机械加工工艺手册 第3版 第4卷 工艺系统技术卷

第3版手册以机械加工工艺为主线，将数据与方法相结合，汇集了我国多年来在机械加工工艺方面的成就和经验，反映了国内外现代工艺水平及其发展方向。在保持第2版手册先进性、系统性、实用性特色的基础上，第3版手册全面、系统地介绍了机械加工工艺中的各类技术，信息量大、标准新、内容全面、数据准确、便于查阅等特点更为突出，能够满足当前机械加工工艺师的工作需要，增强我国机电产品在国际市场上的竞争力。本版手册分4卷出版，包含加工工艺基础卷、常规加工技术卷、现代加工技术卷、工艺系统技术卷，共36章。本卷包括成组技术、组合机床及自动线加工技术、数控加工技术、计算机辅助制造支撑技术、柔性制造系统、集成制造系统、虚拟制造技术、智能制造系统、绿色制造、常用标准与资料。本手册可供机械制造全行业的机械加工工艺人员使用，也可供有关专业的工程技术人员和工科院校师生参考。

王先逵，清华大学教授，长期从事精密和超精密加工及计算机辅助制造等先进制造技术方面的教学和科研工作,出版专著18部，是我国第一台数控机床（1957年）、第一个计算机集成制造系统（1987）的主要完成人之一。李旦，哈尔滨工业大学教授，编著出版专业教材和辅助教材7本，主要研究方向为精密与超精密加工技术、机械加工自动化机构。孙凤池，第一汽车集团工艺部部长、研究员，曾发表多篇论文，擅长领域为切削加工工艺、切削刀具技术、齿轮制造工艺。赵宏伟，吉林大学副校长、教授，2012年教育部新世纪优秀人才，2016年获政府特殊津贴，2019年获国家杰出青年科学基金，擅长精密仪器设计制造、仿生精密驱动、超精密加工技术及装备等领域。张定华，西北工业大学教授，出版专（译）著5 部，发表学术论文270余篇，其中SCI/EI 收录130 余篇，长期致力于多轴数控加工技术、航空发动机先进制造技术等方面的研究。常治斌，湖北汽车工业学院教授，编写教材和专著4部，主要从事机械学及汽车制造装备技术方面的教学与研究，并承担东风十堰汽车公司的项目。

目录第3版前言第2版前言第1版前言第1章成组技术1.1概述21.1.1成组技术的基本原理21.1.2成组技术的发展历程21.1.3实施成组技术的方法和步骤41.1.4成组技术的效益分析41.2零件分类编码系统71.2.1零件的代码和零件分类编码的作用71.零件的代码72.零件分类编码的作用81.2.2零件分类和编码的基本原理81.零件的分类原理82.零件的编码原理91.2.3零件族的基本概念和零件分类方法91.零件族的基本概念92.零件族的分类方法101.2.4零件分类编码的内容与结构101.对零件分类编码系统的基本要求102.零件分类编码的内容103.零件分类编码系统的编码结构101.2.5典型零件分类编码系统121.VUOSO零件分类编码系统132.OPTIZ零件分类编码系统173.KK-3零件分类编码系统194.JLBM-1机械零件分类编码系统191.2.6制订企业零件分类编码系统的方法251.企业自主开发252.采用商品化系统263.改进公开出版的系统261.2.7计算机辅助编码261.3零件分类成组的方法 271.3.1编码分类法271.特征码位法272.码域法273.特征位码域法281.3.2生产流程分析法281.生产流程分析的步骤282.生产流程分析法中常用的分类成组方法291.3.3势函数法341.4成组技术的应用351.4.1成组技术在产品设计中的应用351.产品设计标准化362.成组技术在CAD中的应用381.4.2成组技术在制造过程设计中的应用381.成组工艺设计382.成组夹具设计393.成组技术在数控程序编制中的应用401.4.3成组技术在生产组织与管理中的应用411.成组生产单元的设计412.成组技术在生产管理中的应用451.5成组技术在企业中的实施方法与实例451.5.1实施成组技术的条件451.5.2成组技术在企业中的应用实例461.沈阳第一机床厂零件编码系统（S1-LJBM）462.沈阳第一机床厂零件分类系统（S1-LJFL）511.6大成组技术531.6.1大成组技术的基本原理531.6.2大成组技术的体系结构541.6.3大成组技术中的零件分类编码模型551.6.4从大成组技术到大规模定制生产571.6.5模块化技术及其应用58参考文献58第2章组合机床及自动线加工技术2.1组合机床及其自动线的组成、应用范围和标准化602.1.1组合机床及其自动线的组成、分类和适用范围601. 组合机床的组成602.组合机床的分类和适用范围603.组合机床自动线的分类664.组合机床自动线的布局672.1.2组合机床及其自动线的设计特点和选用原则691. 组合机床设计特点692.影响组合机床形式的因素693.