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第1章 制造业与先进制造技术概论1

1.1 制造、制造技术与制造业1

1.1.1 制造业相关概念1

1.1.2 制造技术的发展历史2

1.1.3 制造业的地位与作用4

1.2 先进制造技术及其发展趋势5

1.2.1 先进制造技术的基本概念和特点5

1.2.2 先进制造技术产生的背景5

1.2.3 先进制造技术的体系结构6

1.2.4 先进制造技术的分类9

1.2.5 先进制造技术的现状和发展趋势及特色11

1.3 我国的制造业现状与发展先进制造技术的必要性和对策14

1.3.1 我国制造业的现状14

1.3.2 我国发展先进制造技术的必要性和对策16

复习思考题19

第2章 超精密加工技术20

2.1 超精密加工技术概述20

2.1.1 超精密加工的基本概念及加工方法20

2.1.2 超精密加工的关键技术21

2.1.3 超精密加工技术的发展历史22

2.2 超精密加工的主要加工方法24

2.2.1 超精密切削加工24

2.2.2 超精密磨削加工25

2.2.3 超精密研磨、抛光26

2.2.4 超精密特种加工26

2.3 超精密加工的机床设备28

2.3.1 精密主轴部件28

2.3.2 导轨及进给驱动装置29

2.3.3 微量进给装置29

2.4 超精密加工的工具和被加工材料30

2.4.1 加工工具30

2.4.2 被加工材料31

2.5 超精密加工的精度检测与误差预防及补偿32

2.5.1 加工精度检测32

2.5.2 加工误差预防与补偿32

2.6 超精密加工的工作环境35

2.7 超精密加工技术的应用36

复习思考题38

第3章 高速切削技术40

3.1 高速切削技术概述40

3.1.1 高速切削的基本概念40

3.1.2 高速切削的特点与应用40

3.1.3 高速切削技术的发展历程42

3.1.4 高速切削的关键技术43

3.2 高速切削机床技术46

3.2.1 高速主轴和轴承47

3.2.2 高速进给系统48

3.2.3 机床支撑部件50

3.3 高速切削刀具技术51

3.3.1 高速切削刀具材料51

3.3.2 高速切削刀柄系统52

3.3.3 刀具平衡56

3.4 高速切削工艺技术56

3.4.1 高速切削的加工方式56

3.4.2 高速切削加工的刀具路径57

3.4.3 切削用量选择58

3.4.4 冷却方式的选择58

3.5 高速切削的CNC系统58

3.6 高速切削的CAD／CAM系统软件59

3.6.1 高速切削加工中的CAD60

3.6.2 高速切削加工中的CAM61

3.7 高速切削技术的应用62

3.7.1 高速切削在航空航天工业中的应用62

3.7.2 高速切削在模具工业中的应用63

复习思考题65

第4章 快速原型制造技术66

4.1 快速原型制造技术概述66

4.1.1 快速原型制造技术产生的背景66

4.1.2 快速原型制造的技术原理66

4.1.3 快速原型制造的特点68

4.2 快速原型制造的主要工艺方法69

4.2.1 光固化成形法70

4.2.2 选择性激光烧结法71

4.2.3 熔融沉积制造法73

4.2.4 分层实体制造法75

4.2.5 三维立体印刷77

4.2.6 无模铸型制造79

4.3 快速原型制造技术的应用80

4.3.1 快速原型制造技术在新产品设计开发中的应用81

4.3.2 快速原型制造技术在模具制造领域中的应用83

4.3.3 快速原型制造技术在快速铸造领域中的应用84

4.4 快速原型制造技术的发展趋势87

复习思考题89

第5章 虚拟制造技术90

5.1 虚拟制造技术概述90

5.1.1 虚拟制造产生的背景90

5.1.2 虚拟制造的内涵和特点91

5.1.3 虚拟制造的分类92

5.2 虚拟制造系统的体系结构93

5.2.1 虚拟制造的理论体系93

5.2.2 虚拟产品设计94

5.2.3 虚拟产品制造95

5.3 虚拟制造关键技术概述95

5.3.1 虚拟制造的技术体系95

5.3.2 虚拟现实技术97

