第一篇 产品的前期准备与设计第1章 产品的初步设计 1
1.1 机电产品现代设计的概念 1
1.2 现代设计的特点 1
1.3 现代制造的一些设计方法 3
1.3.1 并行设计 3
1.3.2 系统设计 7
1.3.3 模块化设计 8
1.3.4 价值工程 14
1.4 基于产品数据（信息）的设计管理系统 16
第2章 产品的详细设计 19
2.1 CAD软件概述 19
2.1.1 AutoCAD 2010的工作空间 19
2.1.2 AutoCAD 2010的界面组成 19
2.1.3 AutoCAD的命令启动方法 21
2.1.4 图层的创建和管理 22
2.1.5 AutoCAD的常用绘图命令 23
2.1.6 AutoCAD的常用修改命令 26
2.1.7 AutoCAD的尺寸标注 29
2.1.8 综合实例 30
2.2 SolidWorks软件概述 34
2.2.1 SolidWorks 2009简介 34
2.2.2 草图绘制 38
2.2.3 零件设计 41
2.2.4 装配体 53
2.2.5 工程图 54
2.3 Pro/ENGINEER软件概述 58
2.3.1 Pro/ENGINEER简介 58
2.3.2 二维建模 63
2.3.3 三维建模 70
2.4 Protel软件概述 88
2.4.1 Protel简介 88
2.4.2 原理图设计 88
2.4.3 PCB设计 96
第3章 产品的设计评价 107
3.1 设计的评价特征 107
3.1.1 工艺性评价 107
3.1.2 经济性评价 108
3.1.3 社会性评价 108
3.2 产品全生命周期的绿色评价体系 109
3.2.1 成本与收益的测度 109
3.2.2 绿色产品竞争力评价 111
3.2.3 绿色产品综合评价 111
3.2.4 绿色制造的现状及国内外发展趋势 112
3.2.5 绿色制造技术 113
第二篇 产品的生产加工 118
第4章 现代制造的生产加工环境 118
4.1 现代加工车间的特点 118
4.1.1 车间设备布局的基本要求 118
4.1.2 影响车间设备布局的因素 119
4.1.3 车间设备布局形式的分类 120
4.1.4 车间制造过程信息系统的总体结构 123
4.1.5 系统功能模块设计 124
4.1.6 信息模型设计 125
4.1.7 车间制造过程信息系统的实现架构 125
4.1.8 车间制造过程信息系统的可重构化 127
4.2 现代制造的网络结构特征 128
4.3 现代加工中CAD与CAM的联系 131
第5章 计算机辅助工艺过程设计与计算机辅助制造 133
5.1 计算机辅助工艺过程设计（CAPP） 133
5.1.1 CAPP的基本概念 133
5.1.2 CAPP的系统结构 136
5.1.3 CAPP的功能 137
5.1.4 CAPP系统的分类 138
5.2 计算机辅助制造（CAM） 139
5.2.1 数控编程 139
5.2.2 NC刀具轨迹的生成方法 139
5.2.3 数控仿真技术 141
5.2.4 CAMWorks功能简介 142
5.2.5 CAMWorks 2003的使用 143
5.2.6 CAMWorks的具体操作简介 143
第6章 典型切削加工 153
6.1 车削加工 153
6.2 铣削加工 154
6.3 刨削加工 156
6.4 拉削加工 157
6.5 磨削加工 157
第7章 成形加工 160
7.1 金属铸造成形 160
7.1.1 铸造工艺基础 160
7.1.2 铸造工艺方法 161
7.1.3 铸造工艺拟定 162
7.2 金属锻压成形 163
7.2.1 自由锻成形 163
7.2.2 模锻成形 164
7.2.3 板料冲压 166
7.2.4 塑性成形新技术 167
7.3 金属焊接成形 167
7.3.1 焊接工艺基础 167
7.3.2 焊接成形方法 168
7.3.3 焊接工艺拟定 169
7.3.4 焊接结构设计 169
7.4 非金属热压成形 169
7.4.1 高聚合物热压成形 169
7.4.2 高分子胶接成形 170
7.4.3 陶瓷及复合材料成形 170
第8章 特种加工 171
8.1 特种加工的产生及发展 171
8.2 特种加工的分类 172
8.3 电火花线切割加工 174
8.3.1 电火花线切割加工的原理和应用范围 174
