具体描述
本书为教育部职业教育与成人教育司推荐教材，内容包括塑料概述、塑料的模塑（注射模塑、压缩模塑、压注模塑）工艺、塑料制品的工艺性、塑料模的分类和注射模及压缩模等模具的结构，可作为中等职业学校模塑工艺与模具结构专业教学用书。
本书还配有电子教学参考资料包（包括教学指南、电子教案、习题答案），详见前言。
现代精密机械设计与制造技术 第一章 机械设计基础与理论 本章系统阐述了现代机械设计所必需的理论基础和工程实践方法。内容涵盖了材料力学在复杂应力分析中的应用，重点分析了疲劳强度、蠕变特性及断裂韧性在极端工况下的评估方法。结构动力学部分深入探讨了振动与噪声控制技术，包括模态分析、响应谱分析以及主动/被动隔振方案的设计与优化。机械原理与机构学聚焦于新型传动机构，如谐波传动、摆线针轮传动的高效化设计，并引入了柔顺机构和仿生机构的设计理念，以应对精密仪器的轻量化和高精度定位需求。本章强调了基于有限元分析（FEA）的结构优化流程，并介绍了可靠性设计（Reliability-Based Design）的现代范式，确保设计的稳健性与长寿命。 第二章 先进制造工艺与材料科学 本章聚焦于面向高端装备制造的先进工艺流程与新材料的集成应用。在切削加工领域，详细介绍了高速精密加工（HPM）中的颤振抑制技术、刀具磨损实时监测系统以及微米级表面粗糙度控制策略。对于特种加工，深度解析了电火花加工（EDM）的电极材料选择、脉冲参数优化及其对难加工材料（如高温合金、陶瓷基复合材料）的加工性能影响。 材料科学部分着重于增材制造（AM）的技术前沿，特别是选区激光熔化（SLM）和电子束熔化（EBM）的工艺窗口控制、缺陷（如孔隙率、残余应力）的消除技术，以及后处理（如热等静压HIP）对最终组织性能的决定性作用。此外，还涵盖了智能材料如形状记忆合金（SMA）和压电陶瓷在机械系统中的集成应用，及其驱动与传感机制。 第三章 工业机器人与自动化集成 本章全面覆盖了现代工业自动化系统的核心——机器人技术。内容从机器人运动学与动力学基础开始，详细推导了正运动学、逆运动学的求解方法，并讨论了基于牛顿-欧拉方程的动态模型建立。在控制系统方面，深入讲解了位置、速度、力矩的串级控制策略，以及碰撞检测、人机协作（Cobot）的安全算法设计。 自动化集成部分着重于柔性制造系统（FMS）的规划与调度。探讨了面向离散事件系统（DES）的建模方法，如Petri网理论在生产线冲突解决中的应用。此外，还详细介绍了机器视觉在零部件定位、质量检测中的集成技术，包括三维重建、特征提取与实时反馈控制，以实现高柔性、高效率的无人化生产单元。 第四章 模具设计与制造的数字化转型 本章侧重于现代精密模具设计流程的数字化与智能化。内容首先回顾了注塑、冲压、铸造等传统模具的关键结构要素，但重点转向了如何利用先进的仿真技术指导设计。详细阐述了基于计算流体力学（CFD）的充模过程分析，如何预测和优化浇注系统、排气系统设计，以消除缩孔、气孔等缺陷。 在模具钢材的选择与热处理方面，强调了高耐磨性与高韧性兼顾的方案，以及表面工程技术（如PVD/CVD涂层）在提高模具寿命中的作用。本章还引入了面向制造的模具设计（DFM）和面向装配的模具设计（DFA）原则。最后，探讨了基于五轴联动CNC和电火花加工（EDM）的复杂型面模具型腔的精密加工策略，以及在线测量技术在模具精度验证中的应用。 第五章 智能传感、监测与故障诊断 本章关注于提高机械装备运行可靠性和预测性维护（PdM）所需的技术体系。详细介绍了适用于不同工况的智能传感器技术，包括光纤传感器在应变与温度分布式监测中的应用、MEMS加速度计在振动分析中的精度提升、以及非接触式激光测振技术在转子动平衡中的应用。 信号处理方面，系统讲解了傅里叶变换、小波变换在时频分析中的应用，用于识别设备运行中的早期故障特征。故障诊断部分，深入探讨了基于数据驱动的模式识别方法，如主成分分析（PCA）、独立成分分析（ICA）在降维和特征提取中的作用，以及支持向量机（SVM）、深度学习（CNN/RNN）在状态分类与剩余使用寿命（RUL）预测中的前沿应用。本章强调了传感器数据融合技术在提高诊断鲁棒性中的关键作用。 第六章 现代机械系统集成与优化 本章将前述技术融合成高效的现代机械系统。内容包括高精度机床主轴系统的热-振动耦合分析与补偿，以及伺服驱动系统中的高频动态特性优化。重点探讨了系统级集成仿真（Co-Simulation）方法，即将多物理场（结构、流体、电磁）模型集成在一个统一的仿真环境中，以全面评估复杂机械设备（如高速冲压机、精密机床）的整体性能。最后，对人机工程学在设备操作界面与维护通道设计中的应用进行了探讨，旨在实现操作的便捷性与系统的长期稳定运行。
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