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《机械CAD/CAM技术基础》内容简介：“中心藏之，何日忘之”，在新中国成立60周年之际，时隔“21世纪高等学校机械设计制造及其自动化专业系列教材”出版9年之后，再次为此系列教材写序时，《诗经》中的这两句诗又一次涌上心头，衷心感谢作者们的辛勤写作，感谢多年来读者对这套系列教材的支持与信任，感谢为这套系列教材出版与完善作过努力的所有朋友们。
好的，为您撰写一本与《机械CAD/CAM技术基础》内容不重复的图书简介，聚焦于其他相关技术领域。 --- 图书名称：《先进制造工艺与数字化集成系统》 图书简介 本书旨在为读者提供一个全面、深入的现代制造体系视角，聚焦于传统机械加工技术向高端智能制造转型的关键技术与系统集成。不同于侧重于基础的CAD/CAM软件操作与二维/三维建模原理的教材，《先进制造工艺与数字化集成系统》着眼于更宏观的制造策略、更精密的加工方法，以及支撑这些活动的数字化信息流管理。 本书内容横跨材料科学、精密加工原理、工业机器人应用、以及制造执行系统（MES）的构建与优化，旨在培养读者具备系统性、前瞻性的智能制造思维。 第一部分：高端制造工艺的深化与创新 本部分着重于突破传统切削加工的物理极限，深入探讨现代制造领域的前沿工艺技术。 1.1 特种加工技术： 我们将详尽阐述非接触式、高能束加工方法的原理、设备构成及应用场景。内容包括： 电火花加工（EDM）的进阶理论： 聚焦于精密模具制造中的微小孔加工与复杂型面加工的参数优化、电极材料选择及其对表面完整性的影响。深入分析了线切割（WEDM）在不等斜度切割、多轴联动加工中的复杂运动学解算。 激光加工技术： 详细解析激光熔覆、激光切割与激光焊接的物理机制。重点讨论不同波长激光器（如CO2、光纤激光器）对不同材料（如高强度钢、钛合金、复合材料）的作用机理，以及脉冲宽度对热影响区（HAZ）的控制策略。 超声波辅助加工与电化学加工（ECM）： 探讨如何利用高频振动减少刀具磨损和提高复杂材料的加工质量，以及ECM在硬脆材料和高精度内部流道加工中的优势与工艺窗口设定。 1.2 增材制造（AM）的系统工程： 本书将增材制造视为一个完整的系统工程而非单一的打印过程。内容涵盖： 材料科学与结构设计： 重点研究SLM（选择性激光熔化）和EBM（电子束熔化）中粉末的流动性、铺展均匀性、以及凝固过程中的枝晶生长控制，这直接决定了零件的微观组织和力学性能。 工艺验证与后处理： 深入分析残余应力产生机理、应力释放方法（如热等静压HIP），以及如何通过无损检测（NDT）技术（如X射线CT）对增材制造件进行内部缺陷识别与量化评估。 拓扑优化与晶格结构设计： 探讨如何利用有限元分析（FEA）驱动的拓扑优化算法，结合增材制造的几何自由度，设计出轻量化且性能满足要求的点阵或晶格结构。 第二部分：数字化集成与智能制造系统 本部分是本书的核心，它超越了单一的“设计”或“加工”环节，着重于如何将全生命周期数据进行有效整合与智能调度。 2.1 制造过程的仿真与数字孪生（Digital Twin）： 本书不讲解基础的仿真软件操作，而是深入探讨如何构建高保真度的数字孪生模型。 多物理场耦合仿真： 阐述如何将热-力耦合、流体-固体相互作用（FSI）引入到制造过程仿真中，例如在铸造过程中的冷却速率对内部晶粒结构的影响，或在高速切削中的切屑形成与热量传递。 闭环控制与预测性维护： 讨论如何将传感器数据（如振动、温度、声发射）实时反馈至数字孪生模型中，实现对加工状态的实时诊断（Diagnosis）和对未来故障的预测（Prediction），从而调整加工参数，实现自适应制造。 2.2 工业物联网（IIoT）与制造执行系统（MES）： 本部分聚焦于车间层面的数据采集、管理和优化。 数据采集与标准化： 探讨OPC UA、MQTT等工业通信协议在异构设备间数据互操作性中的应用。分析如何建立统一的数据模型（如ISA-95模型），实现车间设备状态、物料流转、人员作业的实时可视化。 MES的功能模块与集成策略： 详细分析MES在生产调度、质量追溯、设备综合效率（OEE）计算中的核心作用。重点讨论MES如何与上层ERP（企业资源计划）和下层SCADA（数据采集与监视控制系统）进行无缝集成，形成“计划-执行-反馈”的闭环管理。 数据分析与优化： 介绍如何应用统计过程控制（SPC）和机器学习算法对海量制造数据进行挖掘，识别影响产品质量的关键工艺参数组合，并指导生产排程的动态优化。 2.3 机器人与自动化集成： 本部分关注于柔性制造单元（FMS）的构建与集成。 机器人运动规划与离线编程： 探讨基于工作空间分析和碰撞检测的机器人路径规划算法，特别是针对复杂曲面打磨、精密装配任务的轨迹优化方法。 人机协作（Cobots）的安全标准与应用： 深入分析协作机器人在人工作站旁的集成安全要求、力反馈控制机制，以及在质量检测、辅助操作中的应用案例。 目标读者： 本书面向机械工程、工业工程、材料科学等专业的本科高年级学生、研究生，以及在高端装备制造、航空航天、精密仪器等行业中从事工艺研发、生产管理、自动化系统集成的工程师和技术人员。阅读本书要求读者具备一定的机械设计基础和初步的自动化概念。 本书价值： 《先进制造工艺与数字化集成系统》提供了一种超越传统工具学习的视角，致力于构建一个面向“工业4.0”和“中国制造2025”需求的复合型制造人才知识体系，帮助读者理解如何利用前沿技术和信息系统，构建高效率、高柔性、可预测的未来工厂。
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