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第1章 绪论1

1.1 制造业、生产系统和制造系统1

1.1.1 制造业的基本概念1

1.1.2 生产系统的基本概念1

1.1.3 制造系统的基本概念2

1.2 机械制造技术的发展2

1.2.1 传统制造业及其技术的发展2

1.2.2 现代制造及其技术的发展3

1.3 现代制造技术的内涵及技术构成4

1.3.1 现代制造技术的定义4

1.3.2 现代制造技术的内涵及技术构成4

1.4 现代制造技术的体系结构及分类5

1.4.1 现代制造技术的体系结构5

1.4.2 现代制造技术的分类5

1.5 现代制造技术的发展趋势8

思考题与习题10

第2章 特种加工11

2.1 特种加工概述11

2.1.1 特种加工的产生和发展11

2.1.2 特种加工的分类12

2.1.3 特种加工的工艺特点13

2.1.4 各种特种加工技术经济指标对比14

2.2 电火花加工15

2.2.1 电火花加工（EDM）的基本原理与特点15

2.2.2 电火花加工的基本规律18

2.2.3 电火花加工的基本设备20

2.2.4 电火花成形加工工艺25

2.2.5 电火花加工实例30

2.3 电解加工和电解磨削32

2.3.1 电解加工的基本原理与规律32

2.3.2 电解加工的特点及应用33

2.3.3 电解磨削的基本原理35

2.3.4 电解磨削的特点及应用36

2.4 超声波加工37

2.4.1 超声波加工的基本原理与特点37

2.4.2 超声波加工设备38

2.4.3 超声波加工的基本工艺规律39

2.4.4 超声波加工的应用40

2.5 激光加工40

2.5.1 激光加工的基本原理41

2.5.2 激光加工的基本规律43

2.5.3 激光加工的特点与应用44

2.6 其他特种加工45

2.6.1 电子束加工45

2.6.2 等离子体加工49

2.6.3 磨料喷射加工50

2.6.4 电铸成形51

2.6.5 液力加工55

思考题与习题57

第3章 精密加工和超精密加工58

3.1 概述58

3.1.1 精密、超精密加工的概念58

3.1.2 精密、超精密加工的意义与重要性59

3.1.3 精密加工和超精密加工的工艺特点59

3.1.4 超精密加工的共性技术及其发展60

3.2 精密、超精密加工方法62

3.2.1 精密切削加工63

3.2.2 精密磨削加工68

3.2.3 珩磨、超精研、研磨和超精密磨料加工70

3.2.4 纳米级加工——原子、分子加工单位的加工方法82

3.3 精密圆柱齿轮加工86

3.3.1 齿轮的精度要求86

3.3.2 精密圆柱齿轮加工方法88

3.3.3 滚齿加工89

3.3.4 插齿加工95

3.3.5 剃齿97

3.3.6 磨齿101

3.3.7 珩齿105

3.4 基于微机器人的超精密加工技术105

3.4.1 微加工机器人105

3.4.2 宏-微结合的驱动方式106

3.4.3 机床与微机器人技术的结合106

3.4.4 扫描隧道显微镜106

思考题与习题107

第4章 计算机辅助设计与制造技术108

4.1 CAD/CAM概述108

4.1.1 CAD/CAM的基本概念108

4.1.2 CAD/CAM系统的工作过程109

4.1.3 CAD/CAM系统的组成111

4.1.4 CAD/CAM系统的硬件111

4.1.5 CAD/CAM系统的软件115

4.2 计算机辅助设计（CAD）技术117

4.2.1 CAD系统的基本功能117

4.2.2 CAD系统的类型117

4.2.3 几何建模技术118

4.2.4 UG6.0三维实体造型方法及造型实例124

4.2.5 CAD应用软件的开发原则及开发实例127

4.3 计算机辅助工艺过程设计130

4.3.1 CAPP系统的功能及结构组成130

4.3.2 CAPP系统的类型及其工作原理131

4.3.3 CAPP系统的基础技术133

4.3.4 开目CAPP软件功能简介134

4.3.5 ICAPP简介137

4.4 计算机辅助制造（CAM）技术139

4.4.1 数控机床概述139

4.4.2 计算机辅助数控编程142

4.4.3 计算机辅助制造过程仿真147

4.5 CAD/CAM集成技术151

4.5.1 CAD/CAM集成技术的产生和发展151

4.5.2 CAD/CAM集成方式152

4.5.3 CAD/CAM集成的关键技术153

4.5.4 基于产品数据管理（PDM）技术的集成方案154

思考题与习题156

第5章 工业机器人157

