具体描述
《计算机辅助工业设计》是全国高等工业院校工业设计专业教学指导委员会组织编写的全国高等工业院校工业设计专业统编教材，主要内容包括：计算机与工业设计，计算机平面设计软件，计算机立体设计软件，计算机辅助平面设计，计算机辅助产品设计，计算机辅助环境设计，计算机辅助影视设计以及计算机辅助工业设计的发展与展望等。《计算机辅助工业设计》内容系统完整，配有较多较详细的制作图例，便于读者学习。
《计算机辅助工业设计》除作为高等工业院校工业设计专业必修课的教材外，也可作为其他相关专业必修课与选修课的教材，同时还可供设计类专业、计算机专业、企业设计人员参考。
机械制造工艺与设备基础：从传统到智能的跨越 本书聚焦于现代机械制造领域的核心知识体系，旨在为读者构建一个全面、深入且与时俱进的工艺设计与设备操作认知框架。本书内容紧密围绕“效率、精度、柔性与智能化”四大现代制造主题展开，内容涵盖了从传统切削到先进成形、再到数字化监控与优化的全流程技术链条。 第一部分：制造基础理论与材料科学的深度融合 本部分是理解后续工艺设计的基础，侧重于对材料行为、公差配合及现代制造物理机制的精确把握。 第一章 制造工程学基础与生产系统概述 本章首先界定了现代制造工程学的范畴，阐述了其在工业体系中的战略地位。详细分析了不同的生产组织形式，如单件小批、大批量及大规模定制（Mass Customization）的特点、适用场景及组织结构差异。重点探讨了如何通过优化生产流程布局（如单元化制造系统U形布局与线性布局的对比）来提升资源利用率和物料流效率。此外，本章还引入了制造系统中的信息流与物流的耦合概念，为后续数字化生产的理解奠定基础。 第二章 工程材料的结构、性能与选择 深入探讨了金属材料（黑色金属与有色金属）、高分子材料及先进复合材料在机械制造中的应用特性。重点剖析了材料的微观结构（晶体结构、晶界、相变）如何决定其宏观力学性能（强度、硬度、韧性、疲劳寿命）。针对切削、成形、连接等不同工艺的需求，详细阐述了材料的选择原则，包括考虑环境因素（如耐腐蚀性、耐高温性）和成本效益比。尤其关注了新型高强度钢、铝合金以及陶瓷基复合材料在高端装备制造中的应用趋势。 第三章 几何精度与表面质量控制 本章是确保产品功能性和可靠性的关键。系统阐述了尺寸公差、形状公差和位置公差的标准化体系（如ISO和ANSI标准）。详细解析了测量学原理，包括量块、卡尺、千分尺等传统测量工具的使用精度与误差来源。重点介绍了现代精密测量技术，如三坐标测量机（CMM）的工作原理、数据处理方法以及非接触式测量技术（如激光扫描、视觉测量）在复杂曲面检测中的应用。表面粗糙度的参数（Ra, Rz, Rq）与实际零件功能（如摩擦、密封、疲劳强度）之间的定量关系被深入分析。 第二部分：先进制造工艺与机理详解 本部分是本书的核心，系统讲解了去除加工、塑性加工、连接技术及特种加工的理论基础、工艺流程与参数控制。 第四章 切削加工原理与工艺优化 本章详述了车削、铣削、钻削、镗削等基本切削加工的机理。重点分析了切削力、切削热的产生与分配，以及对刀具磨损的影响。深入探讨了刀具材料（如硬质合金、陶瓷、CBN、PCD）的选择与涂层技术（TiN, Al2O3等）对提高刀具寿命和加工质量的作用。在工艺优化方面，详细论述了切削参数（切削速度、进给量、背吃刀量）对加工效率和表面完整性的耦合影响，并介绍了基于模型预测的优化方法。 第五章 磨削、珩磨与超精密加工技术 针对高精度零件的最终加工，本章阐述了磨削加工的基本理论，包括砂轮的选择、磨粒切削机理、砂轮的修整与平衡。分析了磨削烧伤的形成机理及预防措施。扩展内容涵盖了珩磨、研磨等光整加工技术，以及利用电化学、电火花、激光等非传统能量源实现的超精密加工（亚微米甚至纳米级精度）技术及其应用前景。 第六章 塑性加工（成形）技术：锻、冲、压与卷 本章侧重于材料在压力作用下发生塑性变形的工艺。详细介绍了锻压工艺，包括开式模锻和闭式模锻的工艺流程、对材料内部晶粒结构改善的作用。对冲压工艺中的落料、冲孔、弯曲、拉深等基本工序进行了力学分析，并讨论了模具设计中的凸凹模间隙、补偿量计算等关键技术点。同时，也涵盖了辊压成形和旋压成形技术在制造空心、复杂回转体零件中的应用。 第七章 连接技术与装配工艺 系统介绍了机械连接（螺纹连接、铆接、键连接）的强度计算与失效分析。重点深入讲解了现代焊接技术，包括TIG、MIG/MAG、激光焊和搅拌摩擦焊的工艺特点、热影响区（HAZ）的微观变化及缺陷控制。此外，对粘接技术（结构胶、瞬干胶）在轻量化结构中的应用，以及现代装配中的柔性夹具设计与自动化装配策略进行了论述。 第三部分：数控技术与制造系统集成 本部分将读者带入现代智能制造的前沿，探讨数控系统的核心技术、编程方法以及未来制造模式的集成。 第八章 数控（NC）加工中心与系统原理 本章详细解析了数控系统的基本结构，包括硬件组成（控制器、伺服驱动、测量反馈系统）和软件架构。深入讲解了坐标系定义、运动控制方式（点位移行、直线插补、圆弧插补）的原理。着重分析了数控机床的关键精度指标，如刚度、反向间隙和定位精度，以及如何通过几何补偿和周期性补偿来提高机床的实际加工能力。 第九章 数控编程与后处理技术 系统地介绍了手工G代码和M代码的编制规则，包括直线、圆弧、螺旋插补的指令格式。详细讲解了常用CAM软件（如Mastercam, NX等）的工作流程，从模型建构、特征识别到刀具路径的生成。重点突出了后处理器的作用，阐释了如何根据特定数控机床的控制器特性（如FANUC、Siemens等）生成最优化的机器语言程序，以避免干涉和优化运行效率。 第十章 现代制造系统集成与数字化车间 本章探讨了先进制造技术如何集成以形成高效的生产系统。详细介绍了制造资源规划（MRP II）和企业资源规划（ERP）在制造环节中的作用。深入分析了计算机辅助制造（CAM）与制造执行系统（MES）的集成架构，MES如何实时采集机床运行数据（OEE、设备状态、生产进度）。最后，前瞻性地介绍了工业物联网（IIoT）在实现人机物料协同、预测性维护和柔性排程中的应用前景，为读者构建一个面向工业4.0的制造视野。
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