专用部件设计694. 典型组合机床夹具示例715. 典型组合机床主轴箱示例762.1.3组合机床通用部件和标准化811. 组合机床通用部件的分类812. 组合机床通用部件的标准化813. 典型通用部件814. 典型动力部件示例815. 典型支承部件示例876. 典型输送部件示例877. 组合机床通用部件的选用原则908. 组合机床及其自动线的电气控制系统902.2组合机床加工工艺范围及工艺方案的制订942.2.1制订组合机床工艺方案的原则942.2.2用组合机床加工零件定位基准的选择951.选择工艺基面的原则及应注意的问题952.箱体零件和非箱体零件工艺基面的选择953.确定零件夹压位置应注意的问题952.2.3组合机床加工工艺951.平面铣削952.钻孔963.扩孔、铰孔、镗孔964.高精度孔的镗削1015.镗孔车端面1036.高精度止口深度的镗削1047.深孔加工1048.活塞裙部异形外圆加工1059.镗车-枪铰复合加工10510.攻螺纹1052.2.4组合机床加工余量的确定和刀具结构的选择1081.加工余量的确定1082.刀具结构的选择1082.2.5组合机床切削用量的选择1081.切削速度、进给量、切削力1082.确定切削用量时应注意的问题1092.2.6确定组合机床及其自动线工艺方案时应注意的问题1091.组合机床及其自动线完成工艺时常遇到的限制1092.确定工艺过程中应考虑的原则和问题1093.组合机床及其自动线排屑、冷却、集中润滑和清洗等应考虑的原则和问题1102.3自动上下料装置1132.3.1概述1131.分类1132.件料自动上下料装置的组成1133.设计选用自动上下料装置的注意要点1142.3.2料仓式上下料装置1141.料仓1142.消除料仓堵塞的机构1183.输料槽1184.隔料器1255.分路器及合路器 1256.上料机构1257.下料机构1272.3.3料斗式上料装置1271.料斗的类型及主要技术特性1272.振动式料斗1323.定向机构1374.双盘旋转式供料器 1402.3.4工件姿势的识别1441.工件姿势的概率 1442.工件姿势的识别方法1462.4旋转体零件加工自动线1482.4.1旋转体零件加工自动线机床的类型与特点1482.4.2旋转体零件加工自动线对毛坯的要求 1492.4.3旋转体零件加工自动线对刀具的要求1491.刀具断屑应满足的要求及断屑措施1502.为保证刀具材料稳定的切削性能，精加工刀具应有较长的尺寸寿命1503.保证刀具精确、迅速地调整1504.快速或自动换刀1505.刀具过载保护及破损检测1502.4.4旋转体零件加工自动线传送系统和布局形式的特点1502.5组合机床及其自动线的安装、调试、维护和使用中应注意的问题1542.5.1组合机床总装和试车前工具的准备1542.5.2组合机床的部件装配和精度检验1552.5.3组合机床的总装与调整 1562.5.4组合机床的空运转试验和切削试验1572.5.5组合机床自动线的装配、调整、试车和安装1581.组合机床的安全防护和检查保养1582.组合机床的常见故障和排除158参考文献159第3章数控加工技术3.1数控加工概述1613.1.1数控加工基本概念及工作原理1611. 数控加工的定义、内容1612. 数控加工的工作原理1613. 数控加工的特点及适应性1624. 数控机床的组成1635. 数控机床的分类1633.1.2数控机床的选用1641. 数控机床规格的选用1642. 机床精度的选择1643. 数控系统的选择1654. 工时和节拍的估算1653.1.3典型数控系统介绍1651. FANUC数控系统1652. SIEMENS数控系统1693. 华中数控系统1763.1.4数控系统新技术1781. 开放式数控系统1782. 分布式数控系统1803. 采用STEP-NC标准的数控系统1803.1.5数控机床的安装、调试及验收1811. 安装、调试1812. 验收1843. 五轴联动数控机床S形试件加工验收方法1853.2数控加工工艺基础1863.2.1数控加工工艺分析1861. 数控加工工艺过程的特点和主要内容1862. 数控加工零件的工艺性分析1863.2.2数控加工工序的设计1881. 数控刀具的选择1882. 切削用量的确定1903. 对刀点与换刀点的确定1924. 确定走刀路线1933.2.3数控加工的数学处理1961.非圆曲线的数学处理方法1962. 列表曲线的数学处理方法1973. 曲面的数学处理方法1983.2.4数控加工专用技术文件的编写1991.数控加工工序卡片1992.数控加工程序说明卡2003. 数控加工走刀路线图2004. 数控车削加工刀具卡片2015. 