现代制造技术（第2版）

制造业是支撑现代社会经济的最为重要的产业之一，制造技术是与制造业和制造系统相关的一系列技术的总和，它所涉及的领域非常广泛，所包含的内容也非常丰富。

现代制造技术是在传统机械制造技术的基础上发展起来的，两者的分界线大体上可以划在20世纪中叶，其主要特征表现为主流制造模式向着精密化、柔性化、集成化、智能化以及绿色化方向发展，并取得了累累硕果。

为了满足高职高专院校的机械工程、制造自动化、机电工程、管理工程等专业开设现代制造技术课程的需要，我们编写了这本教材。教材从现代设计技术、现代加工技术、制造自动化技术、现代制造管理以及先进制造技术等方面，介绍了现代制造技术的总体概貌，基本涉及现代制造技术的主要相关内容。全书共分6章，第1章绪论，主要介绍现代制造技术的发展历程、基本组成、主要特点以及发展趋势等； 第2章现代设计技术，主要介绍计算机辅助设计、计算机辅助工艺规划、面向产品全生命周期的设计、绿色设计和反求工程技术等； 第3章现代加工技术，主要介绍超高速加工技术、超精密加工技术、现代特种加工技术、微型机械加工技术以及快速原型制造技术等； 第4章制造自动化技术，主要介绍数控加工技术、工业机器人技术、柔性制造技术、计算机集成制造技术以及CAD/CAM集成技术等； 第5章现代制造管理，主要介绍全面质量管理、成组技术、即时生产、制造资源规划以及企业资源规划等； 第6章先进制造技术，主要介绍并行工程、敏捷制造、虚拟制造、绿色制造以及智能制造等。

本教材第1版于2003年出版。承蒙广大读者的厚爱以及清华大学出版社的大力支持，现对教材进行修订，主要围绕近年来先进制造技术的最新进展，增加了包括基于泛在网络制造技术等内容，并对原书中存在的某些错误和纰漏进行了更正和修改。

本教材由北京信息职业技术学院卢小平担任主编，卢小平、吴为、李亚平、王本岩等承担各章节的编写任务。由于编者水平有限，书中难免存在缺点和错误，殷切希望广大读者批评指正。

