目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 制造技術(shù)的發(fā)展及對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的貢獻(xiàn) 1
1.1.1 制造的相關(guān)概念 1
1.1.2 制造業(yè)發(fā)展的歷程 2
1.1.3 制造業(yè)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的貢獻(xiàn) 3
1.2 制造業(yè)的變革及面臨的挑戰(zhàn) 6
1.2.1 制造業(yè)的變革 6
1.2.2 制造業(yè)面臨的挑戰(zhàn) 7
1.3 制造技術(shù)給制造業(yè)帶來(lái)的變革 8
1.4 先進(jìn)制造技術(shù)的提出和進(jìn)展 9
1.4.1 先進(jìn)制造技術(shù)產(chǎn)生的背景 9
1.4.2 先進(jìn)制造技術(shù)在我國(guó)的進(jìn)展 10
1.5 先進(jìn)制造技術(shù)的內(nèi)涵和特點(diǎn) 12
1.5.1 先進(jìn)制造技術(shù)的定義 12
1.5.2 先進(jìn)制造技術(shù)的特點(diǎn) 12
1.6 先進(jìn)制造技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)及分類(lèi) 13
1.6.1 先進(jìn)制造技術(shù)的體系結(jié)構(gòu) 13
1.6.2 先進(jìn)制造技術(shù)的分類(lèi) 13
1.7 先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 15
1.8 制造工藝的內(nèi)涵及體系結(jié)構(gòu) 17
1.8.1 制造工藝的定義 17
1.8.2 制造工藝的體系結(jié)構(gòu) 17
1.9 先進(jìn)制造工藝技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 19
參考文獻(xiàn) 22
第2章 先進(jìn)材料成形技術(shù) 24
2.1 概述 24
2.1.1 材料成形技術(shù)的內(nèi)涵 24
2.1.2 材料成形技術(shù)的特點(diǎn) 24
2.1.3 近凈成形技術(shù) 25
2.2 精密潔凈鑄造成形技術(shù) 25
2.2.1 熔模精密鑄造 25
2.2.2 消失模精密鑄造 26
2.2.3 金屬型鑄造 27
2.2.4 壓力鑄造 28
2.2.5 低壓鑄造 29
2.2.6 離心鑄造 29
2.2.7 陶瓷型鑄造 30
2.2.8 半固態(tài)鑄造成形 31
2.3 精確高效材料塑性的成形技術(shù) 32
2.3.1 精密塑性成形方法的分類(lèi) 32
2.3.2 精密模鍛 33
2.3.3 擠壓成形 33
2.3.4 軋制成形 35
2.3.5 超塑性成形 36
2.3.6 無(wú)模多點(diǎn)成形 37
2.3.7 數(shù)控漸進(jìn)成形 38
2.4 優(yōu)質(zhì)高效材料的連接技術(shù) 40
2.4.1 連接技術(shù)分類(lèi) 40
2.4.2 激光焊接 40
2.4.3 復(fù)合激光焊接技術(shù) 42
2.4.4 電子束焊接技術(shù) 44
2.4.5 擴(kuò)散連接技術(shù) 45
2.4.6 釬焊 47
2.5 優(yōu)質(zhì)低耗潔凈材料的改性技術(shù) 48
2.5.1 激光表面淬火 48
2.5.2 激光熔覆技術(shù) 49
2.5.3 激光表面合金化 50
2.5.4 激光表面毛化技術(shù) 51
2.6 非金屬材料的成形技術(shù) 52
2.6.1 塑料成形 52
2.6.2 橡膠成形 53
2.6.3 陶瓷成形 54
2.6.4 復(fù)合材料成形 54
參考文獻(xiàn) 56
第3章 快速成形制造技術(shù) 58
3.1 概述 58
3.1.1 快速成形技術(shù)的內(nèi)涵 58
3.1.2 快速成形技術(shù)的發(fā)展 58
3.1.3 快速成形技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域 60
3.2 快速成形原理 60
3.2.1 快速成形技術(shù)的原理 61
3.2.2 快速成形技術(shù)的特點(diǎn) 62
3.2.3 快速成形材料 62
3.3 快速成形技術(shù)的工藝方法 63
3.3.1 光固化立體成形 63
3.3.2 選擇性激光燒結(jié)工藝 66
3.3.3 分層實(shí)體制造 67
3.3.4 熔積成形 69
3.3.5 三維印刷 69
3.4 快速制模技術(shù) 70
3.4.1 快速制模技術(shù)的內(nèi)涵及發(fā)展 70
3.4.2 用快速成形直接制造模具 71
3.4.3 用快速成形間接制造模具 71