数控加工刀具调整图2013.3数控加工刀具选型2023.3.1刀具材料2021. 刀具材料应具备的性能2022. 刀具材料的种类2033. 高速钢刀具材料及其刀具选用2044. 硬质合金材料及其刀具选用2075. 陶瓷材料及其刀具选用2116. 涂层刀具的选用2127. 超硬刀具材料及其刀具选用2133.3.2数控车削刀具2151. 车削刀具的分类2152. 车削刀具的选用2173. 可转位刀具断屑槽形的选用2213.3.3数控铣削刀具2231. 铣刀的分类2232. 铣刀的特点及用途2243. 铣刀的几何角度及选用2254. 铣刀的其他选用原则2263.3.4工具系统2311. 工具系统介绍2312. 整体式工具系统2333. 模块式工具系统2354. 高速切削用工具系统2363.4数控加工的编程基础2393.4.1数控编程概述2391. 数控加工的过程2392. 数控编程的内容与方法2403. 数控机床的坐标系和运动方向2404. 程序的结构2413.4.2车床数控系统的功能与指令代码2441. 车床数控系统的通用指令代码2442. 车削系统固定循环2473.4.3铣削数控系统的功能与指令代码2491. 铣削系统的通用指令代码2492. 铣削系统的固定循环2563.4.4数控系统宏指令编程2631. FANUC系统宏变量及常量2632. FANUC系统用户宏程序A指令2643. FANUC系统用户宏程序B指令2653.5数控自动编程2663.5.1自动编程的基本概念2661. 自动编程的特点2662. 自动编程相关术语2673. 自动编程的分类2683.5.2图形交互自动编程系统2691. 图形交互自动编程的基本实现过程和内容2692. 图形交互自动编程的工艺处理2693. 图形交互自动编程的后处理2803.5.3常用自动编程系统2811. CAXA 制造工程师2822. Mastercam2833. Pro/ENGINEER2834. NX CAD/CAM284参考文献285第4章计算机辅助制造支撑技术4.1计算机辅助制造支撑技术的内涵2871.计算机辅助制造的定义2872.计算机辅助制造支撑技术的定义2874.2计算机辅助制造系统硬件2874.2.1运算处理单元2871.个人计算机及工作站和服务器2872.单片机、数字信号处理器和现场可编程门阵列等微处理器系统2904.2.2信息采集装置2914.3计算机辅助制造系统软件2944.3.1计算机操作系统2941.操作系统的分类2942.常用操作系统介绍2954.3.2计算机编程语言2961.计算机编程语言的分类2962.常用程序设计语言介绍2964.3.3专业软件2981.CAD软件2982.CAE软件2993.CAM软件3004.CAPP软件3015.PDM及PLM软件3014.4数据及数据库3024.4.1数据的定义及分类3021.定义3022.分类3024.4.2数据库的定义及分类3021.定义3022.分类3024.4.3常用数据库介绍3034.4.4数据交换及标准3034.4.5数据分析与应用3041.数据科学与制造系统的大数据3042.数据挖掘与数据融合3043.数字孪生与数字样机3054.5制造系统的通信网络3054.5.1网络的基本概念3051.定义和分类3052.性能指标3053.传输介质3064.5.2计算机网络与互联网3071.计算机网络、互联网与因特网3072.TCP/IP协议族3073.网络硬件3084.5.3工业现场总线3081.现场总线的定义及特点3082.现场总线的标准3093.现场总线基本参考模型3094.常用现场总线3094.5.4物联网与无线通信3101.物联网的定义3102.无线通信技术3104.5.5网络信息安全3111.网络信息安全的目标3112.常用技术手段311参考文献311第5章柔性制造系统5.1柔性制造系统的结构原理、分类及应用3155.1.1柔性制造系统的结构原理3155.1.2柔性制造系统的分类及应用3151.柔性制造单元3152.柔性生产线3173.柔性制造系统3185.2柔性制造系统的加工系统3185.2.1柔性制造系统对自动化加工设备的要求3195.2.2柔性制造系统对自动化加工设备的控制与集成3195.2.3柔性制造系统用自动化加工机床的特点3225.2.4加工中心3221.加工中心应用特点3222.加工中心的分类3233.加工中心的型号3244.卧式加工中心3245.立式加工中心3286.龙门加工中心3297.五面加工中心3308.加工中心的自动换刀装置3329.加工中心主传动系统33510.加工中心进给传动系统33511.加工中心的安装与调试33712.加工中心的合理使用与维护33913.