先进制造加工技术 邹平 张耀满

随着新材料、难加工材料在航空航天工业、汽车工业和精密仪器等领域的日益广泛应用,与之相应的机械制造技术也迎来了巨大的挑战,从而推动了3D打印、激光复合加工、超声辅助加工和智能制造等先进制造技术的快速发展。为便于学生了解上述快速发展的制造技术,掌握先进制造加工技术的理念与内涵,我们编写了本书。
本书是具有一定特色的研究生专业课程教材,系统地介绍了当前制造领域中先进制造加工技术的发展现状。第1章切削加工刀具的发展及其刃磨,主要介绍了切削加工刀具的发展、典型切削加工刀具的刃磨和刀具刃磨机的发展历程,以及数控工具磨床的发展现状;第2章难加工材料切削加工技术,详细介绍了难加工材料和几种应用于难加工材料加工的切削技术;第3章超声加工技术的发展及应用,主要介绍了超声加工的理论和超声振动在材料加工中的应用;第4章激光增减材加工的发展及应用,主要介绍了激光加工技术的基本概念和激光在增减材加工中的应用;第5章金属材料的3D打印技术,详细介绍了几种主要的3D打印技术及3D打印成形件的特点;第6章机床技术的发展及应用,主要介绍了高速切削加工技术、超精密切削技术及机床的数字化和智能化;第7章并联机构及机床的设计与应用,主要介绍了并联机床中并联机构的理论计算与应用;第8章智能制造,详细介绍了智能制造的基本概念、发展与应用。
本书致力于展示当前制造领域中先进制造加工技术的理论与应用,具有以下特色:
1)基础性与先进性相结合。本书从制造业中的刀具和材料讲起,逐渐拓展到当前热门的先进制造加工技术,并展望未来制造业的发展趋势。
2)理论性与实用性相结合。本书结合了编著者多年的科研积累,同时综合了国内外先进制造领域大量的优秀书籍和论文,介绍了各种先进制造加工技术的概念、理论和应用。
3)科研性与工程性相结合。本书既可以帮助科研人员总体把握当前制造技术的发展现状,又可以协助工程技术人员解决在制造实践中遇到的一些问题。
本书主要是在总结邹平教授课题组一些研究成果基础上,收集了大量国内外有关资料撰写而成的。本书由邹平、张耀满编著,邹平负责筹划和统稿。王文杰博士、徐辑林博士、魏事宇博士和段经伟博士为本书的初稿收集了相关资料,东北大学机械工程与自动化学院先进制造与自动化技术研究所的教师积极配合和全力支持本书的编著,在此一并表示衷心的感谢。
本书是东北大学高水平研究生教材建设计划立项项目,在编写过程中得到东北大学一流大学拔尖创新人才培养项目的资助,并得到机械工业出版社大力支持,在此谨向有关老师与同志表示诚挚的感谢。
由于先进制造技术内涵广阔且涉及学科交叉,并不断发展,限于编著者所掌握的资料与水平,书中难免存在不当与疏漏之处,敬请广大读者批评指正。
编著

本书围绕先进制造加工技术的主题,系统地介绍了当前制造领域中先进制造加工技术的基本内容、关键技术和发展现状,旨在使学生在掌握先进制造加工技术理念与方法的同时,了解国内外先进制造前沿技术,开阔视野。全书共8章,内容包括:切削加工刀具的发展及其刃磨、难加工材料切削加工技术、超声加工技术的发展及应用、激光增减材加工的发展及应用、金属材料的3D打印技术、机床技术的发展及应用、并联机构及机床的设计与应用、智能制造。书中所述内容体现了先进制造加工技术的发展趋势。
本书可作为机械工程及自动化、工业工程、车辆工程、机械电子工程等专业研究生的专业课程教材,也可作为本科高年级学生的选修课程教材,还可作为机械制造领域相关工程技术人员的参考书。

1993.9?C1997.6, 北京航空航天大学, 机械制造, 博士研究生 1986.9?C1989.3, 哈尔滨工业大学, 机械工程, 硕士研究生 1982.9?C1986.7, 镇江船舶学院, 机械制造工艺及装备, 本科生

前言
第1章切削加工刀具的发展及其刃磨1
11切削加工刀具的发展1
12典型切削加工刀具的刃磨13
13刀具刃磨机的发展历程15
14数控工具磨床的发展现状19
第2章难加工材料切削加工技术29
21难加工材料切削加工技术的概述29
22加热切削技术35
23振动切削技术38
24低温切削技术41
25带磁切削技术43
26难加工材料的其他切削技术44
第3章超声加工技术的发展及应用46
31超声及超声加工技术46
32超声加工理论47
33超声材料去除49
34超声焊接57
35超声光整加工58
36超声复合加工59
37其他超声加工65
第4章激光增减材加工的发展及应用67
41激光加工技术概述67
42激光去除材料加工71
43激光焊接技术88
44激光表面改性技术98
45其他激光加工技术120
第5章金属材料的3D打印技术131
513D打印技术概述131
52金属材料的主要3D打印技术143
533D打印成形件基体组织缺陷原理174
54金属材料3D打印技术的应用及当前
面临的挑战184
第6章机床技术的发展及应用187
61先进制造装备技术187
62高速切削加工技术190
63高速机床关键技术和应用193
64超精密机床发展概况和关键技术199
65机床数控技术202
66数控机床产品智能化217
第7章并联机构及机床的设计与应用221
71并联机构研究现状和发展趋势221
72并联机构自由度分析222
73并联机构性能评价指标224
74并联机构的运动学分析228
75并联机构的动力学分析231
76并联机构的应用235
第8章智能制造256
81智能制造概述256
82智能制造的内涵265
83智能制造的关键技术270
84智能制造的应用275
参考文献282

本书围绕先进制造加工技术的主题,系统地介绍了当前制造领域中先进制造加工技术的基本内容、关键技术和发展现状,旨在使学生在掌握先进制造加工技术理念与方法的同时,了解国内外先进制造前沿技术,开阔视野。全书共8章,内容包括:切削加工刀具的发展及其刃磨、难加工材料切削加工技术、超声加工技术的发展及应用、激光增减材加工的发展及应用、金属材料的3D打印技术、机床技术的发展及应用、并联机构及机床的设计与应用、智能制造。书中所述内容体现了先进制造加工技术的发展趋势。
本书可作为机械工程及自动化、工业工程、车辆工程、机械电子工程等专业研究生的专业课程教材,也可作为本科高年级学生的选修课程教材,还可作为机械制造领域相关工程技术人员的参考书。

1993.9?C1997.6, 北京航空航天大学, 机械制造, 博士研究生 1986.9?C1989.3, 哈尔滨工业大学, 机械工程, 硕士研究生 1982.9?C1986.7, 镇江船舶学院, 机械制造工艺及装备, 本科生