《制造装备及其自动化技术》在分析了解制造技术、制造装备、机械化、自动化等基本概念及发展历史与现状的基础上,重点从现代机械制造装备和机械制造自动化两个方面分别系统地论述了它们的分类、原理、关键技术及工程应用。《制造装备及其自动化技术》旨在使机械工程类的高年级本科生在掌握传统机床、工艺装备及传统机械制造技术的基础上,学习掌握现代先进的制造装备及机械制造自动化的基本知识,了解并掌握当今新的机械工程自动化技术,培养学生对机械工程的自动化设计能力。
《制造装备及其自动化技术》共七章:第1章为制造装备及其自动化技术概述;第2章和第3章为现代制造装备,包括加工自动化设备和工业机器人;第4章和第5章为机械制造自动化技术,包括物料储运自动化技术和装配自动化技术:第6章为自动化集成技术,内容包括PLC技术及现场总线技术;第7章为制造自动化系统,内容包括成组技术、柔性制造单元、柔性制造系统和计算机集成制造系统。
《制造装备及其自动化技术》不仅适用于机械工程类专业高年级本科生,也可供相关工程技术人员参考。
适读人群 :本书适用于机械工程类专业高年级本科生,也可供相关工程技术人员参考。
以“创新机械工程教育”为主题,以“科研成果进课堂”为特色,着眼于机械工程创新人才及卓越工程师的培养目标
突出“创新设计、数字智能、绿色低碳、个性定制”的特色,强化学生的机械工程素质和创新能力培养
重新梳理教材体系结构,加强教材版式设计,全面激发学生的内在学习动力,提升学习兴趣和学习效果
跟踪机械工程学科发展的国际态势和前沿技术,融入当前机械工程领域科技发展及技术应用的先进成果
结合数字出版理念,部分教材加入二维码,配套丰富数字化教学辅助资源,可作为纸质教材的有益补充
制造业是国民经济的支柱产业和经济增长的发动机,是国家创造力、竞争力和综合国力的重要体现,是国家安全的重要保障。制造业不仅为现代工业社会提供物质基础,而且为信息和知识社会提供先进装备和技术平台。装备制造业是国家的战略产业,而制造装备是制造机器的机器,为整个制造业及其装备制造业提供最基本的手段和工具。在尽可能提高制造装备自身的加工过程自动化技术与水平的同时,以制造装备为核心,组成自动化程度更高的集成化的自动化制造系统,是提高制造业劳动生产率、加强制造企业竞争能力、推动制造业快速向前发展的必然途径和关键。
本书以机械工程类专业(机械设计制造及自动化专业、机械工程及自动化专业、机械电子专业、机电一体化专业等)的高年级本科生为对象,试图让高年级本科生在已经学习了传统机械制造装备及制造技术的基础上,进一步学习和掌握现代制造装备及机械制造自动化的基本知识及自动化制造系统的核心技术,在传统机械制造与自动化制造之间建立起一个桥梁,进一步扩展学生的知识面,了解并掌握当今最新的机械工程自动化技术,培养学生对机械工程的自动化设计能力和驾驭自动化制造系统的能力。
本书以单机自动化设备(制造装备)和多机自动化系统(机械制造自动化)为主线,按照现代制造装备、制造自动化技术、制造自动化系统组织章节内容。本书共分为七章:第1章为制造装备及其自动化技术概述;第2章和第3章为现代制造装备,包括加工自动化设备和工业机器人;第4章和第5章为机械制造自动化技术,包括物料储运自动化技术和装配自动化技术;第6章为自动化集成技术,其内容包括PLC技术及现场总线技术;第7章为制造自动化系统,内容包括成组技术、柔性制造单元、柔性制造系统和计算机集成制造系统。
本书是在作者连续多年从事本科生“先进制造技术”、“先进制造系统”课程和研究生“现场总线控制网络”课程教学和实验的基础上,参考了多本国内外相关教材编写而成的。本书考虑到国内机械类专业逐步将开设“先进制造系统”课程过渡到开设“制造自动化”课程的特点,将“先进制造系统”课程的相关内容融入本书。本书充分借鉴现有教材的优点,补充完善现有教材中缺少和不足的部分。尤其是考虑到可编程逻辑控制器及现场总线是现代自动化制造系统中必不可少的组成部分,且很多学校将“可编程控制器”列为机械工程专业本科生选修课,而基本不为机械工程专业本科生开设“现场总线”课程的现状,因此将“可编程逻辑控制器”及“现场总线控制网络”融入到本书的第6章,称为自动化集成,体现了可编程逻辑控制器及现场总线技术在自动化制造系统中的集成作用。
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前言
第1章 制造装备及其自动化技术概述
1.1 基本概念
1.1.1 制造
1.1.2 制造业
1.1.3 制造技术
1.1.4 制造系统
1.2 制造业、装备制造业及其发展
1.2.1 制造业及制造技术的发展历程
1.2.2 制造业在国民经济中的地位
1.2.3 装备制造业与制造装备
1.3 制造自动化技术与自动化制造系统
1.3.1 机械化与自动化
1.3.2 制造自动化技术
1.3.3 自动化制造系统
1.3.4 实现制造自动化的条件
1.4 制造自动化技术发展
1.5 本书的结构
思考题
第2章 加工自动化设备
2.1 加工自动化设备概述
2.2 组合机床
2.3 自动化生产线
2.4 数控机床
2.4.1 数控机床的基本概念
2.4.2 数控机床的工作原理
2.4.3 数控机床的组成
2.4.4 数控机床的分类
2.4.5 数控机床的特点
2.5 加工中心
2.5.1 加工中心的概念和特征
2.5.2 加工中心的组成
2.5.3 加工中心的分类
思考题
第3章 工业机器人
3.1 工业机器人概述
3.1.1 机器人与工业机器人的基本概念
3.1.2 工业机器人的发展与应用
3.1.3 工业机器人的组成
3.1.4 工业机器人的分类
3.2 工业机器人的结构
3.2.1 工业机器人的运动自由度
3.2.2 机器人的工作空间与坐标系
3.2.3 工业机器人手臂
3.2.4 工业机器人手腕
3.2.5 末端操纵器
3.3 工业机器人的驱动系统
3.3.1 工业机器人对驱动系统的要求
3.3.2 工业机器人的驱动方式
3.3.3 工业机器人驱动与传动机构
3.3.4 工业机器人的制动
3.4 工业机器人的控制系统
3.4.1 工业机器人控制系统的功能
3.4.2 工业机器人控制系统的特点
3.4.3 工业机器人控制系统的组成
3.4.4 工业机器人的几种典型控制方法
3.5 工业机器人的应用
3.5.1 搬运机器人及其应用
3.5.2 焊接机器人及其应用
3.5.3 喷涂机器人及其应用
思考题
第4章 物料储运自动化技术
4.1 概述
4.2 物料输送装备
4.2.1 输送机
4.2.2 随行夹具
4.2.3 随行工作台站
4.2.4 有轨运输小车
……
第5章 装配自动化技术
第6章 自动化集成技术
第7章 自动化制造系统
参考文献
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