加工中心的故障诊断3415.3柔性制造系统的物料输送储存系统3445.3.1柔性制造系统的物料输送系统3441.柔性制造系统的传送带式输送系统3452.柔性制造系统的有轨输送系统3523.柔性制造系统的无轨输送系统3555.3.2工业机器人3561.工业机器人的组成3562.工业机器人的分类3583.工业机器人的性能特征3614.工业机器人的控制和驱动3615.工业机器人的软件结构及编程语言3636.工业机器人在FMS中的应用3637.关节机器人的种类及应用3638.工业机器人的语言及编程方法3685.3.3柔性制造系统的自动储存和检索系统3731.柔性制造系统的工件装卸站3732.柔性制造系统的托盘缓冲站3733.柔性制造系统的自动化仓库3735.3.4柔性制造系统对刀具配置与运作的要求3741.柔性制造系统对刀具的基本要求3742.柔性制造系统的刀具合理配置3743.柔性制造系统的刀具运作过程3754.柔性制造系统的刀具监控3775.柔性制造系统的刀具管理3776.柔性制造系统的刀具识别与换刀装置3795.4柔性制造系统的计算机控制系统3825.4.1柔性制造系统的信息流模型及数据类型、联系和特征3821.柔性制造系统的信息流模型3822.柔性制造系统的数据类型、联系和特征3835.4.2柔性制造系统的网络通信结构3831.柔性制造自动化系统的互联结构3832.柔性制造系统的单元控制系统3843.柔性制造系统的生产计划调度与控制系统框架模型3855.5柔性制造系统的数控工具系统3855.5.1柔性制造系统的典型数控工具系统3851.数控工具系统分类3862.数控刀柄的选择3875.5.2数控工具系统的型号、型式和尺寸3871.数控工具系统的自动换刀7∶24圆锥工具柄尺寸和标记3872.镗铣类数控机床用工具系统的型号表示规则3903.镗铣类数控机床用工具系统的柄部型式和尺寸3914.镗铣类数控机床用工具系统中各种常用工具的结构、型号与尺寸3915.5.3TSG82工具系统3951. TSG82工具系统各种工具的型号3952. TSG82工具系统图3963.接长杆刀柄及其接长杆3974.弹簧夹头刀柄及其接杆4025. 7∶24锥柄快换夹头刀柄及其接杆4046.钻夹头刀柄4097.无扁尾莫氏锥孔刀柄及其接杆4118.有扁尾莫氏锥孔刀柄及其接杆4129.攻丝夹头刀柄 41610.镗刀类刀柄41711.铣刀类刀柄42312.套式扩孔钻和铰刀刀柄4275.5.4TMG工具系统4281.TMG工具系统图4282.TMG工具模块型号编制方法和TMG10型号尺寸4305.6柔性制造系统的加工工艺编制与典型工艺介绍4355.6.1柔性制造系统的加工工艺编制4351.零件加工工艺的制订4352.确定合理的加工工艺方案4403.数控自动编程的基本步骤4404.加工前的准备工作4415.数控通信4415.6.2柔性制造系统典型零件的加工工艺实例介绍4411.汽车发动机缸盖的柔性加工工艺介绍4412.回转体零件的柔性加工工艺介绍4453.柔性制造系统设计方案的评价4474.加工零件的信息流系统及其工作原理4475.加工零件的加工系统及其工作原理4486.加工零件的物流系统及其工作原理4495.6.3典型零件柔性制造系统的运行与操作4491.开启文件服务器4492.开启中央计算机4493.设置加工系统及数控机床4494.运行物流系统4495.启动工作站1计算机4506.启动工作站2计算机4507.开启计算机视觉系统4518.系统正常关机4519.系统暂停和复位4515.6.4开放式柔性制造系统4511.开放式柔性制造系统的产生4512.开放式柔性制造系统的优点451参考文献454第6章集成制造系统6.1集成制造系统的基本概念与发展4566.1.1计算机集成制造系统的概念4561.计算机集成制造的基本概念4562.计算机集成制造系统的定义4563.CIM和CIMS的区别4564.计算机集成制造系统的结构组成4576.1.2现代集成制造系统的基本概念与特征4591.现代集成制造系统的基本概念4592. 现代集成制造系统的特征4593.现代集成制造系统的组成4604.现代集成制造系统的发展趋势4616.2现代集成制造系统中的集成技术4626.2.1现代集成制造系统的信息集成4621.现代集成制造系统的信息联系4622.现代集成制造系统的信息集成4623.现代集成制造系统的信息集成技术4636.2.2现代集成制造系统的过程集成4721.现代集成制造系统的过程集成内涵4722.现代集成制造系统的过程集成技术4726.2.3现代集成制造系统的企业集成4781.现代集成制造系统的企业集成内涵4782.