5.3.3 虚拟产品建模技术100

5.3.4 虚拟样机技术102

5.3.5 虚拟加工技术104

5.3.6 虚拟装配技术105

5.4 虚拟制造技术的应用110

5.4.1 虚拟制造技术的应用情况110

5.4.2 虚拟制造技术在导弹发射装置研制中的应用实例111

复习思考题115

第6章 微细加工与纳米制造技术116

6.1 微机械与微制造116

6.1.1 微机械及其特征和类型116

6.1.2 微制造及其特征118

6.2 微细加工技术120

6.2.1 硅基微细加工技术120

6.2.2 微细光刻加工技术123

6.2.3 LIGA技术124

6.2.4 微细切削加工技术126

6.2.5 微细特种加工技术129

6.3 纳米制造技术135

6.3.1 纳米制造技术概述135

6.3.2 扫描探针显微镜加工技术139

6.3.3 分子束外延技术144

6.3.4 键合技术145

6.3.5 纳米制造技术的应用146

复习思考题150

第7章 柔性制造与智能制造技术151

7.1 柔性制造系统151

7.1.1 柔性制造系统概述151

7.1.2 柔性制造系统的加工系统154

7.1.3 柔性制造系统中的物流系统160

7.1.4 柔性制造系统的控制与管理系统175

7.1.5 柔性制造系统实例178

7.2 智能制造系统181

7.2.1 智能制造系统概述181

7.2.2 智能制造系统的含义、特征和模式182

7.2.3 智能制造的关键技术185

7.2.4 智能制造的典型案例186

复习思考题187

第8章 绿色制造188

8.1 绿色制造的内涵188

8.2 绿色产品189

8.2.1 绿色产品的特点189

8.2.2 绿色产品的种类190

8.2.3 绿色标志191

8.3 绿色设计192

8.3.1 绿色设计的基本原则192

8.3.2 绿色产品结构设计193

8.4 绿色材料的选择195

8.4.1 绿色材料的定义和特征196

8.4.2 绿色材料的选用原则196

8.5 绿色机械制造197

8.5.1 绿色机械制造的概念197

8.5.2 绿色制造工艺方法198

8.5.3 绿色干切削技术199

8.6 绿色包装206

8.6.1 绿色包装的含义206

8.6.2 绿色包装的发展历程207

8.6.3 绿色包装的分级207

8.6.4 绿色包装方法208

8.7 绿色再制造209

8.7.1 绿色再制造工程的含义209

8.7.2 发展绿色再制造的重要意义211

8.7.3 绿色再制造工程的关键技术212

8.7.4 绿色再制造工程的应用213

复习思考题218

第9章 先进制造模式219

9.1 先进制造模式概述219

9.1.1 制造模式及其发展历程219

9.1.2 先进制造模式简介220

9.2 精益生产222

9.2.1 精益生产概述222

9.2.2 精益生产的基本原则227

9.2.3 精益生产的主要管理方式229

9.2.4 精益生产的实施239

9.2.5 精益生产的应用实例241

9.3 计算机集成制造244

9.3.1 计算机集成制造与计算机集成制造系统244

9.3.2 计算机集成制造系统的组成245

9.3.3 计算机集成制造的体系结构247

9.3.4 计算机集成制造的应用249

9.4 并行工程250

9.4.1 并行工程产生的背景及定义250

9.4.2 并行工程的运行模式251

9.4.3 并行工程的特征252

9.4.4 并行工程的主要研究内容与关键技术253

9.4.5 并行工程在先进制造技术中的地位、作用及应用情况256

9.5 敏捷制造258

9.5.1 敏捷制造提出的背景258

9.5.2 敏捷制造的内涵259

9.5.3 敏捷制造的要素与关键技术260

9.5.4 敏捷制造对制造业的影响263

9.6 制造业信息化264

9.6.1 制造业信息化的概念及其发展历程264

9.6.2 制造业信息化的主要内容与支撑技术266

9.6.3 制造业企业信息化建设267

复习思考题271

主要参考文献273