內容簡介
本書是面向21世紀機電及電氣類專業高職高專規劃教材之一。 全書從製造業所面臨的形勢、任務和挑戰出發，較全面地介紹了先進制造技術的主要相關內容。本書內容新穎實用，理論聯繫實際，突出了高職高專實用性和套用性的教育特點。針對高職高專機電類專業的培養目標，著重介紹了一些適用、先進、相對成熟的製造技術，努力做到“通俗易懂、簡單實用”。全書共分六章：先進制造技術概論、先進制造工藝技術、計算機輔助與綜合自動化技術、先進制造模式、現代管理技術及現代製造科學的發展與創新人才的培養。
本書是高職高專機電類及其相關專業的教材，同時可作為職工大學、業餘大學及成人教育相關專業的教材，也可供有關工程技術人員參考。
目錄
第1章 先進制造技術概論 1
1.1 製造、製造技術與製造業 1
1.2 先進制造技術產生的背景與需求 3
1.2.1 全球競爭的新形勢及新特點 3
1.2.2 製造業發展的新需求 4
1.2.3 先進制造技術的起源及定義 7
1.2.4 我國的先進制造技術 8
1.3 先進制造技術的內涵及體系結構 9
1.3.1 先進制造技術的特點 9
1.3.2 先進制造技術的體系結構 9
1.4 先進制造技術的發展趨勢 11
複習與思考題 15
第2章 先進制造工藝技術 16
2.1 製造工藝技術概述 16
2.2 雷射加工技術 20
2.2.1 雷射加工的特點 20
2.2.2 雷射加工的現狀及國內外發展趨勢 21
2.2.3 雷射加工的基本原理 21
2.2.4 雷射加工的基本規律 24
2.2.5 雷射加工的套用 25
2.2.6 雷射加工技術的發展趨勢 26
2.3 高能束加工技術 27
2.3.1 高能束加工技術概況 27
2.3.2 電子束加工技術的特點及套用 27
2.3.3 離子束加工技術的特點及套用 29
2.3.4 高壓水射流加工技術的特點及套用 31
2.3.5 高能束加工技術的現狀及發展方向 32
2.4 超高速加工技術 33
2.4.1 超高速加工技術的定義和產生背景 33
2.4.2 超高速加工技術的套用 33
2.4.3 超高速工具機的“零傳動” 34
2.4.4 超高速加工技術的優越性 35
2.5 超精密加工技術 35
2.5.1 超精密加工技術的發展 35
2.5.2 超精密加工技術方法機理 36
2.5.3 超精密加工工具機 40
2.5.4 檢測與誤差補償 40
2.5.5 工作環境 41
2.5.6 超精密加工的地位和作用 41
2.6 微型機械加工技術 42
2.6.1 概況 42
2.6.2 微型機械加工技術的發展現狀 43
2.6.3 微型機械加工技術的套用 45
2.6.4 微型機械加工技術的關鍵技術 45
2.6.5 微納米加工技術 46
2.7 快速成形技術 48
2.7.1 國內外研究與發展狀況 48
2.7.2 快速成形的原理和特點 48
2.7.3 快速成形技術的分類 50
2.7.4 SL工藝原理 51
2.7.5 LOM工藝原理 52
2.7.6 SLS工藝原理 52
2.7.7 FDM熔融沉積製造工藝原理 53
2.7.8 3DP三維印刷工藝原理 53
2.7.9 快速成形技術的套用 54
複習與思考題 55
第3章 計算機輔助與綜合自動化技術 57
3.1 CAD/CAPP/CAM一體化技術 57
3.1.1 CAD技術 57
3.1.2 CAPP技術 59
3.1.3 CAM技術 62
3.1.4 CAD/CAPP/CAM集成技術 63
3.2 製造模擬仿真技術 66
3.2.1 模擬仿真技術的內涵 66
3.2.2 模擬仿真技術的地位與作用 66
3.2.3 模擬仿真與虛擬設計技術的發展趨勢 67
3.2.4 熱加工工藝的模擬及最佳化設計 69
3.3 工業機器人(Industrial Robot) 72
3.3.1 古代機器人和工業機器人的由來 72
3.3.2 工業機器人的定義 73
3.3.3 工業機器人的組成 74
3.3.4 工業機器人的分類 75
3.3.5 現有工業機器人的套用技術 76
3.3.6 工業機器人的套用和發展 78
3.4 柔性製造系統 80
3.4.1 柔性製造系統概述 81
3.4.2 車間自動化遞階結構 84
3.4.3 FMS工件傳送及其管理系統 85
3.4.4 刀具交換系統及其管理 86
3.4.5 FMS加工單元 86
3.4.6 FMS清洗工作站 87
3.4.7 FMS線上測量工作站 87
3.4.8 FMS單元控制器和工作站控制器 87
3.4.9 物料運輸車 89
3.5 虛擬軸工具機技術 91
3.5.1 虛擬軸工具機概述 91
3.5.2 虛擬軸工具機發展簡史 92
3.5.3 虛擬軸工具機的特點 94
3.5.4 虛擬軸工具機技術體系 96
