本書共12章，闡述了機械工程的相關基礎知識、現代設計方法、機械制造工藝技術及智能制造技術等。本書內容既包含了車削、銑削、磨削、鉗工等傳統(tǒng)制造方法，又包含了數控加工、特種加工、快速成型、工業(yè)測量、機電一體化、工業(yè)機器人和智能制造等先進制造工藝，還介紹了智造金工錘、勢能小車設計與制作、跨障越野機器人的設計、創(chuàng)意陶瓷花器的設計等創(chuàng)新實踐綜合案例。本書部分內容配有視頻，掃描書中相應二維碼即可觀看。本書適合于高等院校工程訓練和創(chuàng)新實踐類課程教學，也可供技術人員參考和使用。
徐鋒，教授、博士生導師。入選江蘇省“六大人才高峰”和“333”等高層次人才工程，社會學術兼職包括中國機械工程學會高級會員、中國機械制造工藝協會電子分會副秘書長，全國機械制造技術課程研究會常務理事等。主要研究方向包括超硬涂層及其工具技術，精密、微細和智能加工技術以及制造業(yè)信息化技術；主持了國家自然科學基金2項，江蘇省自然科學基金、江蘇省產學研前瞻項目和航空基金等省部級科研項目10余項、并作為骨干參加了國家級和省部級項目20余項。
目錄
第1章 緒論 1
1.1 工程與現代制造工程 1
1.2 工程能力培養(yǎng)框架 5
1.3 新工科背景下工程訓練課程的基本特征 6
1.4 項目式創(chuàng)新實踐 8
1.5 教材框架結構 9
第2章 產品設計 11
2.1 概述 11
2.2 CAD技術 12
2.2.1 CAD技術的含義 12
2.2.2 CAD系統(tǒng)的構成 12
2.2.3 CAD技術的特點 12
2.2.4 CAD常用軟件 13
2.2.5 CAD產品設計的一般流程 13
2.2.6 CAE技術 14
2.3 CAD設計案例 15
2.3.1 簡單零件建模案例 15
2.3.2 臺鉆部件裝配案例 18
2.4 逆向設計 21
2.4.1 逆向工程的概念和應用領域 21
2.4.2 逆向設計的工作流程 21
2.4.3 葉輪逆向設計案例 22
2.5 3D打印技術 24
2.5.1 3D打印技術原理和工藝 24
2.5.2 飛機模型3D打印案例 25
思考題 28
第3章 材料成型及熱處理 29
3.1 工程材料基礎 29
3.1.1 金屬材料 29
3.1.2 非金屬材料 33
3.2 鑄造 39
3.2.1 鑄造的概念和特點 39
3.2.2 砂型鑄造 39
3.2.3 熔模鑄造 42
3.2.4 戒指鑄造案例 42
3.3 焊接 45
3.3.1 焊接的概念和特點 45
3.3.2 焊接方法 45
3.3.3 四軸自動激光焊接機焊接案例 49
3.4 金屬熱處理與表面處理 51
3.4.1 金屬熱處理 51
3.4.2 鋼的表面熱處理和化學熱處理 53
思考題 55
第4章 切磨削加工 57
4.1 車削加工 57
4.1.1 車削加工的概念 57
4.1.2 常用車床 58
4.1.3 車刀 60
4.1.4 工件安裝 63
4.1.5 車床操作基礎 66
4.1.6 車削加工基本方法 68
4.1.7 榔頭柄車削加工案例 76
4.2 銑削加工 76
4.2.1 銑削加工的概念 76
4.2.2 常用銑床 77
4.2.3 銑刀 78
4.2.4 工件安裝 80
4.2.5 銑削加工基本方法 83
4.3 磨削加工 88
4.3.1 磨削加工的概念 88
4.3.2 常用磨床 89
4.3.3 砂輪 90
4.3.4 磨削加工基本方法 92
4.4 其他常見切磨削加工方法 95
思考題 96
第5章 數控加工 97
5.1 概述 97
5.1.1 數字機床 97
5.1.2 數控機床發(fā)展歷程 97
5.1.3 數控機床發(fā)展趨勢 98
5.2 數控加工基礎知識 99
5.2.1 數控機床組成及原理與坐標系 99
5.2.2 數控機床分類 102
5.2.3 數控機床特點及加工范圍 104
5.2.4 數控機床編程概述 105
5.3 數控車削加工 109
5.3.1 數控車床的結構、分類和特點 109
5.3.2 數控車床編程特點及基本指令 111
5.4 數控銑削加工 114
5.4.1 數控銑床工作原理和組成 115
5.4.2 數控銑床的加工范圍和特點 116
5.4.3 數控銑削刀具的選用 119
5.4.4 數控銑床基本指令 119
5.4.5 數控系統(tǒng)介紹 125
5.4.6 加工中心的軟件功能 128
5.4.7 加工中心的基本操作 129
5.5 CAM/DNC技術 131
5.5.1 CAM技術的概念和常用軟件 131
5.5.2 CAM系統(tǒng)功能與基本操作 133
5.5.3 CAM系統(tǒng)的應用 138
5.5.4 數控程序的輸出與DNC技術 142
5.6 數控加工編程案例 145
5.6.1 數控車床編程案例 145
5.6.2 數控銑床編程案例 146
思考題 151
第6章 鉗工與鈑金 153
6.1 概述 153
6.2 鉗工常用工具和設備 153
6.2.1 鉗工常用工具 153
6.2.2 鉗工常用設備 154
6.3 鉗工基本操作 155
6.3.1 劃線 155
6.3.2 鋸削 160
6.3.3 銼削 164
6.3.4 鉆孔、擴孔、锪孔、鉸孔 166
6.4 鉗工裝配工藝 174
6.4.1 裝配工藝過程 175
6.4.2 典型零件的裝配 176
6.5 傳動機構裝配案例 179
6.6 鈑金 180
6.6.1 下料 180
6.6.2 彎曲 181
6.6.3 滾彎原理及工藝 183
6.6.4 放邊 184
6.6.5 收邊 184
