工程训练与创新实践

本书共12章，阐述了机械工程的相关基础知识、现代设计方法、机械制造工艺技术及智能制造技术等。本书内容既包含了车削、铣削、磨削、钳工等传统制造方法，又包含了数控加工、特种加工、快速成型、工业测量、机电一体化、工业机器人和智能制造等优选制造工艺，还介绍了智造金工锤、势能小车设计与制作、跨障越野机器人的设计、创意陶瓷花器的设计等创新实践综合案例。本书部分内容配有视频，扫描书中相应二维码即可观看。本书适合于高等院校工程训练和创新实践类课程教学，也可供技术人员参考和使用。

徐锋，教授、博士生导师。入选江苏省“六大人才高峰”和“333”等高层次人才工程，社会学术兼职包括中国机械工程学会高级会员、中国机械制造工艺协会电子分会副秘书长，全国机械制造技术课程研究会常务理事等。主要研究方向包括超硬涂层及其工具技术，精密、微细和智能加工技术以及制造业信息化技术；主持了国家自然科学基金2项，江苏省自然科学基金、江苏省产学研前瞻项目和航空基金等省部级科研项目10余项、并作为骨干参加了重量和省部级项目20余项。

第1章 绪论 1
1.1 工程与现代制造工程 1
1.2 工程能力培养框架 5
1.3 新工科背景下工程训练课程的基本特征 6
1.4 项目式创新实践 8
1.5 教材框架结构 9
第2章 产品设计 11
2.1 概述 11
2.2 CAD技术 12
2.2.1 CAD技术的含义 12
2.2.2 CAD系统的构成 12
2.2.3 CAD技术的特点 12
2.2.4 CAD常用软件 13
2.2.5 CAD产品设计的一般流程 13
2.2.6 CAE技术 14
2.3 CAD设计案例 15
2.3.1 简单零件建模案例 15
2.3.2 台钻部件装配案例 18
2.4 逆向设计 21
2.4.1 逆向工程的概念和应用领域 21
2.4.2 逆向设计的工作流程 21
2.4.3 叶轮逆向设计案例 22
2.5 3D打印技术 24
2.5.1 3D打印技术原理和工艺 24
2.5.2 飞机模型3D打印案例 25
思考题 28
第3章 材料成型及热处理 29
3.1 工程材料基础 29
3.1.1 金属材料 29
3.1.2 非金属材料 33
3.2 铸造 39
3.2.1 铸造的概念和特点 39
3.2.2 砂型铸造 39
3.2.3 熔模铸造 42
3.2.4 戒指铸造案例 42
3.3 焊接 45
3.3.1 焊接的概念和特点 45
3.3.2 焊接方法 45
3.3.3 四轴自动激光焊接机焊接案例 49
3.4 金属热处理与表面处理 51
3.4.1 金属热处理 51
3.4.2 钢的表面热处理和化学热处理 53
思考题 55
第4章 切磨削加工 57
4.1 车削加工 57
4.1.1 车削加工的概念 57
4.1.2 常用车床 58
4.1.3 车刀 60
4.1.4 工件安装 63
4.1.5 车床操作基础 66
4.1.6 车削加工基本方法 68
4.1.7 榔头柄车削加工案例 76
4.2 铣削加工 76
4.2.1 铣削加工的概念 76
4.2.2 常用铣床 77
4.2.3 铣刀 78
4.2.4 工件安装 80
4.2.5 铣削加工基本方法 83
4.3 磨削加工 88
4.3.1 磨削加工的概念 88
4.3.2 常用磨床 89
4.3.3 砂轮 90
4.3.4 磨削加工基本方法 92
4.4 其他常见切磨削加工方法 95
思考题 96
第5章 数控加工 97
5.1 概述 97
5.1.1 数字机床 97
5.1.2 数控机床发展历程 97
5.1.3 数控机床发展趋势 98
5.2 数控加工基础知识 99
5.2.1 数控机床组成及原理与坐标系 99
5.2.2 数控机床分类 102
5.2.3 数控机床特点及加工范围 104
5.2.4 数控机床编程概述 105
5.3 数控车削加工 109
5.3.1 数控车床的结构、分类和特点 109
5.3.2 数控车床编程特点及基本指令 111
5.4 数控铣削加工 114
5.4.1 数控铣床工作原理和组成 115
5.4.2 数控铣床的加工范围和特点 116
5.4.3 数控铣削刀具的选用 119
5.4.4 数控铣床基本指令 119
5.4.5 数控系统介绍 125
5.4.6 加工中心的软件功能 128
5.4.7 加工中心的基本操作 129
5.5 CAM/DNC技术 131
5.5.1 CAM技术的概念和常用软件 131
5.5.2 CAM系统功能与基本操作 133
5.5.3 CAM系统的应用 138
5.5.4 数控程序的输出与DNC技术 142
5.6 数控加工编程案例 145
5.6.1 数控车床编程案例 145
5.6.2 数控铣床编程案例 146
思考题 151
第6章 钳工与钣金 153
6.1 概述 153
……