第1章 工程概论 1
1.1 工程的历史发展 1
1.1.1 工程的起源 1
1.1.2 工程的历史阶段 1
1.1.3 未来工程与工程创新人才 3
1.2 工程观 6
1.2.1 工程与系统 6
1.2.2 工程与社会 7
1.2.3 工程与环境 7
1.2.4 工程与伦理 8
1.2.5 工程与文化 10
1.3 制造业的发展 11
1.3.1 制造 11
1.3.2 制造业 12
1.3.3 制造技术的发展 13
1.3.4 工业4.0与中国制造2025 14
复习思考题 17
第2章 产品设计 18
2.1 产品设计流程 18
2.1.1 产品 18
2.1.2 产品设计概念 19
2.1.3 产品设计基本方法 19
2.1.4 产品开发策略 22
2.1.5 典型的产品开发流程 23
2.2 工业设计 24
2.2.1 发展历史 24
2.2.2 工业设计定义 25
2.2.3 工业设计视野 26
2.2.4 美学及人机工程学基础 28
2.2.5 工业设计评价 31
2.3 数字化设计 33
2.3.1 计算机辅助设计（CAD） 35
2.3.2 计算机辅助工程（CAE） 41
2.4 3D打印技术 46
2.4.1 成型原理及制作流程 46
2.4.2 典型的3D打印方法 48
2.4.3 应用案例 51
复习思考题 55
第3章 材料成形 56
3.1 工程材料 56
3.1.1 材料的发展 56
3.1.2 金属材料 57
3.1.3 钢的热处理 62
3.2 铸造 64
3.2.1 砂型铸造 65
3.2.2 金属的熔炼与浇注 72
3.2.3 铸件质量分析 73
3.2.4 特种铸造 75
3.3 锻压 77
3.3.1 锻压成形方法 77
3.3.2 锻造成形 79
3.3.3 冲压成形 86
3.4 焊接 89
3.4.1 手工电弧焊 90
3.4.2 焊接缺陷 94
3.4.3 其他焊接方法简介 95
3.5 塑料与成形 99
3.5.1 塑料 99
3.5.2 塑料的注射成形 102
3.5.3 注射成形模具 104
3.5.4 其他塑料成形方法 108
3.6 粉末冶金 110
3.6.1 基本工艺流程 111
3.6.2 粉末冶金应用 113
3.6.3 粉末冶金成形技术的新发展 115
3.7 陶艺 116
3.7.1 陶艺的原料 116
3.7.2 陶艺常用制作工具 117
3.7.3 陶艺的造型方法 117
3.7.4 陶艺品的烧成 119
3.7.5 陶艺作品制作实例 119
3.8 毛坯的选择 120
3.8.1 常见零件毛坯的分类与比较 120
3.8.2 毛坯的选用原则 121
3.8.3 常用零件的成形方法 122
3.8.4 典型坯件成形设计 123
复习思考题 125
第4章 普通切削加工 127
4.1 切削加工基本知识 127
4.1.1 切削要素 127
4.1.2 工艺装备 129
4.2 车削 133
4.2.1 车刀及其安装 134
4.2.2 车床的夹具 135
4.2.3 车削的基本工作 138
4.2.4 普通卧式车床及其基本操作 144
4.3 铣削、包削与磨削 146
4.3.1 铣削加工 146
4.3.2 刨削加工 153
4.3.3 磨削加工 158
4.4 钳工与装配 162
4.4.1 划线 162
4.4.2 锯削和锉削 164
4.4.3 钻削 165
4.4.4 装配与拆卸 170
4.5 典型零件的加工工艺 175
4.5.1 加工余量和定位基准 175
4.5.2 加工方案的选择 175
4.5.3 零件切削加工步骤安排 176
4.5.4 典型零件加工工艺 178
复习思考题 180
第5章 数控加工 182
5.1 数控加工基础知识 182
5.1.1 数控加工原理及加工特点 182
5.1.2 数控机床 184
5.1.3 数控编程 189
5.2 数控车削 199
5.2.1 常用数控车床及工艺装备 200
5.2.2 数控车削的编程 201
5.2.3 数控车削的典型加工零件 205
5.2.4 车削中心概述 209
5.3 数控铣削 211
5.3.1 常用数控铣床及工艺装备 212
5.3.2 FANUC 0i-MC系统的编程实例 215
5.3.3 其他数控铣加工工艺简介 219
复习思考题 223
第6章 特种加工 225