现代集成制造系统的企业集成技术4786.2.4CIMS信息集成、过程集成和企业集成的相互关系及应用4801.CIMS信息集成、过程集成和企业集成的相互关系4802.CIMS信息集成、过程集成和企业集成的应用4816.3现代集成制造系统的设计与实施4816.3.1现代集成制造系统的设计4821.CIMS的总体设计4822.CIMS总体方案的制订4853.CIMS分系统的总体设计4874.CIMS总体设计方案的可行性论证4895.现代集成制造系统的初步设计4916.现代集成制造系统的详细设计4956.3.2现代集成制造系统的实施4981.主要任务4982.主要工作内容4996.3.3现代集成制造系统的运行和维护5001.主要任务5002.主要工作内容5006.4现代集成制造系统的设计标准与规范5016.4.1现代集成制造系统的标准化工作5016.4.2现代集成制造系统的国际标准5011.CIMS国际标准化机构5012.CIMS国际标准5036.4.3现代集成制造系统国家标准5071.CIMS国家标准化机构5072.CIMS国家标准5086.5现代制造系统的运行与管理5126.5.1概述5126.5.2现代集成制造系统运行管理与控制系统的总体结构5136.5.3现代集成制造系统战略层控制5141.现代集成制造系统战略经营计划5142.现代制造系统综合生产计划5143.现代集成制造系统主生产计划5166.5.4现代制造系统战术层控制5161.物料需求计划（MRP）5162.能力需求计划（CRP）5176.5.5现代集成制造系统运行层的生产调度与控制5181.现代集成制造系统的生产调度5182.现代集成制造系统的生产调度方法5183.基于仿真的调度方法5204.智能调度方法5206.5.6现代集成制造系统的过程控制5221.现代集成制造系统的过程主控5222.现代集成制造系统的集成化设备控制系统5233.现代集成制造系统的刀具系统管理与控制5244.现代集成制造过程的物流控制5255.现代集成制造过程的动态工艺控制5256.现代集成制造过程的质量控制5267.现代集成制造过程的状态检测与监控5276.6现代集成制造系统实例5286.6.1计算机集成制造系统实验工程5281.CIMS实验系统概述5282.CIMS工程研究中心（CIMS-ERC）的组成5283.CIMS-ERC的总体集成5314.CIMS实验工程的单元层控制5326.6.2波音767-X并行设计工程5341.概况5342.集成产品开发团队5363.改进产品开发过程5364.应用CAD/CAE/CAM技术5385.用巨型机支持的产品数据管理系统5396.并行工程技术的应用效果5396.6.3新型基层敏捷制造系统5391.产生的背景5392.概念5393.机电产品敏捷制造5406.6.4宁德时代智能工厂实践与创新5461.宁德时代企业简介5462.宁德时代智能制造模式5463.宁德时代智能制造项目建设5474.宁德时代智能制造实施路径5475. 宁德时代智能制造实施成效5506.6.5巨石集团有限公司基于工业大数据的数字化工厂建设5521.巨石集团有限公司简介5522.巨石集团智能制造模式5533.巨石集团智能制造项目建设5534.巨石集团智能制造实施路径5535.巨石集团智能制造实施成效5576.6.6海尔集团基于大规模定制模式5581.海尔中德冰箱互联工厂简介5582.海尔集团智能制造模式5583.海尔集团智能制造项目建设5584.海尔集团智能制造实施路径5595.海尔集团智能制造实施成效561参考文献562第7章虚拟制造技术7.1引言5647.2虚拟制造技术的内涵5667.2.1虚拟制造的定义5667.2.2虚拟制造的特点5667.23虚拟制造与实际制造的关系5667.2.4虚拟制造与数字化制造的异同5677.3虚拟制造的分类和体系结构5687.3.1虚拟制造的分类5681.以设计为核心的虚拟制造5682.以生产为核心的虚拟制造5693.以控制为核心的虚拟制造5697.3.2虚拟制造的体系结构5691.虚拟开发平台5702.虚拟生产平台5703.虚拟企业平台5704.基于PDM的虚拟制造集成平台5707.4虚拟样机与虚拟产品开发管理5707.4.1虚拟样机的内涵5717.4.2虚拟样机关键技术5721.产品建模技术5722.虚拟产品仿真技术5733.虚拟现实技术5767.4.3虚拟产品开发管理的内涵5807.4.4虚拟产品开发管理的关键技术5811.虚拟产品开发组织及安全权限管理5812.虚拟产品开发数据管理技术5833.虚拟产品开发配置管理技术5844.虚拟产品开发流程管理技术5847.5虚拟加工技术5867.5.1虚拟加工技术概述5867.5.2虚拟加工的关键技术5871.