第1章 绪论 1
1.1制造技术的发展及对国民经济的贡献 1
1.1.1制造的相关概念 1
1.1.2制造业发展的历程 2
1.1.3制造业对国民经济发展的贡献 3
1.2制造业的变革及面临的挑战 6
1.2.1制造业的变革 6
1.2.2制造业面临的挑战 7
1.3制造技术给制造业带来的变革 8
1.4先进制造技术的提出和进展 9
1.4.1先进制造技术产生的背景 9
1.4.2先进制造技术在我国的进展 10
1.5先进制造技术的内涵和特点 12
1.5.1先进制造技术的定义 12
1.5.2先进制造技术的特点 12
1.6先进制造技术的体系结构及分类 13
1.6.1先进制造技术的体系结构 13
1.6.2先进制造技术的分类 13
1.7先进制造技术的发展趋势 15
1.8制造工艺的内涵及体系结构 17
1.8.1制造工艺的定义 17
1.8.2制造工艺的体系结构 17
1.9先进制造工艺技术的发展趋势 19
参考文献 22
第2章 先进材料成形技术 24
2.1概述 24
2.1.1材料成形技术的内涵 24
2.1.2材料成形技术的特点 24
2.1.3近净成形技术 25
2.2精密洁净铸造成形技术 25
2.2.1熔模精密铸造 25
2.2.2消失模精密铸造 26
2.2.3金属型铸造 27
2.2.4压力铸造 28
2.2.5低压铸造 29
2.2.6离心铸造 29
2.2.7陶瓷型铸造 30
2.2.8半固态铸造成形 31
2.3精确高效材料塑性的成形技术 32
2.3.1精密塑性成形方法的分类 32
2.3.2精密模锻 33
2.3.3挤压成形 33
2.3.4轧制成形 35
2.3.5超塑性成形 36
2.3.6无模多点成形 37
2.3.7数控渐进成形 38
2.4优质高效材料的连接技术 40
2.4.1连接技术分类 40
2.4.2激光焊接 40
2.4.3复合激光焊接技术 42
2.4.4电子束焊接技术 44
2.4.5扩散连接技术 45
2.4.6钎焊 47
2.5优质低耗洁净材料的改性技术 48
2.5.1激光表面淬火 48
2.5.2激光熔覆技术 49
2.5.3激光表面合金化 50
2.5.4激光表面毛化技术 51
2.6非金属材料的成形技术 52
2.6.1塑料成形 52
2.6.2橡胶成形 53
2.6.3陶瓷成形 54
2.6.4复合材料成形 54
参考文献 56
第3章 快速成形制造技术 58
3.1概述 58
3.1.1快速成形技术的内涵 58
3.1.2快速成形技术的发展 58
3.1.3快速成形技术的应用领域 60
3.2快速成形原理 60
3.2.1快速成形技术的原理 61
3.2.2快速成形技术的特点 62
3.2.3快速成形材料 62
3.3快速成形技术的工艺方法 63
3.3.1光固化立体成形 63
3.3.2选择性激光烧结工艺 66
3.3.3分层实体制造 67
3.3.4熔积成形 69
3.3.5三维印刷 69
3.4快速制模技术 70
3.4.1快速制模技术的内涵及发展 70
3.4.2用快速成形直接制造模具 71
3.4.3用快速成形间接制造模具 71
3.5硅橡胶快速制模技术 72
3.6金属电弧喷涂快速制模技术 72
3.6.1金属电弧喷涂快速制模技术的优点 73
3.6.2金属电弧喷涂快速制模的关键技术 73
3.6.3金属电弧喷涂快速制模技术的主要研究内容 74
3.6.4金属电弧喷涂快速制模技术的国内外发展现状 75
3.6.5快速制模工艺的流程图 76
3.7精密铸造模具的快速制造技术 78
3.7.1精密铸造模具快速制造技术产生的背景 78
3.7.2快速成形技术在快速铸造中应用 79
3.7.3熔模精密铸造模具的快速制造 79
3.7.4砂型精密铸造模具的快速制造 82
3.7.5消失铸造模具的快速精密制造 82
3.7.6陶瓷型铸造模具的快速精密制造 82
3.8模具电火花加工电极快速制造 84
参考文献 85
第4章 高效切削/磨削加工技术 87
4.1超高速加工技术概述 87
4.2超高速切削加工技术 87
4.2.1超高速切削加工技术的特点及应用 87
4.2.2超高速切削的关键技术 89
4.2.3超高速机床的发展现状 94
4.2.4超高速切削加工技术的研究热点 94
4.3高效率磨削加工技术 95
4.3.1磨粒加工技术特点及在国民经济中的作用 95
4.3.2高效率磨削加工技术的原理和方法 97
4.4高速/超高速磨削加工技术 97
4.4.1高速/超高速磨削技术的发展 97
4.4.2高速/超高速磨削技术的特点 100
4.4.3高速/超高速磨削关键技术 102
4.4.4超高速磨削的科学理论问题与研究方向 110
4.5超高速磨削技术的工业应用 110
4.5.1高效深切磨削 110
4.5.2快速点磨削 111
4.5.3超高速外圆磨削 114
4.5.4硬脆材料及难加工材料超高速磨削 114
4.6强力磨削技术 115
4.6.1高速强力外圆磨削 115
4.6.2缓进给磨削 115
4.6.3高速重负荷荒磨 116
4.7砂带磨削技术 117
4.7.1砂带磨削技术的内涵及特点 117
4.7.2砂带磨削的关键技术 118
4.7.3砂带磨削技术的应用 120
4.8难加工材料高效磨粒加工技术 121
4.8.1硬脆材料延性域磨削技术 121
4.8.2硬脆材料高效率端面磨削技术 122
