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目录1

前言1

第1章 绪论1

1.1 先进制造技术内涵与特征1

1.1.1　先进制造技术的定义1

1.1.2　先进制造技术的构成1

1.1.3　先进制造技术的分类2

1.2　制造业的历史与发展3

1.3　科学技术的发展与制造业的变革5

1.4　先进制造技术的发展趋势7

第1章　参考文献10

2.1.1　制造自动化技术的概念11

2.1 概述11

第2章　制造自动化技术11

2.1.2　制造自动化技术的发展历程及现状12

2.1.3　制造自动化技术的研究内容12

2.1.4　制造自动化技术的发展趋势13

2.2　现代数控加工技术14

2.2.1　数控加工技术的发展历程14

2.2.2　CNC系统的组成和结构特点15

2.2.3　数控加工技术的发展趋势16

2.3　超高速加工技术17

2.3.1　超高速加工技术的内涵和范围17

2.3.2　超高速加工的机制17

2.3.3　超高速加工技术的优越性18

2.3.4　超高速切削机床20

2.3.5　超高速切削的刀具技术23

2.4 自动化装配技术24

2.4.1　装配机的结构形式25

2.4.2　装配设备28

2.5　计算机集成制造技术——CIMS34

2.5.1　CIMS的定义35

2.5.2　CIMS的基本组成35

2.5.3　CIMS的信息集成技术36

2.6　网络化制造技术37

2.6.1　概念与定义37

2.6.2　内涵与特征38

2.6.3　网络化制造平台的类型39

2.6.4　运行支撑技术39

2.6.6　网络化制造的技术体系40

2.6.5　运行管理策略40

2.6.7　网络化制造研究现状41

第2章　参考文献42

第3章　微细加工技术44

3.1　微机械及微细加工技术的概念与特点44

3.1.1　微机械及其特征44

3.1.2　微细加工技术的概念与特点48

3.2　微细加工工艺方法48

3.2.1　电子束加工技术48

3.2.2　离子束加工技术53

3.2.3　激光束加工技术60

3.2.4　光刻加工技术69

3.2.7　牺牲层技术71

3.2.6　面刻蚀加工技术71

3.2.5　体刻蚀加工技术71

3.2.8　外延生长技术72

3.3　大规模集成电路的制作技术72

3.4　微细加工技术的研究现状和发展趋势74

3.4.1　微型机械加工技术的国外发展现状74

3.4.2　微型机械加工技术的国内现状75

3.4.3　微型机械加工技术的发展趋势75

3.5　微细加工技术的关键技术76

3.6　微细加工技术的应用77

第3章　参考文献78

4.1　概述80

4.1.1　快速原型技术的基本原理80

第4章　快速原型技术80

4.1.2　快速原型技术的典型方法81

4.1.3　RP技术的特点84

4.2　快速原型的软件系统84

4.2.1 产品三维模型构造及其近似处理84

4.2.2　分层处理软件85

4.2.3　成形控制软件86

4.3　光固化成形（SLA）工艺86

4.3.1　系统组成86

4.3.2　成形工艺过程87

4.3.3　SLA材料88

4.3.4　SLA工艺特点89

4.3.5　SLA工艺应用案例89

4.4.1 系统组成90

4.4　叠层实体制造（LOM）工艺90

4.4.2　成形工艺过程91

4.4.3　LOM材料92

4.4.4　LOM工艺特点92

4.4.5　LOM工艺应用案例92

4.5　选择性激光烧结（SLS）工艺93

4.5.1　系统组成93

4.5.2　成形工艺过程94

4.5.3　SLS材料94

4.5.4　SLS工艺特点95

4.5.5　SLS工艺应用案例95

4.6　熔融沉积制造（FDM）工艺96

4.6.1　系统组成96

4.6.2　成形工艺过程97

4.6.3　FDM材料102

4.6.4　FDM工艺特点102

4.6.5　FDM工艺应用案例102

4.7　快速原型技术的应用103

4.7.1　RP技术在新产品开发中的应用104

4.7.2　基于RP的快速模具技术106

4.7.3　RP技术在医学领域中的应用109

4.7.4　RP技术在铸造领域中的应用110

4.8　快速原型技术的发展趋势110

4.8.1　RP产业面临的困难110

4.8.2　当前RP技术的发展趋势111

4.8.3　RP技术的未来112

第4章　参考文献113

5.1.1 工业机器人的概念114

5.1.2　工业机器人的基本组成和结构特点114

5.1　概述114

第5章　工业机器人114