实体碰撞和干涉检验算法5872.材料切除过程仿真算法5923.加工过程物理仿真技术5957.6虚拟装配技术5967.6.1虚拟装配技术的内涵5967.6.2虚拟装配技术的体系结构5977.6.3虚拟装配的关键技术5991.虚拟装配模型5992.虚拟装配工艺规划6003.虚拟环境下的装配精度预分析6004.柔性线缆的虚拟装配工艺规划6007.6.4虚拟装配模型6011.基于层次装配任务链的装配模型6012.产品层次装配任务链模型6023.装配工艺信息建模6034.装配约束关系建模6047.6.5零件信息模型的建立6051.零件模型的几何信息表达6062.面向虚拟装配的零件层次信息模型6063.CAD模型中工程语义信息的提取6074.模型信息映射6087.6.6虚拟装配工艺规划6087.6.7实时碰撞检测技术6101.面向虚拟装配工艺规划的碰撞检测问题描述6112.分层精确碰撞检测算法6113.虚拟实体层次包围盒的剖分及层次包围盒树的创建6134.精确层的检测算法6137.6.8基于几何约束自动识别的零部件精确定位技术6141.基于几何约束自动识别的零部件精确定位原理6142.面向装配过程的分层几何约束自动识别6153.基于几何约束的零部件定位求解6167.6.9虚拟环境中基于几何约束的虚拟物体运动导航6171.物体的三维空间运动自由度分析6172.装配几何约束及空间运动自由度的关系6173.运动自由度的归约6184.虚拟环境下基于几何约束的零件三维空间运动6187.6.10装配路径的优化6197.6.11虚拟环境下的装配精度预分析6201.产品装配精度评价方法6212.虚拟环境下产品精度建模6223.面向现场装配阶段的虚拟环境下产品装配精度预分析6254.面向实测值的装配精度多目标优化6267.6.12柔性线缆的虚拟装配工艺规划6281.刚柔混合虚拟装配过程仿真流程6282.线缆的质点-弹簧模型6293.基于线性弹簧和结构弹簧的质点-弹簧模型6304.模型长度变化约束6315.典型装配操作中的模型应用6326.柔性线缆的碰撞检测6337.7虚拟车间技术6377.7.1虚拟车间技术的内涵6377.7.2虚拟车间技术的体系结构6377.7.3虚拟车间关键技术6381. 面向数字孪生的虚拟车间建模技术6382.虚拟车间布局优化与设计技术6393. 虚拟车间生产计划与控制技术6454. 虚拟车间生产线重构与仿真技术6537.7.4智能制造背景下虚拟车间技术的整体发展趋势6601.面向智能制造的车间运行特点6602. 面向智能制造的车间人在决策回路理念6613.车间智能化提升661参考文献662第8章智能制造系统8.1智能制造系统（IMS）的概念及内涵6668.1.1智能制造的概念6661.概述6662.智能制造的技术内涵6668.1.2智能控制的概念6661.智能控制的基本结构和内涵6662.智能控制方法与理论6668.1.3智能制造系统（IMS）的基本概念6681.智能制造技术与智能制造系统的定义6682.智能制造系统的特点6688.2智能制造系统理论基础6698.2.1人工智能6691.人工智能的概念6692.人工智能的方法6693.人工智能在智能制造中的应用实例6718.2.2自适应、自学习与自组织6711.机械制造中的自适应技术6712.机器学习的基本概念6723.自学习、自组织的方法与理论6738.2.3人工神经网络技术6731.人工神经网络的基本概念6732.人工神经网络的基本结构6733.典型的人工神经网络和工具6758.2.4遗传算法与技术6761.遗传算法的基本概念6762.遗传算法在智能制造中的运用6768.2.5模糊数学与模糊控制6771.模糊数学基础6772.模糊控制方法6778.2.6制造过程中的信息获取、表达与处理6781.数据挖掘与知识发现6782.产品建模技术与FX建模技术6803. 制造过程中的传感器融合技术6818.2.7大系统控制与离散事件控制6821.大系统与大系统控制6822.离散事件控制6838.3智能制造系统的体系设计技术6838.3.1智能制造体系结构6831.多级递阶结构6832.基于Petri网的制造系统建模与运行6833. Petri网用于智能制造系统建模6844.基于自主体的智能自主体统一结构6848.3.2合弄制造系统(HMS)6851.合弄制造系统的基本概念6852.合弄系统的特性6863.合弄系统的设计原则6874. 合弄制造系统的参考结构6878.3.3下一代制造系统(NGMS)6881.下一代制造系统计划第一阶段的主要内容6882.下一代制造系统计划第二阶段的主要内容6888.4智能制造系统关键支撑技术6898.4.1智能设计(ID)6891.