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第1章 现代制造技术概论1

1.1 制造技术发展历程1

1.2 现代制造技术背景与内涵2

1.3 现代制造技术体系结构3

第2章 高速切削技术5

2.1 概述5

2.1.1 高速切削技术发展历程5

2.1.2 高速切削速度范围7

2.1.3 高速切削优越性8

2.1.4 高速切削关键技术9

2.2 高速切削基础理论10

2.2.1 切屑形成10

2.2.2 切削热和切削温度12

2.2.3 切削力13

2.2.4 刀具磨损和破损14

2.2.5 高速切削表面质量16

2.3 高速切削机床16

2.3.1 高速加工对机床的要求17

2.3.2 高速主轴系统18

2.3.3 高速进给系统22

2.3.4 高速机床支撑部件28

2.3.5 高速数控系统30

2.3.6 高速加工中心31

2.4 高速加工工具系统34

2.4.1 高速加工工具系统应满足的要求34

2.4.2 常规工具系统35

2.4.3 高速工具系统37

2.5 高速切削刀具技术41

2.5.1 高速切削刀具材料42

2.5.2 高速切削刀具结构47

2.5.3 高速切削参数48

2.6 高速切削监控技术48

2.6.1 刀具状态检测48

2.6.2 机床位置检测49

2.6.3 工件状态检测50

2.6.4 机床工况监控50

2.7 高速切削技术在航空制造中的应用51

2.7.1 航空结构件特点51

2.7.2 航空结构件高速切削刀具52

2.7.3 航空结构件高速切削参数与切削方式52

2.7.4 航空结构件切削走刀策略与装夹方式53

第3章 快速成形技术55

3.1 概述55

3.1.1 零件成形方法分类55

3.1.2 快速成形技术过程55

3.1.3 快速成形技术特点56

3.2 快速成形工艺57

3.2.1 立体光刻成形57

3.2.2 选区激光烧结62

3.2.3 熔融沉积制造工艺67

3.2.4 分层实体制造工艺69

3.2.5 其他快速成形制造工艺72

3.3 快速成形技术中的数据处理74

3.3.1 快速成形技术中的数据来源74

3.3.2 STL数据格式76

3.3.3 三维模型分层处理80

3.3.4 数据处理中的其他问题83

3.4 快速成形技术中的后处理88

3.4.1 剥离89

3.4.2 修补、打磨和抛光89

3.4.3 表面涂覆89

3.5 快速成形精度分析90

3.5.1 工艺和设备对成形精度的影响90

3.5.2 数据处理过程对成形精度的影响91

3.5.3 成形过程对精度的影响94

3.5.4 后处理过程对成形精度的影响94

3.6 快速成形技术应用95

3.6.1 新产品研制95

3.6.2 快速模具制造97

3.7 快速成形技术的进展105

3.7.1 功能梯度材料的快速成形106

3.7.2 金属直接成形技术107

第4章 特种加工技术108

4.1 概述108

4.1.1 特种加工方法特点与分类108

4.1.2 特种加工对材料可加工性和结构工艺性的影响110

4.2 电火花加工技术111

4.2.1 电火花加工原理111

4.2.2 电火花加工过程112

4.2.3 电火花加工特点与分类115

4.2.4 电火花加工基本规律116

4.2.5 脉冲电源120

4.3 电化学加工122

4.3.1 电化学加工原理122

4.3.2 电化学加工特点与分类126

4.3.3 电解加工126

4.3.4 电铸加工132

4.4 激光加工技术139

4.4.1 激光及激光加工原理139

4.4.2 激光加工设备142

4.4.3 激光器143

4.4.4 激光加工应用144

4.5 电子束加工148

4.5.1 电子束加工原理148

4.5.2 电子束加工设备150

4.5.3 电子束加工工艺151

4.6 离子束加工154

4.6.1 离子束加工原理155

4.6.2 离子束加工装置156

4.6.3 离子束加工方法156

4.7 超声波加工159

4.7.1 超声波加工的原理和特点160

4.7.2 超声波加工设备161

4.7.3 超声波加工速度、加工精度、表面质量及其影响因素164

4.7.4 超声波加工应用166

第5章 微细加工技术169

5.1 微机械与微细加工概述169