6.1 特种加工的特点及适用范围 225
6.1.1 特种加工的主要特点 225
6.1.2 特种加工的分类和主要适用范围 225
6.2 电火花成型加工 226
6.2.1 电火花加工的基本原理及特点 226
6.2.2 电火花加工的适用范围 227
6.3 电火花线切割加工 227
6.3.1 电火花线切割的基本原理及特点 227
6.3.2 电火花线切割机床的组成 228
6.3.3 电火花线切割加工的基本编程方法 228
6.4 电火花高速小孔加工 230
6.4.1 电火花高速小孔加工的基本原理及特点 230
6.4.2 电火花高速小孔加工机床的组成 231
6.5 电化学加工 231
6.5.1 电化学加工种类及工艺特点 231
6.5.2 电镀与电铸 232
6.6 超声波加工 232
6.6.1 超声波加工的基本原理及特点 233
6.6.2 超声波加工的设备及组成 233
6.6.3 超声波加工的应用 234
6.7 激光加工 235
6.7.1 激光加工原理及特点 235
6.7.2 激光加工的应用 236
6.8 高压水射流加工 237
6.8.1 高压水切割原理及特点 237
6.8.2 高压水切割组成 238
6.9 等离子加工 238
6.9.1 等离子及等离子弧特点 238
6.9.2 等离子应用 238
6.10 电子束加工 239
6.10.1 电子束加工分类 239
6.10.2 应用 239
6.11 爆炸法加工 240
6.11.1 爆炸加工分类 240
6.11.2 爆炸加工应用 240
复习思考题 241
第7章 质量检测 242
7.1 产品质量概念 242
7.1.1 质量的内涵 242
7.1.2 质量检测技术 243
7.2 质量检测基本知识 245
7.2.1 测量的含义 245
7.2.2 测量要素 245
7.2.3 测量器具分类 245
7.2.4 测量器具的选择 245
7.3 常用量具及其使用方法 246
7.3.1 游标式量具 246
7.3.2 螺旋测微量具 249
7.3.3 比较测微量具 250
7.3.4 非刻线量具 253
7.3.5 测量过程注意事项 254
7.3.6 常用测量器具的维护和保养 255
7.4 现代质量检测器具简介 255
7.4.1 粗糙度测量仪 255
7.4.2 测高仪 256
7.4.3 投影仪 257
7.4.4 三坐标测量仪 258
复习思考题 259
第8章 制造自动化 260
8.1 制造自动化技术发展 260
8.1.1 基本概念 260
8.1.2 技术发展 260
8.2 制造自动化基础技术 262
8.2.1 装备数字控制技术 262
8.2.2 机器人化制造技术 262
8.3 制造自动化系统技术 263
8.3.1 柔性制造自动化系统 263
8.3.2 智能制造系统 264
8.4 相关机电控制技术 265
8.4.1 机电控制系统 265
8.4.2 传感器 267
8.4.3 可编程控制器 270
复习思考题 272
第9章 机械安全 273
9.1 机械安全概念及特征 273
9.2 机械安全标准 274
9.2.1 机械安全标准的特性 274
9.2.2 我国机械安全标准体系 274
9.2.3 欧盟机械安全标准体系 276
9.2.4 美国机械安全标准体系 277
9.3 机械安全设计 278
9.3.1 基本原则 278
9.3.2 风险评估 278
9.3.3 风险减小 278
9.4 机械安全防护 281
9.4.1 安全防护装置 281
9.4.2 安全控制系统 284
9.5 自动扶梯安全技术应用实例 284
9.5.1 扶梯的功能和特点 284
9.5.2 扶梯危险源分析 285
9.5.3 扶梯安全解决方案 286
复习思考题 288
第10章 产品生命周期管理 289
10.1 产品生命周期管理产生的背景 289
10.2 产品生命周期管理概念与关键技术 291
10.2.1 产品生命周期管理的概念 291
10.2.2 产品生命周期管理的主要内容 292
10.2.3 产品生命周期管理的阶段划分 294
10.2.4 产品生命周期管理系统的技术架构 295
10.3 PLM商用软件 298
10.3.1 国外商用软件 298
10.3.2 Windchill软件 299
复习思考题 301
参考文献 302