智能设计的概念6892.智能设计的主要研究内容6908.4.2智能工艺规划(IPP)6911.智能工艺规划的概念6912.智能工艺规划系统6913.人工智能技术在CAPP中的应用6924.智能工艺规划的发展趋势6938.4.3智能数控技术6931.分布式数控6932.数控系统开放式体系结构6933.数控系统智能化6948.4.4智能质量保证、监测与诊断技术6941.质量保证系统6942.状态监测6943.智能状态监测的关键性技术6954.加工过程传感器融合智能监测系统6958.4.5数字孪生技术6961.数字孪生模型的概念6962.数字孪生模型在制造中的作用6973.数字孪生模型的应用6988.4.6工业通信技术6981.以太网和工业以太网6982.典型现场总线协议6993.工业网络安全7004.工业信息安全7018.5智能制造系统的典型应用7028.5.1智能加工中心及其相关技术7028.5.2智能加工中心的应用实例7028.5.3智能机器人、智能物流系统及其相关技术7028.5.4智能工厂7031.智能工厂的架构与功能定义7032.智能工厂的雏形——安贝格数字化工厂7038.5.5制造执行系统7041.制造执行系统的定义及内涵7042.制造执行系统的位置及与其他信息系统之间的关系7053.制造执行系统的功能框架7068.5.6网络化集成与网络化制造7071. PDM与ERP集成7072. ERP与MES集成7073.PLM与MES集成7088.6智能制造系统的发展展望7098.6.1智能制造国际合作计划简介7098.6.2智能制造国际合作计划的九大目标7098.6.3智能制造国际合作计划的技术主题7108.6.4智能制造国际合作计划的十大优先研发领域7108.6.5我国智能制造发展规划710参考文献711第9章绿色制造9.1概述7149.1.1环境问题与可持续发展7149.1.2绿色制造的内涵7149.1.3绿色制造的内容体系7149.2绿色设计7169.2.1绿色设计的发展现状和策略7161.绿色设计的研究现状7162.绿色设计的实施过程7199.2.2绿色设计与传统设计的区别7209.2.3绿色设计的环境协调性原则7219.2.4生命周期评价7221.目标与范围的确定7222.清单分析7243.影响评价7254.解释7279.2.5面向产品生命周期的设计7281.绿色设计中的材料选择7282.绿色包装设计7293.面向拆卸回收的设计7314.面向节能降耗的设计7369.3清洁生产7389.3.1节省材料技术7381.节省材料技术基础7382.节省材料的实例7439.3.2节省能源技术7441.节能技术基础7442.节能技术7489.3.3环境友好的技术7521.干切削加工7522.无铅化技术7543.无铬工艺7609.4再资源化技术7619.4.1拆卸工艺与工具7611.拆卸工艺制订步骤7612.拆卸技术7629.4.2再制造技术7631.再制造过程7632.再制造技术分类7649.4.3材料再资源化技术7671.粉碎技术7672.材料分选技术7673.热分解技术7719.4.4逆向物流简介7721.逆向物流的驱动因素7722.逆向物流的定义7733.逆向物流的研究现状7734.逆向物流的发展展望7749.5有关绿色制造的国际标准7749.5.1ISO 14000系列标准的形成背景7749.5.2ISO 14000系列标准的内容及特点7741.ISO 14000的内容7742.ISO 14000系列标准的特点7759.6有关绿色制造的国家标准7769.6.1我国绿色制造标准体系的形成背景7769.6.2我国绿色制造标准体系的概况776参考文献777第10章常用标准与资料10.1一般资料78010.1.1希腊字母78010.1.2国内标准现行代号和标准化技术工作机构7801.国家标准代号7802.行业标准代号7803.地方和企业标准代号7814.全国专业标准化技术委员会名录78110.1.3国际标准代号及部分外国标准代号8081.国际标准代号8082.部分外国标准代号80910.1.4计量单位和单位换算8091.国际单位制(SI)单位8092.可与国际单位制单位并用的中国法定计量单位8113.计量单位换算81110.1.5常用材料的密度81310.1.6常用材料的线胀系数、熔点、热导率和比热容81510.1.7摩擦因数8151.滑动摩擦因数8152.滚动摩擦因数8163.常用摩擦副间的摩擦因数8164.工程塑料的摩擦因数81710.1.8金属硬度与强度换算8171.黑色金属硬度与强度换算8172.铜合金硬度与强度换算8213.铝合金硬度与强度换算82610.1.9金属切削机床型号的编制方法8291.