6.6.6 拔緣 185
6.6.7 拱曲 185
6.6.8 卷邊 186
6.6.9 咬縫種類和應用 186
6.6.10 校正 187
思考題 188
第7章 特種加工 189
7.1 概述 189
7.1.1 特種加工的產生和發(fā)展 189
7.1.2 特種加工的分類 190
7.1.3 特種加工技術的發(fā)展趨勢 190
7.2 電火花加工 191
7.2.1 電火花加工原理、特點和分類 191
7.2.2 電火花線切割 194
7.2.3 電火花成型加工 197
7.3 電化學加工 198
7.3.1 電化學加工的基本原理 198
7.3.2 電化學加工的分類 199
7.3.3 電解加工 199
7.4 激光加工 200
7.4.1 激光加工的基本原理和特點 200
7.4.2 激光加工的基本設備 202
7.4.3 激光加工的應用 202
7.4.4 機器人激光加工 203
7.5 高能水射流加工 207
7.5.1 高能水射流加工的發(fā)展 207
7.5.2 磨料水射流加工的基本原理 207
7.5.3 磨料水射流加工的應用 208
思考題 210
第8章 零件檢測技術 211
8.1 概述 211
8.1.1 檢測的定義 211
8.1.2 測量的基本概念 212
8.2 測量方法和儀器 212
8.2.1 測量方法的分類 212
8.2.2 常用測量儀器的分類 213
8.2.3 測量儀器的基本計量參數 213
8.3 常用測量儀器的使用、維護 213
8.3.1 游標卡尺 213
8.3.2 外徑千分尺 215
8.3.3 百分表 217
8.4 三坐標測量機 218
8.4.1 三坐標測量機的功能 218
8.4.2 三坐標測量機的工作原理和組成結構 219
8.5 白光干涉儀 220
思考題 222
第9章 機電系統(tǒng) 223
9.1 機電技術簡介 223
9.1.1 機電技術概述 223
9.1.2 機電產品 223
9.1.3 機電技術發(fā)展 223
9.2 機械系統(tǒng) 224
9.2.1 機械系統(tǒng)的組成 224
9.2.2 常用基本機械機構 224
9.3 驅動系統(tǒng) 226
9.3.1 電動驅動系統(tǒng) 227
9.3.2 氣壓驅動系統(tǒng) 228
9.4 控制系統(tǒng) 229
9.4.1 控制系統(tǒng)的概念 229
9.4.2 ROBO TXT控制器 230
9.4.3 ROBO Pro編程軟件簡介 231
9.5 檢測系統(tǒng) 232
9.5.1 檢測系統(tǒng)的概念和組成 232
9.5.2 常用傳感器 233
思考題 235
第10章 工業(yè)機器人 236
10.1 概述 236
10.2 工業(yè)機器人的定義與發(fā)展 237
10.3 工業(yè)機器人的組成與分類 238
10.3.1 工業(yè)機器人組成 238
10.3.2 工業(yè)機器人技術參數 239
10.3.3 工業(yè)機器人分類 240
10.4 工業(yè)機器人編程 241
10.4.1 庫卡機器人編程指令 242
10.4.2 庫卡機器人程序結構 246
10.4.3 數據的存儲類型 247
10.5 庫卡工業(yè)機器人操作 247
10.5.1 示教器smartPAD的介紹 247
10.5.2 示教器smartPAD的使用介紹 248
10.5.3 庫卡機器人示教器操作界面的功能認知與使用 248
10.5.4 庫卡機器人坐標系 251
10.5.5 庫卡機器人編程 252
思考題 254
第11章 智能制造系統(tǒng) 255
11.1 智能制造和智能制造系統(tǒng) 255
11.1.1 智能制造 255
11.1.2 智能制造技術 255
11.1.3 智能制造系統(tǒng)概述 255
11.2 智能制造系統(tǒng)體系結構與關鍵技術 256
11.2.1 智能制造標準化參考模型 256
11.2.2 智能制造標準體系結構 257
11.3 智能工廠 263
11.3.1 智能工廠的典型場景 263
11.3.2 智能工廠的特點 264
11.3.3 智能工廠的典型網絡結構 265
11.4 應用實例——直升機旋翼系統(tǒng)制造智能工廠 271
11.4.1 案例基本情況 271
11.4.2 案例系統(tǒng)介紹 272
思考題 274
第12章 創(chuàng)新實踐綜合案例 275
12.1 智造金工錘 275
12.1.1 項目任務 275
12.1.2 制作錘手柄套 275
12.1.3 制作錘柄 277
12.1.4 制作錘頭 278
12.1.5 激光打標 279
12.2 勢能小車設計與制作 281
12.2.1 項目任務 281
12.2.2 勢能小車理論模型設計 283
12.2.3 勢能小車結構模型設計 289
12.2.4 勢能小車制造工藝與經濟性分析 290
12.2.5 勢能小車調試與驗證 296
12.3 跨障越野機器人的設計 298
12.3.1 項目任務 298
12.3.2 機器人功能分解 299
12.3.3 機器人功能原理分析 299
12.3.4 機器人運動方案設計 300
12.3.5 機器人控制方案設計 301
12.4 創(chuàng)意陶瓷花器的設計 303
12.4.1 項目任務 303
12.4.2 項目分析 304
思考題 306
參考文獻 307
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