5.1 工业机器人概述157

5.1.1 工业机器人的定义及特点157

5.1.2 工业机器人的发展状况及发展方向158

5.1.3 机器人的分类159

5.1.4 工业机器人的组成163

5.2 工业机器人的机械结构166

5.2.1 工业机器人的臂部结构166

5.2.2 工业机器人的腕部结构167

5.2.3 工业机器人的手部结构170

5.2.4 机器人的基本参数和性能特征171

5.3 工业机器人的控制与驱动172

5.3.1 工业机器人的控制172

5.3.2 工业机器人的驱动176

5.4 工业机器人的编程语言179

5.4.1 机器人编程语言的分类180

5.4.2 几种工业机器人编程语言简介180

5.5 工业机器人的应用181

5.5.1 焊接机器人182

5.5.2 喷漆机器人183

5.5.3 装配机器人184

5.5.4 机器人柔性装配系统184

5.5.5 机器人在FMS中的应用186

5.5.6 恶劣工作环境及危险工作186

思考题与习题187

第6章 柔性制造技术188

6.1 柔性制造系统（FMS）概述188

6.1.1 FMS的产生和发展188

6.1.2 FMS的基本组成及主要功能190

6.1.3 FMS的优点及效益193

6.2 FMS的自动加工系统194

6.2.1 自动加工系统的功能和机床配置194

6.2.2 机床辅具及自动上、下料装置197

6.2.3 FMS对加工系统的控制功能和其他项目的要求199

6.3 FMS的物料输送与储存系统200

6.3.1 物料输送与储存系统简介200

6.3.2 物料的输送系统202

6.3.3 自动化储存与检索系统208

6.4 FMS的刀具管理系统210

6.4.1 FMS的刀具管理系统的组成及其作业过程210

6.4.2 刀具的交换与存储212

6.4.3 刀具的监控与信息管理216

6.5 FMS的控制系统218

6.5.1 对FMS控制系统结构的要求218

6.5.2 控制系统的体系结构218

6.5.3 控制系统任务220

6.6 FMS的信息流支持系统221

6.6.1 FMS的信息流模型221

6.6.2 FMS的信息流要素、联系和特征222

6.7 FMS的应用与实施224

6.7.1 FMS的应用224

6.7.2 FMS的实施步骤226

思考题与习题228

第7章 现代制造系统229

7.1 计算机集成制造系统（CIMS）229

7.1.1 CIMS的概念229

7.1.2 CIMS的基本组成230

7.1.3 CIMS的递阶控制模式234

7.1.4 CIMS的体系结构235

7.1.5 我国在CIMS技术方面的进展237

7.2 虚拟制造（VM）技术238

7.2.1 虚拟制造的定义238

7.2.2 虚拟制造的分类239

7.2.3 虚拟制造的关键技术239

7.2.4 虚拟制造技术的应用实例242

7.3 敏捷制造与并行工程技术243

7.3.1 敏捷制造（AM）243

7.3.2 并行工程（CE）技术245

7.4 智能制造与精益生产技术249

7.4.1 智能制造系统（IMS）249

7.4.2 精益生产（LP）技术251

7.5 反求设计与快速成形制造技术254

7.5.1 反求设计254

7.5.2 快速成形制造技术256

7.6 网络化制造技术261

7.6.1 网络化制造的内涵262

7.6.2 网络化制造的关键技术分析262

7.6.3 网络化制造对制造业的影响263

7.6.4 网络化制造的发展趋势263

7.7 生物制造技术264

7.7.1 生物制造的概念264

7.7.2 生物制造研究的主要内容264

思考题与习题265

第8章 典型现代制造系统实例267

8.1 成都飞机工业公司CIMS应用实例267

8.1.1 成都飞机工业公司CIMS自动化集成分系统的总体结构267

8.1.2 CAC-CIMS/FA功能271

8.1.3 CAC-CIMS/FA实施效果与效益分析275

8.2 一汽集团公司CAD/CAM应用实例276

8.2.1 引言276

8.2.2 技术依据及其转化途径277

8.2.3 产品几何造型278

8.2.4 车身模具CAM279

8.2.5 CAD/CAM一体化的必要性280

8.3 德国FESTO公司FMS-50应用实例281

8.3.1 引言281

8.3.2 FMS-50柔性制造系统的基本组成281

8.3.3 FMS-50柔性制造系统的主要功能281

8.3.4 FMS-50柔性制造系统在机械类专业综合训练中的应用282

参考文献285