先進製造技術(第二版)（簡體書）

《普通高等院校“十二五”規劃教材．普通高院機械類精品教材：先進製造技術（第2版）》是在綜合國內外最新研究成果和相關參考文獻的基礎上，結合作者在先進製造技術領域多年的教學和科研實踐編寫而成的。從科學思維、學科綜合和技術集成的角度，《普通高等院校“十二五”規劃教材．普通高院機械類精品教材：先進製造技術（第2版）》系統介紹了各種先進製造技術的理念、基本內容、關鍵技術和最新成果，旨在使讀者瞭解國內外先進製造前沿技術，拓寬知識面，掌握先進製造技術的理念和方法，培養科學思維、科技創新和工程實踐的能力。全書共6章，內容包括先進製造技術概論、先進工程設計技術、先進製造工藝、製造自動化技術、先進生產管理技術和先進製造模式，各章後均附有一定量的思考題與習題。

任小中，河南科技大學機電工程學院教授，博士，碩士研究生導師。1999年9月至2000年3月作為高級訪問學者赴日本研修；2001年10月至2003年7月，受中國教育部委派，赴埃塞俄比亞執行援外教育任務。主要研究方向為先進製造技術。

《普通高院機械類精品教材:先進制造技術(第2版)》內容廣泛、綜合性強、體系新穎，是一本較好的學習先進制造相關技術的教材。

本書是一本綜合性強、內容新穎、覆蓋范圍廣的先進制造技術教材。自第一版出版以來，已被全國十幾所院校選用，深受任課教師、學生以及其他讀者的歡迎。許多教師和讀者也通過各種途徑給我們提出了一些寶貴的意見和建議，在此，向熱心支持和幫助我們的兄弟院校的教師和讀者表示衷心感謝。
要保持“先進制造技術”課程教材的先進性，就必須與時俱進，不斷更新、擴展其內容。根據一些讀者的建議，結合近幾年的教學實踐，我們對本書的第一版進行了修訂。此次修訂仍延用第一版教材的體系架構，章節名稱未變，以保持其原有特色。主要對第1章和第5章進行了較大的修訂，增加了一些新的內容，刪除了過時或不合適的內容。其余各章內容主要從文字上作了必要的修訂。此外，根據現實情況對某些數據進行了更新。
本書修訂工作是由第一版教材的主要作者完成的。具體分工為：第1章由任小中修訂；第2章由蘇建新（主要執筆人）、任小中修訂；第3章由任小中（主要執筆人）、李曉冬修訂；第4章由賈晨輝（主要執筆人）、吳斌方修訂；第5章由韓彥軍修訂；第6章由何國旗（主要執筆人）、賈晨輝修訂。全書由任小中教授擔任主編并統稿。在本書修訂過程中參閱了同行專家、學者的著作和文獻資料，在此表示誠摯的謝意。本書承蒙華中科技大學賓鴻贊教授主審。在審閱過程中，賓教授提出了很多珍貴的建議和意見，在此表示由衷的感謝。
由于先進制造技術是一門處于不斷發展中的綜合性交叉學科，涉及的學科多、知識面廣，非編者等少數幾個人的知識、能力所能覆蓋，加之編者所及資料和水平有限，不妥之處在所難免，懇請廣大師生與讀者不吝賜教。

第1章先進製造技術概論
1.1製造與製造技術
1.2先進製造技術的提出
1.3先進製造技術的體系結構和分類
1.4先進製造技術的發展趨勢
本章重點、難點和知識拓展
思考題與習題

第2章先進設計技術
2.1先進設計技術概述
2.2計算機輔助設計技術
2.3計算機輔助工藝規程設計
2.4模塊化設計
2.5逆向工程
2.6其他先進設計方法
本章重點、難點和知識拓展
思考題與習題

第3章先進製造工藝
3.1先進製造工藝的發展及其內容
3.2超精密加工
3.3微細/納米加工技術
3.4高速加工技術
3.5現代特種加工技術
3.6快速原型製造技術
3.7綠色製造技術
本章重點、難點和知識拓展
思考題與習題

第4章製造自動化技術
4.1製造自動化技術概述
4.2現代數控加工技術
4.3工業機器人技術
4.4柔性製造技術
4.5自動檢測與監控技術
本章重點、難點和知識拓展
思考題與習題

第5章先進生產管理技術
5.1先進生產管理技術概述
5.2先進生產管理信息系統
5.3產品數據管理技術
5.4準時制生產技術
本章重點、難點和知識拓展
思考題與習題

第6章先進製造模式
6.1先進製造模式的概念
6.2計算機集成製造系統
6.3並行工程
6.4精益生產
6.5敏捷製造
6.6虛擬制
6.7智能製造
本章重點、難點和知識拓展
思考題與習題
參考文獻

2.4.2 機械模塊化設計的分類
在基型產品的基礎上進行變型產品的擴展可形成各種系列產品。系列產品是實現設計領域合理化的重要手段。按機械模塊化設計的產品在系列產品中所覆蓋的形式和程度，常把機械模塊化設計分為以下幾種。
1.橫系列模塊化設計
橫系列模塊化設計是指在某一基型產品的基礎上，通過變換、增加或減少某些可互換的特定模塊而形成變型產品。它的特點是不改變基型產品的主參數，而主要改變其功能、結構、布局、控制系統或操縱方式等。由于橫系列模塊化設計基型產品中絕大多數的基本模塊都不會發生改變，所以在設計上較易實現，且通用化程度很高。進行產品的橫系列模塊化設計的關鍵是要在結構上采取必要的措施，如留出足夠位置、設計合理接口、預先加工出連接的定位面、定位孔等，以便在進行產品變型時可順利增加和更換各種模塊部件。
如南京機床廠生產的N—038系列高效自動機床，就是按橫系列模塊化方式設計出來的。該機床采用六組模塊（底座床身模塊、刀架模塊、分配軸模塊、主軸箱與主軸組模塊、車螺紋模塊、電氣模塊）共四十多個模塊單元。由這六組四十多個模塊可以構成上百種不同的組合，其中實用的機床方案有八種。
2.縱系列模塊化設計
縱系列模塊化設計是指在同一類型中對不同規格的基型產品進行變型產品的設計，其特點是要改變基型產品的主參數。由于產品的主參數不同，其動力參數往往也不同，產品的結構形式及尺寸等就會發生變化。如果試圖以同一種尺寸規格的模塊去滿足不同主參數產品的要求，則勢必導致模塊的強度或剛度產生欠缺或冗余，因而縱系列模塊化設計比橫系列模塊化設計的難度大得多。
通常在進行縱系列模塊化設計時，對那些與主參數無關且受力不大的模塊，諸如控制模塊、某些進給系統中的模塊等，可以在整個縱系列內采用同一種規格和尺寸。而對于與主參數尤其是與動力參數有關的一些模塊，如主運動中的變速箱、主軸箱和基礎件等，可采用分段通用的方法來設計，即在某一段中采用同一種規格尺寸的模塊來滿足本段內的主參數變化。
采用分段模塊的形式可以使縱系列模塊化設計得到用武之地。但是，由于在各分段內采用同一種規格尺寸的模塊，因此對本段內主參數較小的產品必然會產生超性能設計，批量越大由這種超性能設計所造成的損失也就越大。所以對大批量的產品，在進行縱系列模塊化設計時，必須比較由模塊化設計所產生的經濟效益與由此造成的超性能設計所引起經濟損失之間的利弊關系。