材料157
　　　　7.3.5　机器人主要结构157
　　　　7.3.6　机器人的控制系统160
第8章　智能制造163
　　8.1　智能制造基本内涵及发展进程163
　　　　 8.1.1　智能制造的定义163
　　　　8.1.2　面向智能制造的人-信息-物理系统163 　　
8.2　数字化、网络化、智能化技术169 　　　
　8.2.1　智能制造相关赋能技术概述169
　　　　8.2.2　数字化技术170
　　　　8.2.3　网络化技术171
　　　　8.2.4　智能化技术171
　　8.3　智能产品173
　　　　8.3.1　智能产品是智能制造价值创造的核心173
　　　　 8.3.2　数字化、网络化、智能化是产品升级换代的主要路径175
　　　　8.3.3　”数字一代”产品--第一代智能产品176
　　　　8.3.4　”网联一代”产品--第二代智能产品179
　　　　8.3.5　”智能一代”产品--新一代智能产品181 　
　8.4　智能工厂185
　　　　8.4.1　离散型制造业185
　　　　8.4.2　数字化、网络化走向智能化186
第9章　典型轻工装备189
　　9.1　轻工装备分类与特点189
　 9.1.1　轻工行业分类189
　　　　9.1.2　轻工机械190
　　9.2　包装机械191
　　　　9.2.1　概述191
　　　　9.2.2　容器和材料清洗机械193
　　　　9.2.3　袋装机械195
　　　　9.2.4　灌装机械198
　　　　9.2.5　封口机械202
　　　　9.2.6　裹包机械204
　　　　9.2.7　贴标机械208
　　　　9.2.8　自动包装生产线的相关技术与应用210 　
　9.3　典型食品机械211
　　　　9.3.1　概述211
　　　　9.3.2　剥壳去皮与去核设备215
　　　　9.3.3　成型设备224
第10章　机械自动化及控制234
　　10.1　机电一体化234
　　　　10.1.1　机电一体化的定义234
　　　　10.1.2　机电一体化的基本组成234
　　　　10.1.3　机电一体化系统的设计流程235
　　　　10.1.4　典型的机电一体化产品236
　　　　10.1.5　机电一体化的发展趋势238
　　10.2　传感与检测技术239
　　　　10.2.1　传感器的定义239
　　　　10.2.2　传感器的工作原理240
　　　　10.2.3　传感器的分类241
　　　　10.2.4　测试系统的组成242
　　　　10.2.5　传感与检测技术在典型工业中的应用243 　　　
　10.2.6　传感与检测技术的发展趋势243 　　
10.3　自动控制系统244
　　　　10.3.1　自动控制定义244
　　　　10.3.2　自动控制系统基本环节244
　　　　10.3.3　自动控制系统的工作原理245
　　　　10.3.4　自动控制的发展趋势246
　　10.4　机械故障诊断与智能运维246
　　　　10.4.1　故障的定义246
　　　　10.4.2　故障的分类247
　　　　10.4.3　故障诊断的内容247
　　　　10.4.4　故障诊断方法248
　　　　10.4.5　状态维修与故障预测249
　　10.5　轻工装备的自动化与智能化技术251
　　　　10.5.1　包装机械的自动化与智能化252
10.5.2　典型轻工生产过程的自动化与智能化253
第11章　现代机械工程教育及创新思维培养264
　　11.1　现代机械工程教育264
　　　　11.1.1　机械工程教育264
　　　　11.1.2　机械工程教育现状264
　　　　11.1.3　机械工程教育的发展趋势266
　　11.2　机械工程学科与培养体系266
　　　　11.2.1　机械工程学科的含义266
　　　　11.2.2　机械工程学科的培养体系267
　　11.3　机械创新思维培养268
　　　　11.3.1　创造性思维268
　　　　11.3.2　创新设计方法269
　　　　11.3.3　机械创新设计方案实例270
　　11.4　机械类工程人才需求270
　　　　11.4.1　机械类专业的就业方向270
　　　　11.4.2　机械类专业的发展领域271
参考文献273第1章　绪论1
　　1.1　机械与机械工程1
　　　　1.1.1　机械概述1
　　　　1.1.2　机械的分类2
　　　　1.1.3　机械工程2
　　1.2　机械工程发展史3
　　　　1.2.1　古代机械3
　　　　1.2.2　近代机械7
　　　　1.2.3　现代机械工程12
　　1.3　我国机械制造业与发展趋势17
　　　　1.3.1　我国当代机械工业17
　　　　1.3.2　机械工业发展趋势18
第2章　机械系统及力学基础19
　　2.1　概述19
