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第1章 工程概论1

1.1 工程的历史发展1

1.1.1 工程的起源1

1.1.2 工程的历史阶段1

1.1.3 未来工程与工程创新人才3

1.2 工程观6

1.2.1 工程与系统6

1.2.2 工程与社会7

1.2.3 工程与环境7

1.2.4 工程与伦理8

1.2.5 工程与文化10

1.3 制造业的发展11

1.3.1 制造11

1.3.2 制造业12

1.3.3 制造技术的发展13

1.3.4 工业4.0与中国制造202514

复习思考题17

第2章 产品设计18

2.1 产品设计流程18

2.1.1 产品18

2.1.2 产品设计概念19

2.1.3 产品设计基本方法19

2.1.4 产品开发策略22

2.1.5 典型的产品开发流程23

2.2 工业设计24

2.2.1 发展历史24

2.2.2 工业设计定义25

2.2.3 工业设计视野26

2.2.4 美学及人机工程学基础28

2.2.5 工业设计评价31

2.3 数字化设计33

2.3.1 计算机辅助设计（CAD）35

2.3.2 计算机辅助工程（CAE）41

2.4 3D打印技术46

2.4.1 成型原理及制作流程46

2.4.2 典型的3D打印方法48

2.4.3 应用案例51

复习思考题55

第3章 材料成形56

3.1 工程材料56

3.1.1 材料的发展56

3.1.2 金属材料57

3.1.3 钢的热处理62

3.2 铸造64

3.2.1 砂型铸造65

3.2.2 金属的熔炼与浇注72

3.2.3 铸件质量分析73

3.2.4 特种铸造75

3.3 锻压77

3.3.1 锻压成形方法77

3.3.2 锻造成形79

3.3.3 冲压成形86

3.4 焊接89

3.4.1 手工电弧焊90

3.4.2 焊接缺陷94

3.4.3 其他焊接方法简介95

3.5 塑料与成形99

3.5.1 塑料99

3.5.2 塑料的注射成形102

3.5.3 注射成形模具104

3.5.4 其他塑料成形方法108

3.6 粉末冶金110

3.6.1 基本工艺流程111

3.6.2 粉末冶金应用113

3.6.3 粉末冶金成形技术的新发展115

3.7 陶艺116

3.7.1 陶艺的原料116

3.7.2 陶艺常用制作工具117

3.7.3 陶艺的造型方法117

3.7.4 陶艺品的烧成119

3.7.5 陶艺作品制作实例119

3.8 毛坯的选择120

3.8.1 常见零件毛坯的分类与比较120

3.8.2 毛坯的选用原则121

3.8.3 常用零件的成形方法122

3.8.4 典型坯件成形设计123

复习思考题125

第4章 普通切削加工127

4.1 切削加工基本知识127

4.1.1 切削要素127

4.1.2 工艺装备129

4.2 车削133

4.2.1 车刀及其安装134

4.2.2 车床的夹具135

4.2.3 车削的基本工作138

4.2.4 普通卧式车床及其基本操作144

4.3 铣削、包削与磨削146

4.3.1 铣削加工146

4.3.2 刨削加工153

4.3.3 磨削加工158

4.4 钳工与装配162

4.4.1 划线162

4.4.2 锯削和锉削164

4.4.3 钻削165

4.4.4 装配与拆卸170

4.5 典型零件的加工工艺175

4.5.1 加工余量和定位基准175

4.5.2 加工方案的选择175

4.5.3 零件切削加工步骤安排176

4.5.4 典型零件加工工艺178

复习思考题180

第5章 数控加工182

5.1 数控加工基础知识182

5.1.1 数控加工原理及加工特点182

5.1.2 数控机床184

5.1.3 数控编程189

5.2 数控车削199

5.2.1 常用数控车床及工艺装备200

5.2.2 数控车削的编程201

5.2.3 数控车削的典型加工零件205

5.2.4 车削中心概述209

5.3 数控铣削211

5.3.1 常用数控铣床及工艺装备212

5.3.2 FANUC 0i-MC系统的编程实例215

5.3.3 其他数控铣加工工艺简介219

