具体描述
本书系统地介绍了机械创新设计的基础知识、机械创新设计的理论和方法，并列举了机械创新设计的实例。
第一章为绪论，介绍了创新设计的要领及机械创新设计的内容。
第一篇为机械创新设计的基础知识篇，第二章介绍了机械创新设计的基础知识，第三章介绍了机械运动与控制。
第二篇为机械创新设计的理论与方法篇，主要介绍了机械创新设计的基本理论和基本方法。第四章介绍了机构的组合原理与创新，第五章介绍了机构的演化、变异原理与创新，第六章介绍了机构再生运动链原理与创新，第七章介绍了机械运动方案及其创新设计，第八章介绍了反求工程与创新。
第三篇为机械创新设计的应用实例篇，主要介绍了一些创新设计的实例分析。
附录中介绍了中国古代机械发明创造史、西方机械发展简史，最后介绍了即将到来的知识经济与现代的机械文明。
本书可作为高等工业学校机械工程专业的教材，也可供有关的教师及工程技术人员参考。
精密制造与现代工艺：面向工业4.0的理论与实践 内容简介： 本书旨在为工程技术人员、研究人员及相关专业学生提供一套全面、深入、与时俱进的精密制造与现代工艺知识体系。面对全球制造业向数字化、智能化转型的浪潮（工业4.0），本书紧密围绕“高精度、高性能、高可靠性”三大核心目标，系统阐述了从材料基础到先进制造方法的理论原理、关键技术、工艺优化及实际应用案例。 第一部分：先进材料与基础科学 本部分着重于理解制造对象的基础——材料的特性，并建立起宏观性能与微观结构之间的联系。 第一章：工程材料的微观结构与性能调控 详细探讨了金属、陶瓷、高分子材料以及新型复合材料的晶体结构、缺陷理论及其对力学性能（强度、硬度、疲劳、蠕变）的影响。重点剖析了热处理、相变工程在改善材料综合性能中的作用，并引入了计算材料学在预测材料行为方面的应用。内容覆盖了增材制造（3D打印）中特有材料的组织演变规律。 第二章：表面工程与功能化 深入研究了零件表面在服役过程中的失效机制，包括磨损、腐蚀、疲劳。系统介绍了提升表面质量和赋予特定功能的先进表面处理技术，如物理气相沉积（PVD）、化学气相沉积（CVD）、热喷涂、离子注入及激光表面改性技术。着重讨论了如何通过表面改性实现自修复、超疏水、生物相容性等高级功能。 第二部分：现代加工与成形技术 本部分聚焦于实现零件几何形状的各种先进制造方法，强调工艺精度、效率和复杂结构的可制造性。 第三章：超精密加工技术 超精密加工是衡量一个国家高端制造业水平的关键指标。本章详细介绍了车削、磨削、研磨、抛光等传统方法的极限精度突破，引入了特种加工技术，如金刚石车削、磁悬浮主轴应用、纳米级进给控制系统。特别关注了光学元件、微电子器件等对表面粗糙度（Ra < 10nm）和形状精度（< 1µm）的严苛要求。 第四章：特种能源加工方法 本章系统阐述了非传统加工方法的机理与应用。涵盖了电火花加工（EDM）及其高精度变体慢走丝线切割（Wire EDM），激光加工技术（切割、熔覆、钻孔、表面烧蚀）的能量耦合与热影响区控制，以及超声波加工（USM）和电化学加工（ECM）在加工难加工材料中的优势。对高功率密度激光源的集成与光束质量控制进行了深入分析。 第五章：先进塑性成形与连接技术 针对大批量、高强度零件的制造，本部分讲解了现代锻压、轧制、挤压工艺的数值模拟（如有限元分析FEA）优化，确保成形过程中的材料流和内部残余应力控制。在连接技术方面，深入探讨了搅拌摩擦焊（FSW）、激光复合焊、电子束焊等高品质、低变形连接技术，以及在航空航天结构件中的应用标准。 第三部分：数字化制造与智能系统 本部分是全书的前沿与核心，探讨了如何将信息技术（IT）与操作技术（OT）深度融合，实现制造过程的柔性化、自动化与智能化。 第六章：计算机辅助制造（CAM）与工艺仿真 详述了从三维模型到实际加工指令（G代码）的整个流程，重点介绍了五轴/多轴联动加工的运动学规划与刀位补偿策略。着重讲解了制造过程中的缺陷预测与工艺参数实时优化仿真工具，如切削力预测、刀具磨损模拟及热变形补偿算法的开发与应用。 第七章：增材制造（Additive Manufacturing, AM）的工艺控制 作为现代制造的重要补充，AM被赋予了极高关注。本章深入剖析了选择性激光熔化（SLM）、电子束熔化（EBM）和材料喷射成形（Material Jetting）等主流技术的物理化学过程，包括粉末床的铺展、熔池的动态行为、致密度控制。讨论了后处理技术（热等静压HIP、热处理）对消除内部缺陷、恢复力学性能的关键作用。 第八章：制造系统的集成与优化 本章探讨了如何构建柔性制造系统（FMS）和自动化生产线。内容涉及机器人路径规划、自动化上下料系统集成、传感器技术在过程监控中的应用。最后，引入了基于大数据分析和机器学习的制造过程质量预测模型，实现从被动检测到主动控制的转变，以提高生产线的整体设备效率（OEE）和产品质量的均一性。 总结与展望： 本书不仅提供了严谨的理论基础，更强调面向实际工程问题的解决能力。通过结合前沿的案例分析和先进的仿真技术，读者将能够掌握从材料选择、工艺设计到最终产品检验的全生命周期制造思维，为我国高端装备制造和智能工厂建设提供坚实的知识支撑。
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