《制造裝備及其自動化技術》在分析了解制造技術、制造裝備、機械化、自動化等基本概念及發展歷史與現狀的基礎上,重點從現代機械制造裝備和機械制造自動化兩個方面分別系統地論述了它們的分類、原理、關鍵技術及工程應用。《制造裝備及其自動化技術》旨在使機械工程類的高年級本科生在掌握傳統機床、工藝裝備及傳統機械制造技術的基礎上,學習掌握現代先進的制造裝備及機械制造自動化的基本知識,了解并掌握當今新的機械工程自動化技術,培養學生對機械工程的自動化設計能力。
《制造裝備及其自動化技術》共七章:第1章為制造裝備及其自動化技術概述;第2章和第3章為現代制造裝備,包括加工自動化設備和工業機器人;第4章和第5章為機械制造自動化技術,包括物料儲運自動化技術和裝配自動化技術:第6章為自動化集成技術,內容包括PLC技術及現場總線技術;第7章為制造自動化系統,內容包括成組技術、柔性制造單元、柔性制造系統和計算機集成制造系統。
《制造裝備及其自動化技術》不僅適用于機械工程類專業高年級本科生,也可供相關工程技術人員參考。
適讀人群 :本書適用于機械工程類專業高年級本科生,也可供相關工程技術人員參考。
以“創新機械工程教育”為主題,以“科研成果進課堂”為特色,著眼于機械工程創新人才及卓越工程師的培養目標
突出“創新設計、數字智能、綠色低碳、個性定制”的特色,強化學生的機械工程素質和創新能力培養
重新梳理教材體系結構,加強教材版式設計,全面激發學生的內在學習動力,提升學習興趣和學習效果
跟蹤機械工程學科發展的國際態勢和前沿技術,融入當前機械工程領域科技發展及技術應用的先進成果
結合數字出版理念,部分教材加入二維碼,配套豐富數字化教學輔助資源,可作為紙質教材的有益補充
制造業是國民經濟的支柱產業和經濟增長的發動機,是國家創造力、競爭力和綜合國力的重要體現,是國家安全的重要保障。制造業不僅為現代工業社會提供物質基礎,而且為信息和知識社會提供先進裝備和技術平臺。裝備制造業是國家的戰略產業,而制造裝備是制造機器的機器,為整個制造業及其裝備制造業提供最基本的手段和工具。在盡可能提高制造裝備自身的加工過程自動化技術與水平的同時,以制造裝備為核心,組成自動化程度更高的集成化的自動化制造系統,是提高制造業勞動生產率、加強制造企業競爭能力、推動制造業快速向前發展的必然途徑和關鍵。
本書以機械工程類專業(機械設計制造及自動化專業、機械工程及自動化專業、機械電子專業、機電一體化專業等)的高年級本科生為對象,試圖讓高年級本科生在已經學習了傳統機械制造裝備及制造技術的基礎上,進一步學習和掌握現代制造裝備及機械制造自動化的基本知識及自動化制造系統的核心技術,在傳統機械制造與自動化制造之間建立起一個橋梁,進一步擴展學生的知識面,了解并掌握當今最新的機械工程自動化技術,培養學生對機械工程的自動化設計能力和駕馭自動化制造系統的能力。
本書以單機自動化設備(制造裝備)和多機自動化系統(機械制造自動化)為主線,按照現代制造裝備、制造自動化技術、制造自動化系統組織章節內容。本書共分為七章:第1章為制造裝備及其自動化技術概述;第2章和第3章為現代制造裝備,包括加工自動化設備和工業機器人;第4章和第5章為機械制造自動化技術,包括物料儲運自動化技術和裝配自動化技術;第6章為自動化集成技術,其內容包括PLC技術及現場總線技術;第7章為制造自動化系統,內容包括成組技術、柔性制造單元、柔性制造系統和計算機集成制造系統。
本書是在作者連續多年從事本科生“先進制造技術”、“先進制造系統”課程和研究生“現場總線控制網絡”課程教學和實驗的基礎上,參考了多本國內外相關教材編寫而成的。本書考慮到國內機械類專業逐步將開設“先進制造系統”課程過渡到開設“制造自動化”課程的特點,將“先進制造系統”課程的相關內容融入本書。本書充分借鑒現有教材的優點,補充完善現有教材中缺少和不足的部分。尤其是考慮到可編程邏輯控制器及現場總線是現代自動化制造系統中必不可少的組成部分,且很多學校將“可編程控制器”列為機械工程專業本科生選修課,而基本不為機械工程專業本科生開設“現場總線”課程的現狀,因此將“可編程邏輯控制器”及“現場總線控制網絡”融入到本書的第6章,稱為自動化集成,體現了可編程邏輯控制器及現場總線技術在自動化制造系統中的集成作用。
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前言
第1章 制造裝備及其自動化技術概述
1.1 基本概念
1.1.1 制造
1.1.2 制造業
1.1.3 制造技術
1.1.4 制造系統
1.2 制造業、裝備制造業及其發展
1.2.1 制造業及制造技術的發展歷程
1.2.2 制造業在國民經濟中的地位
1.2.3 裝備制造業與制造裝備
1.3 制造自動化技術與自動化制造系統
1.3.1 機械化與自動化
1.3.2 制造自動化技術
1.3.3 自動化制造系統
1.3.4 實現制造自動化的條件
1.4 制造自動化技術發展
1.5 本書的結構
思考題
第2章 加工自動化設備
2.1 加工自動化設備概述
2.2 組合機床
2.3 自動化生產線
2.4 數控機床
2.4.1 數控機床的基本概念
2.4.2 數控機床的工作原理
2.4.3 數控機床的組成
2.4.4 數控機床的分類
2.4.5 數控機床的特點
2.5 加工中心
2.5.1 加工中心的概念和特征
2.5.2 加工中心的組成
2.5.3 加工中心的分類
思考題
第3章 工業機器人
3.1 工業機器人概述
3.1.1 機器人與工業機器人的基本概念
3.1.2 工業機器人的發展與應用
3.1.3 工業機器人的組成
3.1.4 工業機器人的分類
3.2 工業機器人的結構
3.2.1 工業機器人的運動自由度
3.2.2 機器人的工作空間與坐標系
3.2.3 工業機器人手臂
3.2.4 工業機器人手腕
3.2.5 末端操縱器
3.3 工業機器人的驅動系統
3.3.1 工業機器人對驅動系統的要求
3.3.2 工業機器人的驅動方式
3.3.3 工業機器人驅動與傳動機構
3.3.4 工業機器人的制動
3.4 工業機器人的控制系統
3.4.1 工業機器人控制系統的功能
3.4.2 工業機器人控制系統的特點
3.4.3 工業機器人控制系統的組成
3.4.4 工業機器人的幾種典型控制方法
3.5 工業機器人的應用
3.5.1 搬運機器人及其應用
3.5.2 焊接機器人及其應用
3.5.3 噴涂機器人及其應用
思考題
第4章 物料儲運自動化技術
4.1 概述
4.2 物料輸送裝備
4.2.1 輸送機
4.2.2 隨行夾具
4.2.3 隨行工作臺站
4.2.4 有軌運輸小車
……
第5章 裝配自動化技術
第6章 自動化集成技術
第7章 自動化制造系統
參考文獻
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