编者2010年12月

第1章绪论

1.1制造业与制造技术

1.1.1制造业是国民经济的重要领域

1.1.2制造及制造技术的概念

1.2制造技术的发展历程

1.2.1传统制造技术的发展历程

1.2.2现代制造技术的发展历程

1.3现代制造技术的主要领域及分类

1.3.1现代制造技术的主要领域

1.3.2现代制造技术的分类

1.4现代制造技术的特点及发展趋势

1.4.1现代制造技术的特点

1.4.2现代制造技术的发展趋势

习题

第2章现代设计技术

2.1概述

2.1.1现代设计技术的概念

2.1.2现代设计技术的发展及其意义

2.1.3现代设计技术的方法

2.2计算机辅助设计

2.2.1概述

2.2.2常规设计中的CAD

2.2.3概念设计CAD

2.2.4几何建模

2.2.5CAD的数据管理

2.2.6CAD技术的发展

2.3计算机辅助工艺规划

2.3.1CAPP的主要功能

2.3.2CAPP系统的类型

2.3.3CAPP系统的应用

2.4面向全生命周期的设计

2.4.1概述

2.4.2并行设计

2.4.3面向应用领域的设计评价技术

2.4.4产品数据交换技术

2.4.5产品数据管理

2.5绿色设计

2.5.1概述

2.5.2绿色设计的主要内容

2.5.3绿色设计的关键技术

2.6反求工程技术

2.6.1概述

2.6.2反求设计的对象类型

2.6.3计算机辅助反求设计

习题

第3章现代加工技术

3.1概述

3.1.1现代加工技术的内涵

3.1.2现代加工技术的特点

3.1.3现代加工技术的发展趋势

3.2超高速加工技术

3.2.1概述

3.2.2超高速加工机理

3.2.3超高速加工单元制造技术

3.2.4超高速加工用刀具与磨具

3.3超精密加工技术

3.3.1概述

3.3.2超精密切削加工

3.3.3超精密磨削和磨料加工

3.3.4超精密特种加工

3.3.5超精密加工技术的发展趋势

3.4现代特种加工技术

3.4.1概述

3.4.2电火花加工技术

3.4.3高能束加工技术

3.4.4超声波加工技术

3.5微型机械加工技术

3.5.1概述

3.5.2微型机械的微细加工工艺

3.5.3微型机械加工技术的相关技术

3.6快速原型制造技术

3.6.1快速原型技术的概念

3.6.2快速原型制造工艺

3.6.3快速原型技术的特点及其应用

习题

第4章制造自动化技术

4.1概述

4.1.1制造自动化的内涵

4.1.2制造自动化技术的发展历程

4.1.3制造自动化技术的发展趋势

4.2数控加工技术

4.2.1数控技术

4.2.2数控机床

4.2.3数控加工编程

4.3工业机器人技术

4.3.1概述

4.3.2工业机器人的结构

4.3.3工业机器人的运动轴系和自由度

4.3.4工业机器人驱动与控制

4.3.5工业机器人的应用

4.4柔性制造技术

4.4.1概述

4.4.2柔性制造系统的组成

4.4.3柔性制造系统的控制

4.4.4柔性制造系统的发展

4.5计算机集成制造技术

4.5.1概述

4.5.2CIMS的发展过程

4.5.3CIMS的系统结构

4.5.4CIMS的特点及发展

4.6CAD/CAM集成技术

4.6.1CAD/CAM系统的组成

4.6.2CAD/CAM系统的集成方式

4.6.3CAD/CAM系统的关键技术

习题

第5章现代制造管理

5.1概述

5.1.1制造管理技术的发展过程

5.1.2现代制造管理技术的基本特点

5.2产品质量管理

5.2.1产品质量与质量管理

5.2.2全面质量管理

5.2.3质量认证体系

5.3成组技术

5.3.1成组技术的概念

5.3.2零件分组方法

5.3.3JLBM1零件分类编码系统

5.3.4成组生产系统管理

5.4即时生产

5.4.1即时生产的概念

5.4.2看板管理

5.4.3JIT的实施

5.5企业资源规划

5.5.1物料需求规划

5.5.2制造资源规划

5.5.3企业资源规划系统

习题

第6章先进制造技术

6.1概述

6.2并行工程

6.2.1概述

6.2.2并行工程的关键技术

6.2.3并行工程集成框架

6.3敏捷制造

6.3.1概述

6.3.2敏捷制造的概念

6.3.3敏捷制造的关键技术

6.4虚拟制造

6.4.1虚拟制造的概念

6.4.2虚拟制造的分类

6.4.3虚拟制造的研究领域

6.4.4虚拟制造与其他技术的关系

6.4.5虚拟制造的技术体系

6.4.6虚拟制造的体系结构

6.5绿色制造

6.5.1概述

6.5.2绿色制造的内涵

6.5.3ISO 14000认证体系

6.5.4绿色制造的发展趋势

6.6智能制造

6.6.1泛在网络

6.6.2泛在信息制造概述

6.6.3泛在信息制造的关键技术

习题

参考文献

为了满足高职高专院校的机械工程、制造自动化、机电工程、管理工程等专业开设现代制造技术课程的需要，编者卢小平特编写了这本《现代制造技术（第2版）》。本教材从现代设计技术、现代加工技术、制造自动化技术、现代制造管理以及先进制造技术等方面，介绍了现代制造技术的总体概貌，基本涉及现代制造技术的主要相关内容。

本书较为全面地介绍了现代制造技术的主要相关内容。全书共分6章。第1章介绍了现代制造技术的发展历程、基本组成、主要特点以及发展趋势等； 第2章介绍现代设计方法，包括计算机辅助设计、计算机辅助工艺规划、面向产品全生命周期的设计、绿色设计以及反求工程技术等； 第3章介绍现代加工技术，包括超高速加工技术、超精密加工技术、现代特种加工技术、微型机械加工技术以及快速原型制造技术等； 第4章介绍制造自动化技术，包括数控加工技术、工业机器人技术、柔性制造技术、计算机集成制造技术以及CAD/CAM集成技术等； 第5章从现代制造管理的角度，介绍了全面质量管理、成组技术、即时生产、制造资源规划、企业资源规划等； 第6章介绍先进制造技术，主要包括并行工程、敏捷制造、虚拟制造、绿色制造以及智能制造等。

