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 7
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 13
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 电火花加工的一些基本规律 17
2.2.3 电火花加工的基本设备 19
2.2.4 电火花成形加工工艺 24
2.3 电解加工和电解磨削 27
2.3.1 电解加工的基本原理与规律 27
2.3.2 电解加工的特点及应用 29
2.3.3 电解磨削的基本原理 31
2.3.4 电解磨削的特点及应用 32
2.4 超声波加工 32
2.4.1 超声波加工的基本原理与特点 32
2.4.2 超声波加工设备 33
2.4.3 超声波加工的基本工艺规律 34
2.4.4 超声波加工的应用 35
2.5 激光加工 36
2.5.1 激光加工的基本原理 36
2.5.2 激光加工的基本规律 38
2.5.3 激光加工的特点与应用 39
2.6 其他特种加工 41
2.6.1 电子束加工 41
2.6.2 等离子体加工 43
2.6.3 磨料喷射加工 45
2.6.4 电铸成形 46
2.6.5 液力加工 49
思考题与习题 52
第3章 精密加工和超精密加工 53
3.1 概述 53
3.1.1 精密、超精密加工的概念 53
3.1.2 精密、超精密加工的意义与重要性 53
3.1.3 精密加工和超精密加工的工艺特点 54
3.1.4 超精密加工的共性技术及其发展 55
3.2 精密、超精密加工方法 56
3.2.1 精密切削加工 56
3.2.2 精密磨削加工 61
3.2.3 珩磨、超精研、研磨和超精密磨料加工 64
3.2.4 纳米级加工——原子、分子加工单位的加工方法 78
3.3 精密圆柱齿轮加工 82
3.3.1 齿轮的精度要求 82
3.3.2 精密圆柱齿轮加工方法 83
3.3.3 滚齿加工 85
3.3.4 插齿加工 93
3.3.5 剃齿 94
3.3.6 磨齿 98
3.3.7 珩齿 102
3.4 基于微机器人的超精密加工技术 103
3.4.1 微加工机器人 103
3.4.2 宏-微结合的驱动方式 103
3.4.3 机床与微机器人技术结合 104
3.4.4 扫描隧道显微镜 104
3.5 精密加工和超精密加工目前水平、发展趋势及我国努力的方向 104
3.5.1 国外水平与发展趋势 105
3.5.2 近期我国在超精密加工方面的主要研究方向及目标 109
思考题与习题 110
第4章 计算机辅助设计与制造技术 111
4.1 CAD/CAM概述 111
4.1.1 CAD/CAM的基本概念 111
4.1.2 CAD/CAM系统的工作过程 112
4.1.3 CAD/CAM系统的组成 113
4.1.4 CAD/CAM系统的硬件 114
4.1.5 CAD/CAM系统的软件 119
4.2 计算机辅助设计（CAD）技术 121
4.2.1 CAD系统的基本功能 121
4.2.2 CAD系统的类型 121
4.2.3 几何建模技术 122
4.2.4 UG4.0三维实体造型方法及造型实例 128
4.2.5 CAD应用软件的开发原则及开发实例 130
4.3 计算机辅助工艺过程设计 134
4.3.1 CAPP系统的功能及结构组成 134
4.3.2 CAPP系统的类型及其工作原理 135
4.3.3 CAPP系统的基础技术 137
4.3.4 开目CAPP软件功能简介 138
4.3.5 ICAPP简介 139
4.4 计算机辅助制造（CAM）技术 142
4.4.1 CAM的功能 142
4.4.2 数控机床概述 143
4.4.3 数控加工程序编制 146
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系统集成方式 151
4.5.3 CAD/CAM系统集成的关键技术 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 155
第5章 工业机器人 156
5.1 工业机器人概述 156
5.1.1 工业机器人的定义及特点 156
5.1.2 工业机器人的发展状况及发展方向 157
5.1.3 机器人的分类 158
5.1.4 工业机器人的组成 160
5.2 工业机器人的机械结构 161
5.2.1 工业机器人的臂部结构 161
5.2.2 工业机器人的腕部结构 162