3.5.5 虛擬軸工具機的套用展望 97
3.6 生產物流技術 98
3.6.1 物流的定義 99
3.6.2 生產物流技術 100
3.6.3 現代生產物流系統的基本組成 102
3.6.4 生產物流活動的主要內容 103
3.6.5 現代生產物流技術的發展趨勢 105
3.6.6 生產物流技術套用實例——華寶空調器廠生產物流系統 106
複習與思考題 107
第4章 先進制造模式 108
4.1 虛擬製造 108
4.1.1 虛擬現實 108
4.1.2 虛擬製造的概念及分類 109
4.1.3 虛擬製造的體系結構 110
4.1.4 虛擬製造的關鍵技術 112
4.1.5 虛擬製造實例 113
4.2 計算機集成製造 113
4.2.1 CIM與CIMS的概念 113
4.2.2 CIMS的基本組成 114
4.2.3 CIMS的體系結構 115
4.2.4 CIMS的實施與經濟效益 116
4.2.5 CIMS的研究發展趨勢 116
4.2.6 CIMS成功套用的案例 117
4.3 綠色製造 118
4.3.1 概念 118
4.3.2 綠色製造的研究現狀 119
4.3.3 綠色製造的研究內容 119
4.3.4 綠色製造的專題技術 121
4.3.5 綠色製造的發展趨勢 122
4.4 敏捷製造 123
4.4.1 敏捷製造的起源 123
4.4.2 敏捷製造的內涵 124
4.4.3 敏捷製造企業的主要特徵 124
4.4.4 敏捷製造的現狀及發展前景 125
4.4.5 敏捷製造典型套用實例 125
4.5 生物製造 127
4.5.1 生物製造工程的體系結構 127
4.5.2 生物製造的研究方向 128
4.6 精益生產 129
4.6.1 精益生產的產生 130
4.6.2 精益生產的概念與體系結構 130
4.6.3 精益生產的管理與控制技術 133
4.6.4 企業套用精益生產的條件 135
4.7 智慧型製造 136
4.7.1 智慧型製造的起源 136
4.7.2 智慧型製造的定義及其特點 137
4.7.3 智慧型製造的主要研究內容和目標 138
4.7.4 IMT、IMS與AI、CIMS的關係 139
4.8 製造全球化和網路化 140
4.8.1 全球製造 140
4.8.2 正在來臨的信息網路化時代 141
4.8.3 網路上的虛擬企業及其虛擬製造信息服務網 142
4.8.4 全球製造模式中的製造系統與設備的控制技術 143
複習與思考題 144
第5章 現代管理技術 145
5.1 現代管理技術概述 145
5.1.1 現代企業管理的基本範疇 145
5.1.2 現代管理技術的定義 145
5.1.3 現代管理技術的特點 145
5.1.4 現代管理技術的發展趨勢 145
5.2 製造資源規劃 147
5.2.1 物料需求計畫 147
5.2.2 MRPⅡ管理模式的特點 148
5.2.3 MRPⅡ系統結構與流程 148
5.2.4 MRPⅡ的主要技術環節 150
5.3 企業資源規劃 153
5.3.1 企業資源規劃(ERP)概述 153
5.3.2 ERP系統結構及主要功能 155
5.3.3 ERP實施步驟 156
5.3.4 ERP實施的成功案例分析 157
5.4 產品數據管理 158
5.4.1 PDM產生的背景 158
5.4.2 PDM的實施方法 160
5.4.3 PDM的套用 160
5.4.4 PDM的發展趨勢 161
複習與思考題 163
第6章 現代製造科學的發展與創新人才的培養 164
6.1 現代製造科學的發展 164
6.1.1 現代製造科學是多學科交叉的新學科 164
6.1.2 現代製造科學主要研究的科學問題 165
6.1.3 製造科學與納米科學技術的交叉——納米製造科學 166
6.1.4 製造科學與管理科學的交叉——製造管理科學 166
6.1.5 製造科學與信息科學的交叉——製造信息科學 167
6.1.6 製造科學與生命科學的交叉——仿生製造科學 167
6.2 製造技術創新 168
6.2.1 可持續發展是製造技術創新的動力與空間 168
6.2.2 知識化是製造技術創新的資源 169
6.2.3 數位化是製造技術創新的手段 169
6.2.4 可視化是製造技術創新的虛擬檢驗 170
6.3 先進制造技術的創新人才培養 170
6.3.1 先進制造技術對創新人才的要求 171
6.3.2 AMT創新人才的綜合模式 171
6.4 終身學習是時代發展的必然要求 174
6.4.1 終身學習產生的背景 174
6.4.2 終身學習的特點 174
6.4.3 終身學習的意義 175
6.4.4 終身學習是時代發展的必然要求 175
複習與思考題 176
參考文獻 177
