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目录1

绪论1

第1章 制造业与先进制造技术概论7

1.1 制造行为的“三域”活动8

1.1.1 加工域活动8

1.1.2　物流域活动12

1.1.3　信息域活动15

1.1.4 先进制造技术的内涵与特征19

1.2.1 制造模式20

1.2　制造理念的更新20

1.2.2　加工工艺系统22

1.2.3　虚／实集成加工单元22

1.2.4　可持续制造26

1.2.5 大量定制28

1.3　制造技术的创新策略33

1.3.1 制造技术创新的空间与动力34

1.3.2　制造技术创新的基础37

1.3.3　制造技术创新的手段37

1.4 自适应企业策略40

1.3.4　制造技术创新虚拟检验的有效途径40

1.4.1　动态资源优化41

1.4.2　自动和智能管理42

1.4.3　连续而可靠操作42

第2章 加工域活动中的先进工艺44

2.1　生长型制造44

2.1.1 生长型制造技术的典型工艺45

2.1.2　CAD系统与快速原型（RP）系统之间的接口标准49

2.1.3　制作原型的扫描路径53

2.1.4 生长型制造技术的典型应用54

2.1.5 生长型制造在医疗领域中的应用56

2.1.6　RPM技术的未来发展趋势57

2.2　可持续制造技术58

2.2.1　再造技术59

2.2.2　干式切削与磨削68

2.2.3 可重构制造系统与可重构机床70

2.3　虚拟制造技术81

2.3.1　定义与分类81

2.3.2 虚拟制造（VM）与若干相关概念之间的关系83

2.3.3　虚拟制造的体系结构84

2.4　精密和超精密切削加工92

2.4.1 概述92

2.4.2　金刚石刀具超精密切削机理及特点95

2.4.3 铝合金零件的精密和超精密车削97

2.4.4　铝合金零件的精密和超精密铣削100

2.4.5 精密和超精密磨削加工101

2.4.6　精密和超精密研磨106

2.4.7　精密和超精密抛光108

2.5　微细加工技术111

2.5.1 概述111

2.5.2　微细加工技术分类112

2.5.3　半导体基片的加工112

2.5.4　微细切削加工116

2.5.5　微细特种加工121

2.5.6　纳米加工技术128

2.6 复杂刃形刀具与CNC机床互补优化集成加工技术131

2.6.2　锥面球头立铣刀与模具型腔曲面加工132

2.6.1 径向剃齿刀与径向剃齿工艺132

2.6.3 型钢轧辊的异型刀具与仿形切削133

2.7 生物制造135

2.7.1 概述135

2.7.2 生物制造技术的发展历程136

2.7.3　生物处理工程138

2.7.4　生物制造管理140

2.7.5　生物制造工程140

2.7.6　生物制造技术的展望144

2.8　精净成形工艺145

2.8.1　冲压成形工艺146

2.8.2　冲压工艺分类147

2.8.3 冲压成形过程计算机仿真的原理及步骤150

2.8.4　金属板材柔性成形的新技术——多点成形152

2.8.5　广义成形性技术153

2.8.6　冲压模CAE技术153

2.8.7　精净成形技术的发展154

2.8.8　微成形技术155

3.2　高速切削机床157

3.2.1 高速切削机床概述157

3.1 概述157

第3章　加工域活动中的先进装备157

3.2.2 电主轴163

3.2.3 高速直线电动机进给系统176

3.2.4　高速刀具182

3.2.5 高速加工中心机床实例187

3.3　并联运动机床189

3.3.1 并联运动机床概述189

3.3.2 并联运动机床的机构学基础192

3.3.3　并联运动机床的主要部件204

3.3.4　并联运动机床实例213

第4章 物流域活动的先进技术217

4.1 企业物流系统概论217

4.1.1 基本概念217

4.1.2　生产物流220

4.1.3　生产物流系统的设计222

4.2　工业机器人225

4.2.1　工业机器人基础225

4.2.2 工业机器人在物流域的应用232

4.3.1　AGV的组成240

4.3 自动导向小车（AGV）240

4.3.2　AGV的导引方式245

4.3.3　AGV的控制248

4.4 自动化立体仓库249

4.4.1 自动化立体仓库的构成249

4.4.2　巷道堆垛机251

4.4.3 立体仓库的计算机管理及控制系统256

4.5　物料自动识别及数据获取261

4.5.1　概述261

4.5.2　条形码技术262

4.5.3 基于条形码的物料识别与管理系统266

4.6　柔性制造系统（FMS）的运储系统268

4.6.1　FMS运储系统的任务268

4.6.2　自动运输系统的基本形式270

4.6.3　托盘及托盘交换器272

4.6.4　自动化换刀系统273

第5章　信息域活动的先进技术282

5.1 现代制造的信息化和数字化282

5.1.1　概述282

5.1.2　从数字化制造到企业信息化285

5.2　制造过程数字控制与在线监控288

5.2.1 开放式CNC系统及其智能化288

5.2.2 现代制造系统的检测监控291

5.3 网络化制造和虚拟企业293

5.3.1 网络化制造293

5.3.2　虚拟企业300

5.4 电子化制造（e-制造）301

5.4.1　e-制造的定义和内涵301

5.4.2　e-制造的体系结构及使能技术304

5.4.3　e-制造应用实例307

5.5　制造执行系统309

5.5.1 制造执行系统的概念309

5.5.2　制造执行系统的功能309

5.5.3 制造执行系统的典型结构310

5.6 现代企业管理模式及管理技术312

5.6.1 企业资源计划（ERP）312

5.6.2 客户关系管理（CRM）317

5.6.3　6σ管理324

5.6.4　知识管理332

5.6.5　产品生命周期管理340

6.1 加工过程的建模与信息模型345

6.1.1 加工过程建模的目的345

第6章　制造行为的分析、监控先进技术345

6.1.2　加工过程信息模型类型346

6.1.3 加工过程建模的复杂性和不确定性349

6.1.4　科学方式建模举例351

6.1.5　工程方式建模举例352

6.1.6　加工过程仿真353

6.1.7　加工过程建模的未来356

6.2.1　概述358

6.2　知识及其数据化处理358

6.2.2　知识的表示360

6.2.3　知识获取367

6.2.4　知识的应用370

6.3　信息融合策略373

6.3.1 概述373

6.3.2　信息融合理论基础374

6.3.3　信息融合系统结构378

6.3.4　多传感器信息融合的应用382

参考文献390