3.5 硅橡膠快速制模技術(shù) 72
3.6 金屬電弧噴涂快速制模技術(shù) 72
3.6.1 金屬電弧噴涂快速制模技術(shù)的優(yōu)點(diǎn) 73
3.6.2 金屬電弧噴涂快速制模的關(guān)鍵技術(shù) 73
3.6.3 金屬電弧噴涂快速制模技術(shù)的主要研究?jī)?nèi)容 74
3.6.4 金屬電弧噴涂快速制模技術(shù)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 75
3.6.5 快速制模工藝的流程圖 76
3.7 精密鑄造模具的快速制造技術(shù) 78
3.7.1 精密鑄造模具快速制造技術(shù)產(chǎn)生的背景 78
3.7.2 快速成形技術(shù)在快速鑄造中應(yīng)用 79
3.7.3 熔模精密鑄造模具的快速制造 79
3.7.4 砂型精密鑄造模具的快速制造 82
3.7.5 消失鑄造模具的快速精密制造 82
3.7.6 陶瓷型鑄造模具的快速精密制造 82
3.8 模具電火花加工電極快速制造 84
參考文獻(xiàn) 85
第4章 高效切削/磨削加工技術(shù) 87
4.1 超高速加工技術(shù)概述 87
4.2 超高速切削加工技術(shù) 87
4.2.1 超高速切削加工技術(shù)的特點(diǎn)及應(yīng)用 87
4.2.2 超高速切削的關(guān)鍵技術(shù) 89
4.2.3 超高速機(jī)床的發(fā)展現(xiàn)狀 94
4.2.4 超高速切削加工技術(shù)的研究熱點(diǎn) 94
4.3 高效率磨削加工技術(shù) 95
4.3.1 磨粒加工技術(shù)特點(diǎn)及在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的作用 95
4.3.2 高效率磨削加工技術(shù)的原理和方法 97
4.4 高速/超高速磨削加工技術(shù) 97
4.4.1 高速/超高速磨削技術(shù)的發(fā)展 97
4.4.2 高速/超高速磨削技術(shù)的特點(diǎn) 100
4.4.3 高速/超高速磨削關(guān)鍵技術(shù) 102
4.4.4 超高速磨削的科學(xué)理論問(wèn)題與研究方向 110
4.5 超高速磨削技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用 110
4.5.1 高效深切磨削 110
4.5.2 快速點(diǎn)磨削 111
4.5.3 超高速外圓磨削 114
4.5.4 硬脆材料及難加工材料超高速磨削 114
4.6 強(qiáng)力磨削技術(shù) 115
4.6.1 高速?gòu)?qiáng)力外圓磨削 115
4.6.2 緩進(jìn)給磨削 115
4.6.3 高速重負(fù)荷荒磨 116
4.7 砂帶磨削技術(shù) 117
4.7.1 砂帶磨削技術(shù)的內(nèi)涵及特點(diǎn) 117
4.7.2 砂帶磨削的關(guān)鍵技術(shù) 118
4.7.3 砂帶磨削技術(shù)的應(yīng)用 120
4.8 難加工材料高效磨粒加工技術(shù) 121
4.8.1 硬脆材料延性域磨削技術(shù) 121
4.8.2 硬脆材料高效率端面磨削技術(shù) 122
4.8.3 難加工材料自由磨粒加工工藝 122
4.8.4 石材的高效磨削技術(shù) 124
4.9 磨削加工數(shù)控化、自動(dòng)化、智能化及虛擬化 126
4.9.1 磨削加工數(shù)控化和自動(dòng)化 126
4.9.2 磨削加工智能化 127
4.9.3 磨粒加工虛擬仿真 127
4.9.4 分子動(dòng)力學(xué)仿真技術(shù)在磨粒加工研究中的應(yīng)用 128
4.10 先進(jìn)磨削加工工藝與裝備基礎(chǔ)研究中存在的問(wèn)題與差距 129
4.11 高速/超高速磨削加工工藝與裝備研究熱點(diǎn) 130
參考文獻(xiàn) 130
第5章 精密/超精密加工技術(shù) 133
5.1 精密/超精密加工技術(shù)的內(nèi)涵及特點(diǎn) 133
5.1.1 精密/超精密加工技術(shù)的內(nèi)涵 133
5.1.2 幾個(gè)重要概念 133
5.1.3 精密/超精密加工的特點(diǎn) 134
5.1.4 精密/超精密加工的應(yīng)用 134
5.1.5 精密/超精密加工的方法及其分類(lèi) 135
5.1.6 精密/超精密加工的關(guān)鍵技術(shù) 139
5.1.7 精密/超精密加工的發(fā)展趨勢(shì) 141
5.2 金剛石刀具的超精密切削加工 141
5.3 精密/超精密砂輪磨削加工 141
5.3.1 精密/超精密砂輪磨削機(jī)理 142
5.3.2 電解在線修銳砂輪的超精密鏡面磨削技術(shù) 142
5.3.3 雙端面精密磨削技術(shù) 144
5.3.4 珩磨 145
5.4 精密/超精密砂帶磨削 146