5.1.1 微机械169

5.1.2 微细加工技术170

5.2 硅微细加工技术172

5.2.1 硅的体微加工173

5.2.2 硅的面微加工178

5.3 光刻179

5.3.1 掩膜制作179

5.3.2 光刻过程180

5.4 LIGA技术与准LIGA技术181

5.4.1 LIGA技术181

5.4.2 准LIGA技术185

5.4.3 用LIGA进行微三维结构的加工186

5.4.4 LIGA技术与准LIGA技术的应用187

5.5 微细电火花加工188

5.5.1 微细电火花加工的特点与实现条件189

5.5.2 微细电火花加工关键技术190

5.5.3 基于LIGA技术的微细电火花加工196

5.5.4 微细电火花线切割加工196

5.6 微细切削加工技术197

5.6.1 微切削加工机理197

5.6.2 微细车削198

5.6.3 微细铣削202

5.7 薄膜气相沉积技术203

5.7.1 物理气相沉积203

5.7.2 化学气相沉积206

5.7.3 薄膜在机械工程中的应用208

5.8 纳米加工技术208

5.8.1 纳米技术208

5.8.2 纳米加工机理与关键技术209

5.8.3 纳米级加工精度210

5.8.4 基于扫描探针显微镜的纳米加工211

第6章 绿色制造216

6.1 概述216

6.1.1 绿色制造背景216

6.1.2 绿色制造内涵219

6.2 绿色产品220

6.2.1 绿色产品特点220

6.2.2 绿色标志221

6.2.3 绿色产品评价223

6.3 绿色设计概述224

6.3.1 绿色设计概念225

6.3.2 绿色设计原则与内容225

6.4 产品总体绿色设计227

6.4.1 产品概念创新227

6.4.2 产品结构优化227

6.4.3 产品生产过程优化228

6.4.4 优化产品销售网络228

6.4.5 减少产品使用阶段的潜在环境影响229

6.4.6 产品的回收处理229

6.5 材料的绿色选择230

6.5.1 产品材料对环境的影响230

6.5.2 绿色材料230

6.5.3 材料绿色选择233

6.6 可拆卸性设计与可回收性设计236

6.6.1 产品拆卸与回收的方法与原则236

6.6.2 可拆卸性设计238

6.6.3 可回收性设计240

6.6.4 产品生命周期中的回收241

6.7 绿色包装241

6.7.1 绿色包装含义242

6.7.2 绿色包装方法242

6.7.3 绿色包装设计实例245

6.8 绿色机械制造246

6.8.1 概述246

6.8.2 绿色干切削技术247

6.8.3 低温强风冷却切削256

6.8.4 绿色热处理技术257

6.8.5 绿色铸造技术261

6.9 绿色再制造262

6.9.1 绿色再制造工程的含义262

6.9.2 绿色再制造工程的实施基础265

6.9.3 绿色再制造工程的分类、组成与关键技术266

6.9.4 表面工程技术268

6.9.5 汽车再制造工程270

第7章 制造模式274

7.1 概述274

7.1.1 制造模式的发展历程274

7.1.2 先进制造模式277

7.2 精益生产278

7.2.1 丰田公司的精益生产方式278

7.2.2 精益生产方式特征282

7.2.3 生产制造领域中的精益化283

7.2.4 精益生产方式中的产品开发296

7.2.5 精益生产方式中的质量管理297

7.2.6 精益生产方式中的准时采购299

7.3 敏捷制造300

7.3.1 敏捷制造内涵301

7.3.2 敏捷制造要素302

7.3.3 虚拟企业组建304

7.3.4 敏捷制造关键技术306

7.4 网络化制造307

7.4.1 网络化制造与网络化制造系统308

7.4.2 网络化制造涉及的技术308

7.4.3 网络化制造的实施方法309

7.4.4 网络化制造实例310

7.5 柔性制造313

7.5.1 柔性制造系统313

7.5.2 柔性制造315

7.6 计算机集成制造315

7.6.1 计算机集成制造概念315

7.6.2 计算机集成制造系统组成317

7.6.3 计算机集成制造的实施318

7.7 制造业信息化319

7.7.1 制造业信息化的应用阶段319

7.7.2 制造业信息化工程实施320

7.7.3 我国实施制造业信息化的概况324

参考文献327