先進製造技術

本書是按照高等學校機械類“3+4”貫通培養的本科專業規範、培養方案和課程教學大綱的要求，結合山東省本科教學質量與教學改革工程項目，在作者所在學校的教育教學改革、課程改革經驗的基礎上編寫而成的。

全書主要內容包括先進特種加工技術、自動化製造技術以及先進機器人技術三部分，具體涉及特種加工、自動化製造系統、柔性製造系統、增材製造技術以及機器人技術。每章後面附有一定數量的思考題。本書在教學內容上針對不同的專業進行了適當的取捨，理順了與前導課、後續課程之間相互支撐與依託的關係，落實了知識盲點的講解。本書重視學生獲取知識、分析問題及解決工程技術問題能力的培養，特別注重學生工程素質及其應用與創新能力的提高。為此，本書內容既注重理論密切聯繫生產實際，又結合生產實際進行了具體案例的解釋。 ^[1] 

第一篇 先進特種加工技術

第1章 電-熱蝕除特種加工技術 1

1.1 電火花加工 1

1.1.1 電火花加工的基本原理 1

1.1.2 電火花加工的特點 3

1.1.3 電火花加工的微觀過程 3

1.1.4 電火花加工機牀 6

1.1.5 電火花加工基本規律 11

1.1.6 電火花加工的典型工藝及應用 16

1.2 電火花線切割加工 21

1.2.1 電火花線切割加工的原理、工藝特點及應用範圍 22

1.2.2 電火花線切割加工設備 23

1.2.3 電火花線切割控制系統和編程技術 26

1.2.4 線切割加工的擴展應用 29

思考題 31

第2章 高能束流特種加工技術 32

2.1 激光加工 32

2.1.1 激光加工的原理 32

2.1.2 典型激光器 33

2.1.3 激光加工的典型工藝方法 35

2.2 電子束加工 43

2.2.1 電子束加工的設備與原理 43

2.2.2 電子束加工的主要應用 45

2.2.3 電子束加工的優點與侷限性 47

2.3 離子束加工 47

2.3.1 離子束加工的原理 47

2.3.2 離子束加工的主要應用 48

2.3.3 離子束加工的特點 51

2.4 高壓水射流加工 51

2.4.1 高壓水射流加工的原理 51

2.4.2 高壓水射流加工設備 52

2.4.3 水射流加工參數 53

2.4.4 磨料水射流加工 54

思考題 54

第3章 電化學特種加工技術 55

3.1 電化學加工原理及分類 55

3.1.1 基本原理 55

3.1.2 基本概念 56

3.1.3 分類與特點 59

3.2 電化學去除加工 59

3.2.1 加工過程及工藝特點 60

3.2.2 電解加工用電解液 62

3.2.3 電解液參數對加工過程的影響 64

3.2.4 主要應用 65

3.3 電化學沉積加工 68

3.3.1 電鑄加工 68

3.3.2 電刷鍍加工 70

思考題 72

第4章 超聲特種加工技術 73

4.1 超聲加工概述 73

4.2 加工原理 74

4.2.1 超聲波及其特性 74

4.2.2 超聲加工的基本原理 75

4.2.3 超聲加工的特點 76

4.3 加工設備 76

4.3.1 超聲發生器 76

4.3.2 聲學系統 77

4.3.3 機牀 81

4.3.4 磨料工作液及循環系統 81

4.4 主要工藝指標的影響因素 81

4.4.1 加工速度 81

4.4.2 加工精度 82

4.4.3 表面質量 83

4.5 主要應用 83

4.5.1 型腔加工 83

4.5.2 切割加工 84

4.5.3 超聲拋光 84

4.5.4 超聲清洗 84

4.5.5 微細超聲加工 85

思考題 85

第5章 多能量集成特種加工技術 86

5.1 機械磨削-電火花複合加工 86

5.1.1 加工原理 86

5.1.2 加工特點 86

5.2 超聲-電火花複合加工 87

5.2.1 超聲輔助電火花加工 87

5.2.2 電火花超聲複合拋光 88

5.3 電解磨削加工 89

5.3.1 電解磨削的基本原理和特點 89

5.3.2 影響電解磨削生產率和加工質量的因素 90

5.3.3 電解磨削的設備及應用 92

5.4 電解珩磨與電解研磨加工 92

5.4.1 電解珩磨 92

5.4.2 電解研磨 93

5.5 超聲輔助電化學加工 94

5.5.1 超聲輔助電解加工 94

5.5.2 超聲輔助電解拋光 95

5.6 電解電火花複合加工 95

5.6.1 加工原理 95

5.6.2 電解電火花複合加工過程 96

5.7 LIGA 和準LIGA 技術 96

5.7.1 LIGA 技術 97

5.7.2 準LIGA 技術 98

思考題 99

第6章 增材製造技術 100

6.1 增材製造自由成形工藝流程 100

6.2 增材製造技術的典型工藝與應用 102

6.2.1 熔融沉積成形 102

6.2.2 光固化成形工藝 103

6.2.3 三維立體打印 104

6.2.4 金屬零件增材製造方法 105

思考題 108

第二篇 自動化製造技術

第7章 加工裝備自動化 109

7.1 單機自動化 110

7.1.1 自動化機牀的生產率分析 110

7.1.2 加工循環自動化 110

7.1.3 裝卸工件自動化 111

7.2 數控機牀和數控加工中心 112

7.2.1 數控機牀 112

7.2.2 數控加工中心 113

7.3 剛性自動化生產線 115

7.3.1 自動線的特徵及關鍵設備 115

7.3.2 自動線的組成實例 116

7.3.3 自動線的類型 116

7.4 自動線的輔助設備 117

7.5 柔性製造單元 118

7.5.1 柔性製造單元的組成形式 118

7.5.2 柔性製造單元的特點 120

7.6 柔性製造系統 120

7.6.1 柔性製造系統的組成 120

7.6.2 柔性製造系統的特點 121

思考題 122

第8章 物流存儲自動化 123

8.1 自動化製造物流系統的定義 123

8.2 工件儲運系統 123

8.2.1 傳送鏈自動化輸送設備 124

8.2.2 傳輸小車自動輸送設備 126

8.2.3 搬運機器人及機械手 128

8.2.4 柔性物流系統 129

8.2.5 自動化倉庫 131

思考題 133

第9章 加工刀具自動化 134

9.1 刀庫和換刀裝置 134

9.1.1 刀庫 134

9.1.2 換刀裝置 135

9.2 刀具識別方法及裝置 137

9.2.1 刀具編碼方式 137

9.2.2 刀具識別裝置 137

9.3 排屑自動化 139

9.3.1 切屑排出 139

9.3.2 切屑輸送 139

9.3.3 切屑分離 140

思考題 141

第三篇 先進機器人技術

第10章 工業機器人技術概述 142

10.1 工業機器人發展概述 142

10.1.1 工業機器人的定義 142

10.1.2 工業機器人的特點 143

10.1.3 工業機器人技術的發展 143

10.1.4 工業機器人的分類與應用 145

10.1.5 我國機器人技術發展的趨勢 147

10.2 工業機器人系統 148

10.2.1 工業機器人系統的組成 148

10.2.2 工業機器人的主要技術參數 150

10.2.3 工業機器人的各部分機械結構 151

思考題 158

參考文獻 ^[1]  159 ^[2]