4.8.3难加工材料自由磨粒加工工艺 122
4.8.4石材的高效磨削技术 124
4.9磨削加工数控化、自动化、智能化及虚拟化 126
4.9.1磨削加工数控化和自动化 126
4.9.2磨削加工智能化 127
4.9.3磨粒加工虚拟仿真 127
4.9.4分子动力学仿真技术在磨粒加工研究中的应用 128
4.10先进磨削加工工艺与装备基础研究中存在的问题与差距 129
4.11高速/超高速磨削加工工艺与装备研究热点 130
参考文献 130
第5章 精密/超精密加工技术 133
5.1精密/超精密加工技术的内涵及特点 133
5.1.1精密/超精密加工技术的内涵 133
5.1.2几个重要概念 133
5.1.3精密/超精密加工的特点 134
5.1.4精密/超精密加工的应用 134
5.1.5精密/超精密加工的方法及其分类 135
5.1.6精密/超精密加工的关键技术 139
5.1.7精密/超精密加工的发展趋势 141
5.2金刚石刀具的超精密切削加工 141
5.3精密/超精密砂轮磨削加工 141
5.3.1精密/超精密砂轮磨削机理 142
5.3.2电解在线修锐砂轮的超精密镜面磨削技术 142
5.3.3双端面精密磨削技术 144
5.3.4珩磨 145
5.4精密/超精密砂带磨削 146
5.5精密/超精密游离磨料加工 146
5.5.1研磨和抛光 146
5.5.2磁力研磨 148
5.5.3磁力悬浮研磨 150
5.5.4磁性流体研磨 151
5.5.5磁流变抛光 152
5.5.6磨料流加工 154
5.5.7弹性发射加工 155
5.5.8浮动抛光 156
5.5.9动压浮起平面研磨 158
5.5.10水合抛光 158
5.5.11化学机械抛光 159
5.5.12砂轮约束磨粒喷射光整加工 161
5.5.13电泳磨削技术 164
5.6精密/超精密加工技术研究热点 164
参考文献 165
第6章 特种加工技术 167
6.1特种加工技术概述 167
6.1.1特种加工的定义 167
6.1.2特种加工的分类 167
6.2电火花加工 168
6.2.1电火花加工的机理 168
6.2.2电火花加工的特点 169
6.2.3电火花加工的应用 170
6.3电火花线切割加工 171
6.3.1电火花线切割加工的机理 171
6.3.2高、低速走丝电火花线切割加工的比较 172
6.3.3电火花线切割加工的特点 173
6.3.4电火花线切割加工的应用 174
6.4电解加工 175
6.4.1电解加工的工作原理 175
6.4.2电解加工的特点 175
6.4.3电解加工的新技术 175
6.4.4电解加工的应用 176
6.5超声波加工 176
6.5.1超声波加工的工作原理 176
6.5.2超声波加工的特点及应用 177
6.6水射流切割加工 178
6.6.1水射流切割加工的基本原理 178
6.6.2水射流切割加工的特点 178
6.6.3水射流切割加工的应用 178
6.7磨料喷射加工 178
6.7.1磨料喷射加工的工作原理 178
6.7.2磨料喷射加工的装置 178
6.7.3磨料喷射加工的分类 179
6.7.4磨料喷射加工的特点 179
6.7.5磨料喷射加工的应用 180
6.8激光加工 180
6.8.1激光加工的工作原理 180
6.8.2激光加工的特点 181
6.8.3激光加工的应用 181
6.9电子束加工 182
6.9.1电子束加工的工作原理 182
6.9.2电子束加工的特点与应用 182
6.10离子束加工 183
6.10.1离子束加工的工作原理 183
6.10.2离子束加工的分类 183
6.10.3离子束加工的特点及应用 184
6.11电解磨削 184
6.11.1电解磨削的工作原理 184
6.11.2电解磨削的特点 184
6.11.3电解磨削的应用 185
6.12超声-电火花复合加工 185
6.13电解-电火花复合加工 185
6.14超声-电解复合加工 186
6.15特种加工技术的研究热点 186
参考文献 186
第7章 微纳米制造技术 188
7.1微纳米制造技术概述 188
7.1.1微纳米制造技术基本概念 188
7.1.2微纳米制造技术分类 190
7.2 Top-down微纳米加工技术 192
7.2.1光刻工艺 192
7.2.2刻蚀工艺 210
7.2.3复形工艺 225
7.2.4微细切削和特种加工技术 236
7.3 Bottom-up微纳米加工技术 242
7.3.1自组装 242
7.3.2外延生长 244
参考文献 248
第8章 光电子制造技术 250
8.1光电子技术及其制造概述 250
8.1.1光电子技术简介 250
8.1.2光电子制造及其应用 251
8.2 LED及其制造技术 253
8.2.1 LED概述 253
8.2.2 LED分类 254
8.2.3 LED的基本特性和技术指标 255
8.2.4 LED的应用 257
8.2.5 LED的制造技术 258
8.3激光器及其制造技术 265
8.3.1激光器概述 265
8.3.2激光器的工作原理 265
8.3.3激光器的基本结构 266
8.3.4激光器的分类 267
8.3.5 VCSEL激光器的制造 269
8.4微电子与光电子集成技术 272
8.4.1硅基光电子集成 272
8.4.2微电子与光电子混合集成技术 274
参考文献 278