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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CAM269

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