本書是在教育部財(cái)政部“職業(yè)院校教師素質(zhì)提高計(jì)劃職教師資培養(yǎng)資源開發(fā)項(xiàng)目”支持下開發(fā)的教材。
本書以職教師資本科學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)教育和職業(yè)理念教育為目的，系統(tǒng)地介紹了機(jī)械、機(jī)械與人類社會的關(guān)系、機(jī)械制造工程及其現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢、機(jī)械加工方法等機(jī)械工程學(xué)科知識。主要內(nèi)容包括機(jī)械概述，現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)，機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展與前景，機(jī)械切削加工方法、工藝與設(shè)備，金屬材料成型，特種加工與快速原型制造，以及機(jī)械的驅(qū)動與控制等內(nèi)容。
本書可作為職教師資本科機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)、機(jī)械工程類相關(guān)專業(yè)學(xué)生的教材，也可供機(jī)械相關(guān)專業(yè)學(xué)生和工程技術(shù)人員參考。
本書主要介紹了現(xiàn)代科技下新型的機(jī)械制造專業(yè)情況，包括：機(jī)械的領(lǐng)域的基本知識，機(jī)械的發(fā)展歷史及機(jī)械制造業(yè)的現(xiàn)狀，機(jī)械的結(jié)構(gòu)組成與設(shè)計(jì)制造，機(jī)械制造工程常見加工方法，如切削加工、材料成型、特種加工、快速原型制造等，同時還介紹了機(jī)械控制與驅(qū)動的原理及應(yīng)用。
本書內(nèi)容系統(tǒng)全面、簡明扼要、知識新穎，可作為高等學(xué)校機(jī)械專業(yè)導(dǎo)論課教材，也可作為機(jī)械類研究生了解機(jī)械制造領(lǐng)域基本知識的入門教材，還可作為機(jī)械制造行業(yè)工程技術(shù)人員和管理人員的參考書。
在教育部財(cái)政部“職業(yè)院校教師素質(zhì)提高計(jì)劃職教師資培養(yǎng)資源開發(fā)項(xiàng)目”的支持下，陜西科技大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)項(xiàng)目組，面向職教師資機(jī)械類本科專業(yè)，組織制定了教材開發(fā)計(jì)劃，開發(fā)了一批專業(yè)骨干教材，本書就是其中之一。
本書是職教師資機(jī)械專業(yè)本科學(xué)生學(xué)習(xí)機(jī)械工程技術(shù)和機(jī)械制造知識的專業(yè)素質(zhì)教育教材，也可作為普通本科機(jī)械工程專業(yè)學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)認(rèn)知教材。本教材針對職教師資機(jī)械類專業(yè)學(xué)生的特點(diǎn)，內(nèi)容側(cè)重于機(jī)械制造工程技術(shù)和機(jī)械行業(yè)一般概念和入門知識，旨在使學(xué)生對機(jī)械工程技術(shù)科學(xué)和機(jī)械制造業(yè)建立一個初步概念，使學(xué)生了解、認(rèn)識、熱愛自己的專業(yè)，了解今后的從業(yè)范圍，了解機(jī)械工程科技人員所需的專業(yè)知識和技能。并培養(yǎng)學(xué)生的初步專業(yè)意識，加強(qiáng)了學(xué)生對后續(xù)課程學(xué)習(xí)的目的性和針對性，以及引導(dǎo)學(xué)生適應(yīng)大學(xué)的學(xué)習(xí)生活，遵循學(xué)習(xí)規(guī)律，掌握學(xué)習(xí)方法，為今后積極主動地掌握知識，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力打下基礎(chǔ)。
全書共分為7章，首先從總體上向?qū)W生介紹了機(jī)械的基礎(chǔ)概念、機(jī)械工程與人類社會的關(guān)系、機(jī)械專業(yè)知識體系等；再進(jìn)一步介紹了現(xiàn)代機(jī)械制造系統(tǒng)的組成、現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)及其發(fā)展趨勢與未來；配合認(rèn)知實(shí)習(xí)，介紹了機(jī)械切削加工、金屬材料成型的入門知識。對特種加工與快速原型制造也作了簡介，還專門編寫了機(jī)械的驅(qū)動與控制的基本知識，目的是使學(xué)生對具體機(jī)械形成專業(yè)概念。各章開始處均設(shè)有本章的教學(xué)目標(biāo)和本章重點(diǎn)、本章難點(diǎn)，各章最后均提供了思考題。教材內(nèi)容在保證基本概念和基本理論講授的同時，突出了知識的新穎性和實(shí)用性。
本書第1章由張彩麗編寫；第2章、第3章由曹巨江編寫；第4章由張斌編寫；第5章、第6章由孫建功編寫；第7章7.1節(jié)由張彩麗編寫，第7章其他節(jié)由吉濤編寫。本書由曹巨江教授撰寫全書主題思想并組織編寫。
本書在編寫過程中得到了許多專家、同仁的大力支持和幫助，在此謹(jǐn)向他們表示衷心感謝。
本書涉及的知識面非常廣泛，編者水平有限，書中的不足之處在所難免，懇請廣大讀者批評指正。
編著者
曹巨江，陜西科技大學(xué)，陜西科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)科帶頭人，教授，曾任科研處副處長、研究生部主任、機(jī)械系主任（后改為機(jī)電工程學(xué)院院長）、副校長等職。現(xiàn)任陜西科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)科帶頭人。主要社會兼職有：中國機(jī)械工程學(xué)會包裝與食品工程分會副理事長；陜西機(jī)械工程學(xué)會副理事長；中國機(jī)械工程學(xué)會機(jī)械傳動分會理事；中國食品和包裝機(jī)械行業(yè)專家委員會副主任委員；《輕工機(jī)械》編委會副主任；《包裝與食品機(jī)械》編委會副主任。主持完成國家項(xiàng)目3項(xiàng)，主持正在進(jìn)行國家項(xiàng)目3項(xiàng)；獲省部級科技獎一、二等各一項(xiàng)。專利9項(xiàng)。參編教材、專著9部。
第1章機(jī)械概述1
1.1機(jī)械與人類文明1
1.1.1機(jī)械、機(jī)器及設(shè)備的一般概念1
1.1.2機(jī)械與人類文明3