　　2.2　机械系统19
　　　　2.2.1　零件和部件19
　　　　2.2.2　机器21
　　　　2.2.3　机构23
　　　　2.2.4　现代机械系统的组成23
　　2.3　机械中的理论力学24
　　　　2.3.1　静力学24
　　　　2.3.2　运动学25
　　　　2.3.3　动力学29
　　2.4　机械中的材料力学31
　　　　2.4.1　强度问题31
　　　　2.4.2　刚度问题33
　　　　2.4.3　稳定性问题34
　　2.5　机械中的流体力学和振动力学35
　　　　2.5.1　流体力学35
　　　　2.5.2　振动力学36
第3章　工程材料及应用39
　　3.1　概述39
3.2　金属材料及工程应用41
　　　　3.2.1　黑色金属42
　　　　3.2.2　有色金属45
　　　　3.2.3　特种金属48
　　3.3　非金属材料及应用49
　　　　3.3.1　工程塑料49
　　　　3.3.2　合成橡胶51
　　3.4　复合材料及应用52
　　　　3.4.1　复合材料的概念52
　　　　3.4.2　复合材料的性能特点53
　　　　3.4.3　复合材料的应用领域54
　　3.5　智能材料及应用55
　　　　3.5.1　智能材料的概念55
　　　　3.5.2　智能材料的构成55
　　　　3.5.3　智能材料的特征56
　　　　3.5.4　智能材料的分类56
　　　　3.5.5　智能材料的应用57
第4章　机械制造装备及加工工艺60
　　4.1　概述60
　　4.2　毛坯制造方法61
　　　　4.2.1　铸造61
　　　　4.2.2　锻造62
　　　　4.2.3　型材等毛坯65
　　　　4.2.4　选择毛坯时应考虑的因素66
　　4.3　材料热处理66
　　　　4.3.1　钢在加热时的转变67
　　　　4.3.2　退火68
　　　　4.3.3　正火69
　　　　4.3.4　淬火70
　　　　4.3.5　回火70
　　　　4.3.6　渗碳70
　　4.4　零件加工制造71
　　　　4.4.1　车削加工71
　　　　4.4.2　铣削加工71
　　　　4.4.3　刨削加工72
　　　　4.4.4　磨削加工72
　　　　4.4.5　电火花加工73
　　　　4.4.6　线切割加工73
　　　　4.4.7　电解加工74
　　　　4.4.8　超声加工75
　　　　4.4.9　激光加工75
　　　　4.4.10　3D打印76
　4.5　典型加工装备77
　　　　4.5.1　机床的定义77
　　　　4.5.2　?床的分类77
　　　　4.5.3　机床的运动78
第5章　现代机械设计理论与方法81
　　5.1　概述81
　　　　5.1.1　现代设计方法的发展81
　　　　5.1.2　常用的现代设计方法82
　　5.2　创新设计方法86
　　　　5.2.1　分析综合法86
　　　　5.2.2　联想法87
　　　　5.2.3　还原法88
　　　　5.2.4　仿真与变异法88
　　　　5.2.5　思维扩展法88
　　5.3　优化设计89
　　　　5.3.1　优化设计的概念89
　　　　5.3.2　优化设计的数学模型89
　　　　5.3.3　基于代理模型的机械设计91
　　5.4　有限元法93
　　　　5.4.1　有限元法基本原理94
　　　　5.4.2　有限元法软件96
　　5.5　可靠性设计96
　　　　5.5.1　可靠性学科的发展96
　　　　5.5.2　可靠性的定义97
　　　　5.5.3　可靠性特征量98
　　　　5.5.4　机械的力学强度可靠性设计98
第6章　先进制造技术100
　　6.1　先进制造技术的发展概况100
　　　　6.1.1　先进制造技术生产模式的变革100
　　　 6.1.2　先进制造技术的特征与内涵102
　　6.2　精益生产和准时制生产105
　　　　6.2.1　LP的基本概念及发展背景105
　　　　6.2.2　LP的体系构成106
　　　　6.2.3　LP的应用案例107
　　6.3　敏捷制造与虚拟制造108
　　　　6.3.1　敏捷制造的基本概念及发展背景108 　　
　　6.3.2　敏捷制造的体系结构109
　　　　6.3.3　敏捷制造的应用案例114
　　6.4　全面质量管理115
　　　　6.4.1　全面质量管理的基本概念及发展背景115
6.4.2　全面质量管理的体系结构116
　　　　6.4.3　全面质量管理的应用案例122
　6.5　绿色制造123
　　　　6.5.1　绿色制造的基本概念及发展背景123 　
　　　6.5.2　绿色制造的体系结构125
　　　　6.5.3　绿色制造的应用案例127
第7章　机构与机器人基础129
　　7.1　机构与传动的基本概念129
　　　　7.1.1　机构的概念129
　　　　7.1.2　机构的组成131