5.5 精密/超精密游離磨料加工 146
5.5.1 研磨和拋光 146
5.5.2 磁力研磨 148
5.5.3 磁力懸浮研磨 150
5.5.4 磁性流體研磨 151
5.5.5 磁流變拋光 152
5.5.6 磨料流加工 154
5.5.7 彈性發(fā)射加工 155
5.5.8 浮動(dòng)拋光 156
5.5.9 動(dòng)壓浮起平面研磨 158
5.5.10 水合拋光 158
5.5.11 化學(xué)機(jī)械拋光 159
5.5.12 砂輪約束磨粒噴射光整加工 161
5.5.13 電泳磨削技術(shù) 164
5.6 精密/超精密加工技術(shù)研究熱點(diǎn) 164
參考文獻(xiàn) 165
第6章 特種加工技術(shù) 167
6.1 特種加工技術(shù)概述 167
6.1.1 特種加工的定義 167
6.1.2 特種加工的分類(lèi) 167
6.2 電火花加工 168
6.2.1 電火花加工的機(jī)理 168
6.2.2 電火花加工的特點(diǎn) 169
6.2.3 電火花加工的應(yīng)用 170
6.3 電火花線切割加工 171
6.3.1 電火花線切割加工的機(jī)理 171
6.3.2 高、低速走絲電火花線切割加工的比較 172
6.3.3 電火花線切割加工的特點(diǎn) 173
6.3.4 電火花線切割加工的應(yīng)用 174
6.4 電解加工 175
6.4.1 電解加工的工作原理 175
6.4.2 電解加工的特點(diǎn) 175
6.4.3 電解加工的新技術(shù) 175
6.4.4 電解加工的應(yīng)用 176
6.5 超聲波加工 176
6.5.1 超聲波加工的工作原理 176
6.5.2 超聲波加工的特點(diǎn)及應(yīng)用 177
6.6 水射流切割加工 178
6.6.1 水射流切割加工的基本原理 178
6.6.2 水射流切割加工的特點(diǎn) 178
6.6.3 水射流切割加工的應(yīng)用 178
6.7 磨料噴射加工 178
6.7.1 磨料噴射加工的工作原理 178
6.7.2 磨料噴射加工的裝置 178
6.7.3 磨料噴射加工的分類(lèi) 179
6.7.4 磨料噴射加工的特點(diǎn) 179
6.7.5 磨料噴射加工的應(yīng)用 180
6.8 激光加工 180
6.8.1 激光加工的工作原理 180
6.8.2 激光加工的特點(diǎn) 181
6.8.3 激光加工的應(yīng)用 181
6.9 電子束加工 182
6.9.1 電子束加工的工作原理 182
6.9.2 電子束加工的特點(diǎn)與應(yīng)用 182
6.10 離子束加工 183
6.10.1 離子束加工的工作原理 183
6.10.2 離子束加工的分類(lèi) 183
6.10.3 離子束加工的特點(diǎn)及應(yīng)用 184
6.11 電解磨削 184
6.11.1 電解磨削的工作原理 184
6.11.2 電解磨削的特點(diǎn) 184
6.11.3 電解磨削的應(yīng)用 185
6.12 超聲-電火花復(fù)合加工 185
6.13 電解-電火花復(fù)合加工 185
6.14 超聲-電解復(fù)合加工 186
6.15 特種加工技術(shù)的研究熱點(diǎn) 186
參考文獻(xiàn) 186
第7章 微納米制造技術(shù) 188
7.1 微納米制造技術(shù)概述 188
7.1.1 微納米制造技術(shù)基本概念 188
7.1.2 微納米制造技術(shù)分類(lèi) 190
7.2 Top-down微納米加工技術(shù) 192
7.2.1 光刻工藝 192
7.2.2 刻蝕工藝 210
7.2.3 復(fù)形工藝 225
7.2.4 微細(xì)切削和特種加工技術(shù) 236
7.3 Bottom-up微納米加工技術(shù) 242
7.3.1 自組裝 242
7.3.2 外延生長(zhǎng) 244
參考文獻(xiàn) 248
第8章 光電子制造技術(shù) 250
8.1 光電子技術(shù)及其制造概述 250
8.1.1 光電子技術(shù)簡(jiǎn)介 250
8.1.2 光電子制造及其應(yīng)用 251
8.2 LED及其制造技術(shù) 253
8.2.1 LED概述 253
8.2.2 LED分類(lèi) 254
8.2.3 LED的基本特性和技術(shù)指標(biāo) 255
8.2.4 LED的應(yīng)用 257
8.2.5 LED的制造技術(shù) 258
8.3 激光器及其制造技術(shù) 265
8.3.1 激光器概述 265
8.3.2 激光器的工作原理 265
8.3.3 激光器的基本結(jié)構(gòu) 266
8.3.4 激光器的分類(lèi) 267
8.3.5 VCSEL激光器的制造 269
8.4 微電子與光電子集成技術(shù) 272
8.4.1 硅基光電子集成 272
8.4.2 微電子與光電子混合集成技術(shù) 274
參考文獻(xiàn) 278