1.2機(jī)器的組成8
1.2.1機(jī)器和機(jī)構(gòu)8
1.2.2零件、構(gòu)件及部件10
1.2.3機(jī)構(gòu)11
1.3機(jī)械結(jié)構(gòu)18
1.3.1機(jī)械結(jié)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)要素18
1.3.2機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的任務(wù)19
1.3.3機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本準(zhǔn)則20
1.3.4機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程21
1.4機(jī)械的設(shè)計(jì)和制造過程22
1.4.1機(jī)械設(shè)計(jì)過程22
1.4.2機(jī)械制造過程25
1.5機(jī)械工程學(xué)科的知識體系26
1.5.1中職院校機(jī)械工程類專業(yè)介紹26
1.5.2機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動化職教師資本科專業(yè)的知識體系29
思考題30
第2章現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)31
2.1現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)概述31
2.1.1現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)的形成31
2.1.2現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)分類及其產(chǎn)品32
2.1.3現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)的特性38
2.1.4現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位39
2.2現(xiàn)代機(jī)械制造企業(yè)40
2.2.1現(xiàn)代機(jī)械制造企業(yè)的規(guī)模類型40
2.2.2現(xiàn)代機(jī)械制造企業(yè)的生產(chǎn)過程40
2.2.3現(xiàn)代機(jī)械制造企業(yè)的工廠生產(chǎn)組織構(gòu)架41
2.2.4現(xiàn)代機(jī)械制造企業(yè)的人員構(gòu)成42
2.3我國機(jī)械制造行業(yè)綜述42
2.3.1我國機(jī)械制造業(yè)的基本現(xiàn)狀42
2.3.2通用機(jī)械制造業(yè)42
2.3.3專用設(shè)備制造業(yè)45
2.3.4交通運(yùn)輸設(shè)備制造業(yè)46
2.3.5消費(fèi)品機(jī)械和軍工機(jī)械53
思考題56
第3章機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展與前景57
3.1中國機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略57
3.1.1《中國制造2025》的提出57
3.1.2戰(zhàn)略方針58
3.1.3戰(zhàn)略目標(biāo)58
3.1.4戰(zhàn)略任務(wù)60
3.2中國制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級60
3.3機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展趨勢61
3.3.1世界未來機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展趨勢預(yù)測61
3.3.2德國“工業(yè)4.0”簡介63
3.3.3中國機(jī)械工程技術(shù)五大發(fā)展趨勢64
思考題65
第4章機(jī)械切削加工方法、工藝與設(shè)備66
4.1切削概述66
4.1.1古代的切削加工66
4.1.2切削加工的分類67
4.1.3切削加工的基本概念68
4.2切削刀具概述69
4.2.1切削刀具的分類70
4.2.2刀具的結(jié)構(gòu)70
4.2.3刀具材料72
4.3車削加工75
4.3.1車削加工類型75
4.3.2車削加工工藝特點(diǎn)75
4.3.3車削加工機(jī)床77
4.3.4車削加工中的刀具79
4.4銑削加工80
4.4.1銑削方式及工藝特點(diǎn)80
4.4.2銑削加工機(jī)床82
4.4.3銑削加工中的刀具83
4.5孔加工84
4.5.1鉆削加工84
4.5.2鏜削加工87
4.6磨削加工90
4.6.1磨削的工藝特點(diǎn)90
4.6.2磨削加工方法及設(shè)備90
4.7齒輪加工93
4.8其他切削方法概述97
4.8.1刨削和插削加工97
4.8.2拉削加工98
思考題101
第5章金屬材料成型102
5.1金屬液態(tài)成型102
5.1.1砂型鑄造102
5.1.2特種鑄造105
5.2金屬塑性成型108
5.2.1自由鍛108
5.2.2模型鍛造109
5.2.3沖壓110
5.3金屬連接成型113
5.3.1焊接方法113
5.3.2其他連接成型方法116
思考題117
第6章特種加工與快速原型制造118
6.1特種加工118
6.1.1概述118
6.1.2電火花加工119
6.1.3電火花線切割加工121
6.1.4電化學(xué)加工123
6.1.5高能束加工125
6.1.6超聲波加工128
6.2快速原型制造129
6.2.1概述129
6.2.2光敏樹脂液相固化成型130
6.2.3選擇性粉末激光燒結(jié)成型131
6.2.4薄片分層疊加成型131
6.2.5熔絲堆積成型131
思考題132
第7章機(jī)械的驅(qū)動與控制133
7.1機(jī)械驅(qū)動133
7.1.1生命及自然動力133
7.1.2能源轉(zhuǎn)換的動力135
7.2機(jī)械控制原理138
7.2.1機(jī)械控制的方式139
7.2.2機(jī)械控制的基本原理140
7.2.3開環(huán)控制與閉環(huán)控制142
7.2.4機(jī)械控制系統(tǒng)的主要組成145
7.3機(jī)械常用控制元件及應(yīng)用147
7.3.1機(jī)械控制系統(tǒng)中的傳感器147
7.3.2機(jī)械制造中的常用傳感器148
7.3.3PLC152
思考題157
參考文獻(xiàn)158
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