8.3.2 电火花线切割控制系统和编程技术 175
8.4 快速成形 186
8.4.1 快速成形技术原理 186
8.4.2 快速成形技术的工艺过程 186
8.4.3 快速成形技术的特点 187
8.4.4 快速成形技术的分类 187
8.4.5 快速成形技术的应用 189
8.5 近净成形 190
8.5.1 近净成形技术 190
8.5.2 近净成形技术的国内外发展趋势 190
第三篇 产品的装配 193
第9章 装配公差分析及分配 193
9.1 装配公差的基本概念 196
9.1.1 尺寸链 197
9.1.2 形位公差 199
9.2 公差分析 213
9.2.1 用完全互换法解尺寸链 213
9.2.2 用大数互换法解尺寸链 214
9.2.3 解尺寸链的其他方法 215
9.3 柔性件的公差分析 217
9.3.1 柔性薄板装配技术的发展现状 217
9.3.2 柔性薄板装配的基本形式 218
9.3.3 柔性薄板装配中的公差分析技术 219
第10章 装配序列规划与虚拟装配 222
10.1 基于多目标的装配序列规划 222
10.1.1 装配序列规划的发展 222
10.1.2 装配序列的评价与优化 225
10.1.3 装配序列规划的方法 228
10.2 虚拟装配 229
10.2.1 虚拟装配的基本概念 230
10.2.2 虚拟装配的实现技术 232
10.2.3 虚拟装配的规划过程 233
10.2.4 虚拟装配的发展趋势 236
第11章 装配自动化设备 238
11.1 物流车 238
11.1.1 物流车的类型和结构 238
11.1.2 物流车的导航方式 240
11.2 装配机械手 244
11.2.1 装配机械手的组成 245
11.2.2 装配机械手的设计特点 248
11.2.3 几种典型的机械手 248
11.3 专用装配设备 252
11.3.1 自动化装夹 252
11.3.2 自动化装配生产线 255
第12章 装配过程中的检测技术 258
12.1 数字化测量技术 258
12.1.1 三坐标测量机 258
12.1.2 激光数字化测量 264
12.1.3 基于图像的测量技术 267
12.1.4 室内GPS 270
12.2 装配检测系统集成技术 273
12.2.1 多种检测方法的集成 273
12.2.2 测试与加工制造过程的集成 275
第四篇 产品生产的信息化管理与工业网络第13章 产品生产管理的信息集成技术 277
13.1 现代制造系统信息流分析 279
13.2 设备数字化装备集成控制技术 280
13.3 现代制造系统信息无缝集成方案 282
第14章 开放式数控系统与制造系统动态集成技术 284
14.1 开放式数控系统的概念设计 284
14.2 开放式数控系统的网络化嵌入式解决方案 285
14.3 基于ARM+DSP的开放式数控系统设计 286
14.4 开放式数控系统的抽象模型 288
14.4.1 设备对象模型 288
14.4.2 虚拟制造设备（VMD）的抽象模型 289
14.4.3 功能和数据对象的抽象模型 291
14.5 基于XML的现场设备互操作解决方案 291
14.5.1 基于XML的数控设备信息描述 292
14.5.2 数据模型映射的B/S体系模型 293
14.5.3 数控设备描述文件体系结构 293
14.5.4 基于XML的设备描述文件解析 296
14.5.5 制造系统组态与动态可重配置管理 296
第15章 工业以太网实时通信模型及协议关键技术 301
15.1 面向嵌入式系统的工业以太网通信协议栈 301
15.1.1 协议栈模型分析 301
15.1.2 可嵌入现场设备的网络通信协议栈 302
15.1.3 工业控制实时网络通信模型 302
15.2 面向数控系统实时应用的通信协议的实现 304
15.2.1 基于时间和事件驱动的报文传输模型 304
15.2.2 网络报文快速编码／解码算法 306
15.3 网络化数控系统的任务集成调度框架 309
15.3.1 网络调度与单处理器任务调度的分析与处理 310
15.3.2 网络化数控系统的任务调度分析 311
15.3.3 网络化数控系统的分级调度策略 312
15.4 基于以太网的设备信息集成平台及测试 313
15.4.1 数控系统通信功能测试 314
15.4.2 数控系统及制造系统的动态集成相关实验 318
参考文献 320