5.2.3 工业机器人的手部结构 165
5.2.4 机器人的基本参数和性能特征 166
5.3 工业机器人的控制与驱动 167
5.3.1 工业机器人的控制 167
5.3.2 工业机器人的驱动 171
5.4 工业机器人的编程语言 174
5.4.1 机器人编程语言的分类 174
5.4.2 几种工业机器人编程语言简介 175
5.5 工业机器人的应用 176
5.5.1 焊接机器人 176
5.5.2 喷漆机器人 178
5.5.3 搬运机器人 178
5.5.4 装配机器人 179
5.5.5 机器人柔性装配系统 179
5.5.6 机器人在FMS中的应用 181
思考题与习题 181
第6章 柔性制造技术 183
6.1 柔性制造系统（FMS）概述 183
6.1.1 FMS的产生和发展 183
6.1.2 FMS的基本组成及主要功能 184
6.1.3 FMS的优点及效益 186
6.2 FMS的自动加工系统 187
6.2.1 自动加工系统的功能和机床配置 187
6.2.2 机床辅具及自动上下料装置 190
6.2.3 FMS对加工系统的控制功能和其他项目的要求 192
6.3 FMS的物料输送与储存系统 192
6.3.1 物料输送与储存系统简介 192
6.3.2 物料的输送系统 194
6.3.3 自动储存与检索系统 198
6.4 FMS的刀具管理系统 201
6.4.1 FMS的刀具管理系统的组成及其作业过程 201
6.4.2 刀具的交换与存储 202
6.4.3 刀具的监控与信息管理 205
6.5 FMS的控制系统 206
6.5.1 对FMS控制系统结构的要求 206
6.5.2 控制系统的体系结构 207
6.5.3 控制系统任务 208
6.6 FMS的信息流支持系统 209
6.6.1 FMS的信息流模型 209
6.6.2 FMS的信息流要素、联系和特征 210
6.7 FMS的设计与实施 212
6.7.1 FMS的设计要点 212
6.7.2 FMS的实施步骤 214
思考题与习题 216
第7章 现代制造系统 217
7.1 计算机集成制造系统（CIMS） 217
7.1.1 CIMS的概念 217
7.1.2 CIMS的基本组成 218
7.1.3 CIMS的递阶控制模式 221
7.1.4 CIMS的体系结构 223
7.1.5 我国在CIMS技术方面的进展 225
7.2 虚拟制造（VM）技术 226
7.2.1 虚拟现实 226
7.2.2 虚拟制造的概念和分类 228
7.2.3 虚拟制造系统的体系结构 229
7.2.4 虚拟制造的关键技术 231
7.2.5 虚拟制造技术在制造业中的应用 233
7.3 敏捷制造与并行工程技术 234
7.3.1 敏捷制造（AM） 234
7.3.2 并行工程（CE）技术 237
7.4 智能制造与精益生产技术 239
7.4.1 智能制造系统（IMS） 239
7.4.2 精益生产（LP）技术 242
7.5 快速成形技术 244
7.5.1 快速成形原理和特点 244
7.5.2 快速成形技术的分类 246
7.5.3 快速成形技术的主要工艺方法 246
7.5.4 快速成形技术的应用 247
7.6 绿色制造技术 249
7.6.1 绿色制造的基本概念 249
7.6.2 绿色制造的研究现状 249
7.6.3 绿色制造的研究内容 250
7.6.4 绿色制造的发展趋势 252
7.7 生物制造技术 254
7.7.1 生物制造的概念 254
7.7.2 生物制造研究的主要内容 254
思考题与习题 255
第8章 典型现代制造系统实例 257
8.1 成都飞机工业公司CIMS应用实例 257
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 257
8.1.2 CAC-CIMS/FA功能 261
8.1.3 CAC-CIMS/FA实施效果与效益分析 264
8.2 一汽集团公司CAD/CAM应用实例 266
8.2.1 引言 266
8.2.2 技术依据及其转化途径 266
8.2.3 产品几何造型 267
8.2.4 车身模具CAM 269
8.2.5 CAD/CAM一体化的必要性 269
8.3 日本大隈铁工FMS应用实例 270
8.3.1 引言 270
8.3.2 FMS-MC-1的构成 270
8.3.3 FMS-MC-1的运用 272
8.3.4 FMS-MC-1的特点 272
8.3.5 FMS-MC-1的经济效益 273
参考文献 274