通用机床型号8292.专用机床的型号8313.机床自动线的型号83110.1.10机械传动效率的概略值83110.2常用力学83210.2.1静力学、运动学及动力学的基本计算公式8321.静力学的基本计算公式8322.运动学的基本计算公式8363.动力学的基本计算公式8374.物体转动惯量的计算公式83710.2.2材料力学的基本计算公式8391.杆件的强度与刚度计算公式8392.曲杆中性轴曲率半径计算公式8433.常用截面的几何形状与力学特性8444.各类弹簧的应力与变形计算公式8475.应力状态种类及主应力计算公式8486.强度理论及适用参考范围8497.压杆稳定计算的基本公式8508.常用冲击应力的计算公式8519.常用静定梁的约束力、弯矩和变形计算公式85210.常用零件的接触应力和接触变形计算公式85710.3工厂常用计算86210.3.1外圆锥与内圆锥计算86210.3.2圆的内接、外切正多边形的几何尺寸86310.3.3圆周等分及其系数表86410.3.4圆周均布孔中心坐标尺寸表86410.3.5圆的弓形尺寸系数表86710.3.6内圆弧与外圆弧计算87010.3.7V形槽宽度和角度计算87010.3.8燕尾与燕尾槽宽度计算87110.3.9中心孔深度计算87110.4机械制图87110.4.1图纸幅面及格式87110.4.2比例87210.4.3字体87210.4.4图线87310.4.5剖面符号87310.4.6图样画法8741.视图8742.剖视图8753.断面图8774.局部放大图和简化画法8785.装配图中的零部件序号及其编排方法8806.尺寸标注8817.尺寸公差与配合注法8868.螺纹及螺纹紧固件画法8879.中心孔表示法88910.几何公差代号及其标注89011.表面结构代号及其标注89212.机构运动简图图形符号89513.流体传动元件图形符号90014.焊缝符号表示法91110.5常用规范91310.5.1标准尺寸91310.5.2锥度与锥角系列91510.5.3莫氏锥度91710.5.4棱体的角度与斜度系列91810.5.5未注公差角度的极限偏差91910.5.6紧固件用通孔和沉孔91910.5.7螺纹件的结构要素9231.普通螺纹的收尾、肩距、退刀槽和倒角9232.普通螺纹的内外螺纹余留长度、钻孔余留深度、螺栓凸出螺母的末端长度9253.粗牙螺栓螺钉的拧入深度、攻丝深度和钻孔深度92610.5.8放扳手处对边和对角宽度尺寸92710.5.9扳手空间93010.5.10中心孔的型式和尺寸93110.5.11零件倒圆与倒角93310.5.12球面半径93310.5.13圆形零件表面过渡圆角半径和过盈配合连接轴用倒角93410.5.14T形槽和 T 形槽螺栓93410.5.15燕尾槽93610.5.16砂轮越程槽93610.5.17插齿退刀槽93810.6极限与配合93810.6.1极限与配合标准数值表9381.标准公差数值表9382.尺寸至 500mm 孔、轴的极限偏差9393.基孔制和基轴制的优先常用配合9574.线性尺寸一般公差的公差等级和极限偏差数值95710.6.2极限与配合的选用9581.基本偏差的选用9582.优先配合的选用95910.7几何公差96010.7.1形状和位置公差的公差带96010.7.2形状和位置公差值与应用9601.形状和位置公差值9602.形状和位置公差等级应用9603.位置度系数和位置度公差值计算96310.7.3形状和位置公差的未注公差96410.7.4公差原则9651.独立原则9652.相关要求9663.公差原则及其应用96610.8表面结构96710.8.1表面结构要求的术语、参数96710.8.2表面粗糙度评定参数值的选用9691.表面粗糙度评定参数值选用的一般原则9692.表面粗糙度Ra值应用示例9693.表面粗糙度与尺寸公差、几何公差的对应关系9694.常用结合面的表面粗糙度Ra推荐值97110.9螺纹、齿轮、花键97310.9.1螺纹9731.普通螺纹9732.梯形螺纹9893.55°非密封管螺纹基本尺寸和公差9944.55°密封管螺纹基本尺寸和公差9945.60°密封管螺纹基本尺寸和公差9946.米制密封螺纹基本尺寸和公差99410.9.2渐开线圆柱齿轮精度10011.适用范围10012.齿轮各项偏差的定义与代号10013.精度等级及其选择10014.齿坯精度10065.齿轮检验项目10066.齿面结构10067.中心距和轴线平行度10078.侧隙10079.齿轮各项公差或极限偏差100810.9.3花键与花键联接10161.矩形花键10162.圆柱直齿渐开线花键1019参考文献1035