　　　　7.1.3　机械的效率132
　　　　7.1.4　机械的自锁135
　　7.2　典型机构及传动的结构及特点136
7.2.1　平面连杆机构136
　　　　7.2.2　凸轮机构140
　　　　7.2.3　齿轮传动143
　　　　7.2.4　其他机构150
　　7.3　工业机器人的典型结构及技术指标150
7.3.1　概述151
　　　　7.3.2　工业机器人常用运动学构形154
　　　　7.3.3　机器人的主要技术参数155
　　　　7.3.4　机器人常用材料157
　　　　7.3.5　机器人主要结构157
　　　　7.3.6　机器人的控制系统160
第8章　智能制造163
　　8.1　智能制造基本内涵及发展进程163
　　　　 8.1.1　智能制造的定义163
　　　　8.1.2　面向智能制造的人-信息-物理系统163 　　
8.2　数字化、网络化、智能化技术169 　　　
　8.2.1　智能制造相关赋能技术概述169
　　　　8.2.2　数字化技术170
　　　　8.2.3　网络化技术171
　　　　8.2.4　智能化技术171
　　8.3　智能产品173
　　　　8.3.1　智能产品是智能制造价值创造的核心173
　　　　 8.3.2　数字化、网络化、智能化是产品升级换代的主要路径175
　　　　8.3.3　”数字一代”产品--第一代智能产品176
　　　　8.3.4　”网联一代”产品--第二代智能产品179
　　　　8.3.5　”智能一代”产品--新一代智能产品181 　
　8.4　智能工厂185
　　　　8.4.1　离散型制造业185
　　　　8.4.2　数字化、网络化走向智能化186
第9章　典型轻工装备189
　　9.1　轻工装备分类与特点189
　 9.1.1　轻工行业分类189
　　　　9.1.2　轻工机械190
　　9.2　包装机械191
　　　　9.2.1　概述191
　　　　9.2.2　容器和材料清洗机械193
　　　　9.2.3　袋装机械195
　　　　9.2.4　灌装机械198
　　　　9.2.5　封口机械202
　　　　9.2.6　裹包机械204
　　　　9.2.7　贴标机械208
　　　　9.2.8　自动包装生产线的相关技术与应用210 　
　9.3　典型食品机械211
　　　　9.3.1　概述211
　　　　9.3.2　剥壳去皮与去核设备215
　　　　9.3.3　成型设备224
第10章　机械自动化及控制234
　　10.1　机电一体化234
　　　　10.1.1　机电一体化的定义234
　　　　10.1.2　机电一体化的基本组成234
　　　　10.1.3　机电一体化系统的设计流程235
　　　　10.1.4　典型的机电一体化产品236
　　　　10.1.5　机电一体化的发展趋势238
　　10.2　传感与检测技术239
　　　　10.2.1　传感器的定义239
　　　　10.2.2　传感器的工作原理240
　　　　10.2.3　传感器的分类241
　　　　10.2.4　测试系统的组成242
　　　　10.2.5　传感与检测技术在典型工业中的应用243 　　　
　10.2.6　传感与检测技术的发展趋势243 　　
10.3　自动控制系统244
　　　　10.3.1　自动控制定义244
　　　　10.3.2　自动控制系统基本环节244
　　　　10.3.3　自动控制系统的工作原理245
　　　　10.3.4　自动控制的发展趋势246
　　10.4　机械故障诊断与智能运维246
　　　　10.4.1　故障的定义246
　　　　10.4.2　故障的分类247
　　　　10.4.3　故障诊断的内容247
　　　　10.4.4　故障诊断方法248
　　　　10.4.5　状态维修与故障预测249
　　10.5　轻工装备的自动化与智能化技术251
　　　　10.5.1　包装机械的自动化与智能化252
10.5.2　典型轻工生产过程的自动化与智能化253
第11章　现代机械工程教育及创新思维培养264
　　11.1　现代机械工程教育264
　　　　11.1.1　机械工程教育264
　　　　11.1.2　机械工程教育现状264
　　　　11.1.3　机械工程教育的发展趋势266
　　11.2　机械工程学科与培养体系266
　　　　11.2.1　机械工程学科的含义266
　　　　11.2.2　机械工程学科的培养体系267
　　11.3　机械创新思维培养268
　　　　11.3.1　创造性思维268
　　　　11.3.2　创新设计方法269
　　　　11.3.3　机械创新设计方案实例270
　　11.4　机械类工程人才需求270
　　　　11.4.1　机械类专业的就业方向270
　　　　11.4.2　机械类专业的发展领域271
参考文献273