5.1.3　工业机器人的分类115

5.1.4　工业机器人的基本参数和性能指标116

5.2　工业机器人的机械结构设计117

5.2.1　机器人机型评价117

5.2.2　机器人的臂部结构118

5.2.3　机器人的腕部结构118

5.2.4　机器人的手部结构121

5.3　工业机器人运动学和动力学分析122

5.3.1　工业机器人运动学分析122

5.3.2　工业机器人动力学分析125

5.4.1　工业机器人的轨迹规划127

5.4　工业机器人轨迹规划和控制127

5.4.2　工业机器人的控制131

5.5　工业机器人的感觉技术133

5.6　工业机器人在现代制造业中的应用136

5.6.1　焊接机器人136

5.6.2　喷漆机器人137

5.6.3　装配机器人137

5.6.4　搬运机器人139

5.7　工业机器人技术的发展趋势139

第5章　参考文献140

第6章　虚拟制造技术141

6.1　概述141

6.1.1　虚拟制造的定义141

6.1.2　虚拟制造的分类141

6.1.3　虚拟制造系统的体系结构142

6.1.4　虚拟制造的关键技术144

6.1.5　虚拟制造技术在制造业中的应用146

6.2　虚拟产品建模技术147

6.2.1　几何建模技术147

6.2.2　特征建模技术152

6.2.3　参数化和变量化建模技术152

6.3　虚拟样机技术155

6.3.1　虚拟样机技术概述155

6.3.2　虚拟样机技术的理论基础157

6.3.3　虚拟样机仿真分析流程161

6.3.4　虚拟样机技术仿真分析举例162

6.4.1　虚拟加工的涵义166

6.4.2　虚拟加工环境166

6.4　虚拟加工技术166

6.4.3　数控代码的翻译167

6.4.4　加工过程仿真168

6.5　虚拟装配技术170

6.5.1　虚拟装配的基本概念170

6.5.2　虚拟装配的信息表达171

6.5.3　虚拟装配规划技术172

6.5.4　装配工艺规划后处理173

6.5.5　虚拟装配系统应用实例173

第6章　参考文献175

第7章　纳米技术177

7.1　概述177

7.1.1　纳米材料定义及分类177

7.1.2　纳米技术及其重要性178

7.1.3　纳米技术的发展及应用179

7.2　纳米材料结构与性能182

7.2.1　纳米材料的结构182

7.2.2　纳米材料的性能186

7.3　纳米材料的制备188

7.3.1　制备方法的分类188

7.3.2　纳米材料的制备方法188

7.4　纳米级测量技术198

7.4.1　纳米级测量方法简介198

7.4.2　Fabry-Perot标准具的测量技术199

7.4.3　X射线干涉测量技术199

7.4.4　扫描隧道显微测量技术199

7.4.5　微观表面形貌的扫描探针测量和其他扫描测量技术203

7.5.2　纳米级加工精度205

7.5.1　纳米级加工的物理实质205

7.5　纳米级加工技术205

7.5.3　纳米加工中的LIGA技术206

7.5.4　原子级加工技术206

第7章　参考文献208

第8章　压电驱动与控制技术210

8.1　概述210

8.1.1　压电驱动与控制技术的形成与发展210

8.1.2　压电驱动器的基本原理与构成211

8.1.3　压电驱动器的特点及其应用211

8.2　压电马达212

8.2.1　行波型压电马达212

8.2.2　超声波驻波马达219

8.2.3　非接触超声波马达224

8.3　压电泵228

8.3.1　有阀压电泵229

8.3.2　无阀压电薄膜泵230

8.3.3　压电超声泵232

8.3.4　多腔体有阀压电泵232

8.4　压电开关阀与压电伺服阀236

8.4.1　压电型前置驱动器236

8.4.2　压电型高速开关阀238

8.4.3　压电型电液伺服阀238

8.5　压电型精密驱动装置242

8.5.1　直动式精密微位移驱动器243

8.5.2　步进式精密驱动器243

8.5.3　惯性冲击式精密位移驱动器248

第8章　参考文献253

9.1　绿色制造的基本概念256

第9章　绿色制造技术256

9.2　绿色设计258

9.2.1　绿色设计的概念和内涵258

9.2.2　绿色设计策略259

9.2.3　绿色设计的基本步骤和方法260

9.3　清洁生产262

9.3.1　清洁生产的定义和内涵262

9.3.2　清洁生产的实现方法263

9.3.3　绿色包装265

9.4　绿色再制造技术265

9.5　虚拟绿色制造技术268

9.6　绿色制造的发展趋势269

第9章　参考文献270

信息反馈表273