本书可作为高职高专院校机械工程、制造自动化、机电一体化等专业的专业课教材，也可用作企业培训及工程技术人员的参考书。

第1章 先进制造技术概论

先进制造技术（Advanced Manufacturing Technology，AMT）是一个相对的、动态的概念，是为了适应时代要求，提高竞争能力，对制造技术不断优化而形成的。虽然目前对先进制造技术仍没有一个明确的、一致的定义，但经过对其内涵和特征的分析研究，可以将其定义为“先进制造技术是制造业不断吸收机械、电子、信息（计算机与通信、控制理论、人工智能等）、能源及现代系统管理等方面的成果，并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务乃至回收的全过程，以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产，提高对动态多变的产品市场的适应能力和竞争能力并取得理想经济效果的制造技术总称。”

1.1 先进制造技术的构成及分类

1.先进制造技术的构成

先进制造技术在不同发展水平的国家和同一国家的不同发展阶段，有着不同的技术内涵。对我国而言，它是一个多层次的技术群．先进制造技术的内涵、层次及其技术构成从内层到外层分别为基础技术、新型单元技术和集成技术。2100433B

第0章现代制造技术及其发展

0．1现代制造技术概述

0．2现代制造技术的地位与分类

0．3现代制造中加工技术的发展趋势

第l篇现代装备制造理论与实践基础

第1章实践基本要求

1．1实践的目的

1．2实践的基本规章制度

第2章实践安全知识

2．1实践安全概述

2．2工业安全法规

2．3机械安全

2．4物料搬运安全

2．5电气安全

2．6防火与灭火知识

第3章现代装备制造材料与热处理

3．1材料概述及分类

3．2金属材料的基本性能

3．3常用金属材料及其牌号

3．4非金属材料及其在工程上的应用

3．5钢的热处理技术

第4章现代装备制造切削加工基本知识

4．1切削加工概述

4．2切削刀具

4．3常用量具

4．4零件技术要求

第2篇现代装备制造材料成形理论与实践

第5章铸造成形

5．1熔铸成形概述

5．2砂型铸造的造型工艺

5．3铸造合金的熔炼与浇注

5．4特种铸造

第6章锻压成形

6．1锻压成形概述

6．2锻造工艺

第7章焊接成形

7．1焊接成形概述

7．2电弧焊

7．3气焊

7．4其他焊接方法

第8章3D打印成形

8．13D打印成形概述

8．23D打印机操作

第3篇金属切削加工理论与实践

第9章车削加工

9．1车削加工概述

9．2卧式车床

9．3卧式车床操作要点

9．4切削液

9．5车削加工工艺

9．6车床附件

9．7车削加工操作实训

第10章铣削加工

10．1铣削概述

10．2铣床

10．3铣刀

10．4铣床附件及工件装夹

10．5铣削的基本工作

10．6铣削加工操作实训

第11章刨削加工

11．1刨削加工概述

11．2牛头刨床

11．3刨刀及其安装

11．4工件的安装

11．5刨削基本工作

11．6刨削加工操作实训

第12章磨削加工

12．1磨削加工概述

12．2砂轮

12．3磨床及其工作

第13章钳工

13．1钳工概述

13．2钳工的基本工作

13．3钳工操作实训

……

第4篇现代加工技术理论与实践 2100433B

《现代工程教育丛书·现代制造技术工程训练》是为配合高等工科院校在工程训练中加强现代制造技术的实践内容，并结合高等工科院校机械制造工程训练教学改革的实际需要而编写的《现代工程教育丛书》之一。

全书共11章，主要内容有先进制造技术概论、数控加工技术基础、数控车削、数控铣削、数控加工中心、数控电火花成形加工、数控电火花线切割加工、激光刻绘加工、超声加工、CAD/CAM技术在数控编程中的应用、面向环境的设计制造等。全书结合大量实例，突出了机械制造技术应用能力的培养及基本操作技能的训练。

《现代工程教育丛书·现代制造技术工程训练》既可作为高等工科院校现代制造技术工程训练的教材，也可作为高职高专的专用教材，还可供有关工程技术人员及技术工人参考。