复习思考题223

第6章 特种加工225

6.1 特种加工的特点及适用范围225

6.1.1 特种加工的主要特点225

6.1.2 特种加工的分类和主要适用范围225

6.2 电火花成型加工226

6.2.1 电火花加工的基本原理及特点226

6.2.2 电火花加工的适用范围227

6.3 电火花线切割加工227

6.3.1 电火花线切割的基本原理及特点227

6.3.2 电火花线切割机床的组成228

6.3.3 电火花线切割加工的基本编程方法228

6.4 电火花高速小孔加工230

6.4.1 电火花高速小孔加工的基本原理及特点230

6.4.2 电火花高速小孔加工机床的组成231

6.5 电化学加工231

6.5.1 电化学加工种类及工艺特点231

6.5.2 电镀与电铸232

6.6 超声波加工232

6.6.1 超声波加工的基本原理及特点233

6.6.2 超声波加工的设备及组成233

6.6.3 超声波加工的应用234

6.7 激光加工235

6.7.1 激光加工原理及特点235

6.7.2 激光加工的应用236

6.8 高压水射流加工237

6.8.1 高压水切割原理及特点237

6.8.2 高压水切割组成238

6.9 等离子加工238

6.9.1 等离子及等离子弧特点238

6.9.2 等离子应用238

6.10 电子束加工239

6.10.1 电子束加工分类239

6.10.2 应用239

6.11 爆炸法加工240

6.11.1 爆炸加工分类240

6.11.2 爆炸加工应用240

复习思考题241

第7章 质量检测242

7.1 产品质量概念242

7.1.1 质量的内涵242

7.1.2 质量检测技术243

7.2 质量检测基本知识245

7.2.1 测量的含义245

7.2.2 测量要素245

7.2.3 测量器具分类245

7.2.4 测量器具的选择245

7.3 常用量具及其使用方法246

7.3.1 游标式量具246

7.3.2 螺旋测微量具249

7.3.3 比较测微量具250

7.3.4 非刻线量具253

7.3.5 测量过程注意事项254

7.3.6 常用测量器具的维护和保养255

7.4 现代质量检测器具简介255

7.4.1 粗糙度测量仪255

7.4.2 测高仪256

7.4.3 投影仪257

7.4.4 三坐标测量仪258

复习思考题259

第8章 制造自动化260

8.1 制造自动化技术发展260

8.1.1 基本概念260

8.1.2 技术发展260

8.2 制造自动化基础技术262

8.2.1 装备数字控制技术262

8.2.2 机器人化制造技术262

8.3 制造自动化系统技术263

8.3.1 柔性制造自动化系统263

8.3.2 智能制造系统264

8.4 相关机电控制技术265

8.4.1 机电控制系统265

8.4.2 传感器267

8.4.3 可编程控制器270

复习思考题272

第9章 机械安全273

9.1 机械安全概念及特征273

9.2 机械安全标准274

9.2.1 机械安全标准的特性274

9.2.2 我国机械安全标准体系274

9.2.3 欧盟机械安全标准体系276

9.2.4 美国机械安全标准体系277

9.3 机械安全设计278

9.3.1 基本原则278

9.3.2 风险评估278

9.3.3 风险减小278

9.4 机械安全防护281

9.4.1 安全防护装置281

9.4.2 安全控制系统284

9.5 自动扶梯安全技术应用实例284

9.5.1 扶梯的功能和特点284

9.5.2 扶梯危险源分析285

9.5.3 扶梯安全解决方案286

复习思考题288

第10章 产品生命周期管理289

10.1 产品生命周期管理产生的背景289

10.2 产品生命周期管理概念与关键技术291

10.2.1 产品生命周期管理的概念291

10.2.2 产品生命周期管理的主要内容292

10.2.3 产品生命周期管理的阶段划分294

10.2.4 产品生命周期管理系统的技术架构295

10.3 PLM商用软件298

10.3.1 国外商用软件298

10.3.2 Windchill软件299

复习思考题301

参考文献302