本書以滿足高等學校機械工程類專業(yè)學生的專業(yè)素質(zhì)教育需要為目的，以智能制造和新工科建設為背景，主要面向大學一、二年級學生，系統(tǒng)而深入淺出地闡述機械工程的相關基礎知識、機械設計與現(xiàn)代設計方法、機械制造工藝技術、機電一體化與機械制造自動化技術、智能制造與智能裝備技術，使讀者了解當前工業(yè)化與信息化高度融合產(chǎn)物的智能制造的發(fā)展態(tài)勢。本書提供配套的電子課件PPT、習題參考答案、教學指南等。 本書可作為高等學校機械類專業(yè)一、二年級學生或非機械類專業(yè)開展機械工程通識教育的教學用書，也可以作為近機械類專業(yè)教師的教學參考書及從事機械類相關工作的工程技術人員的參考書。
李勇峰，男，河南科技學院機電學院副院長/副教授。長期講授《數(shù)控機床與編程》《機電專業(yè)英語》《機械制造技術基礎》《機械工程概論》《機械制造工藝學》《工程材料及成型技術基礎》《現(xiàn)代材料測試與分析技術》等課程。榮獲河南省教育系統(tǒng)教學技能競賽二等獎，《機械制造工藝學》多媒體課件榮獲河南省信息技術教育優(yōu)秀成果三等獎。
第1章 緒論 1
1.1 機械與機械工程 1
1.1.1 與機械有關的基本概念 1
1.1.2 機械工程的服務領域及工作內(nèi)容 3
1.2 機械工程發(fā)展與社會發(fā)展 5
1.2.1 世界機械發(fā)展簡史 5
1.2.2 我國機械發(fā)展簡史 13
1.2.3 機械工程發(fā)展展望 19
1.3 本課程的基本內(nèi)容、學習要求與方法 20
1.3.1 機械工程學科簡介 20
1.3.2 本課程的基本內(nèi)容 22
1.3.3 本課程的學習要求與方法 23
復習思考題 23
參考文獻 23
第2章 機械工程與其他學科的交叉 24
2.1 數(shù)學與機械工程 24
2.1.1 概述 24
2.1.2 數(shù)學在機械工程中的應用 25
2.2 力學與機械工程 26
2.2.1 概述 26
2.2.2 工程力學基礎 27
2.2.3 力學在機械工程中的應用 34
2.3 材料與機械工程 36
2.3.1 概述 36
2.3.2 材料的分類 37
2.3.3 材料在機械工程中的應用 41
2.4 計算機與機械工程 43
2.4.1 概述 43
2.4.2 計算機在機械設計制造中的應用 45
2.5 控制與機械工程 47
2.5.1 概述 47
2.5.2 機電控制系統(tǒng)的構(gòu)成及分類 48
2.5.3 控制理論在機械工程中的應用 50
2.6 環(huán)境與機械工程 50
2.6.1 概述 50
2.6.2 機械工業(yè)的環(huán)境污染 51
2.6.3 綠色設計制造 53
復習思考題 54
參考文獻 55
第3章 機械設計與現(xiàn)代設計方法 56
3.1 概述 56
3.1.1 機械設計方法發(fā)展歷程 56
3.1.2 傳統(tǒng)設計方法和現(xiàn)代設計方法的關系 57
3.2 機械設計的基本方法 58
3.2.1 機械設計的基本要求 58
3.2.2 機械設計方法和一般步驟 59
3.3 常用的現(xiàn)代設計方法 60
3.3.1 優(yōu)化設計 61
3.3.2 有限元設計 66
3.3.3 可靠性設計 71
3.3.4 創(chuàng)新設計 74
3.3.5 反求設計 79
復習思考題 84
參考文獻 84
第4章 機械制造工藝技術 85
4.1 機械制造工藝概述 85
4.1.1 機械制造工藝及其階段劃分 85
4.1.2 機械制造工藝的成形學分類 86
4.1.3 機械制造工藝的發(fā)展特征 87
4.1.4 機械制造工藝中的新技術 88
4.2 受迫成形加工工藝（?m = 0） 89
4.2.1 鑄造成形 89
4.2.2 壓力加工 95
4.2.3 粉末冶金 96
4.2.4 高分子材料塑性成形 97
4.3 去除成形加工工藝（?m＜0） 100
4.3.1 切削加工 100
4.3.2 特種加工去除工藝 111
4.4 添加成形加工工藝（?m＞0） 116
4.4.1 增材制造與3D打印 116
4.4.2 增材制造技術的發(fā)展趨勢 118
4.4.3 結(jié)合加工 119
復習思考題 122
參考文獻 122
第5章 機電一體化與機械制造自動化技術 124
5.1 機電一體化技術及實例 124
5.1.1 概述 124
5.1.2 機電一體化技術的理論基礎與關鍵技術 128
5.1.3 機電一體化系統(tǒng)的構(gòu)成與分類 132
5.1.4 典型的機電一體化系統(tǒng)實例 135
5.2 機械制造自動化技術及實例 140
5.2.1 概述 140
5.2.2 機械制造自動化系統(tǒng)的構(gòu)成與分類 144
5.2.3 機械制造自動化的途徑 147
5.2.4 機械制造自動化的類型與特征 149
復習思考題 152
參考文獻 152
第6章 智能制造與智能裝備技術 153
6.1 智能制造的產(chǎn)生 153
6.1.1 智能制造的歷史與起源 153
6.1.2 智能制造的定義與特征 153
6.1.3 智能制造典型案例分析 154
6.2 智能制造的發(fā)展 155
6.2.1 國外發(fā)展 155
6.2.2 國內(nèi)發(fā)展 156
6.2.3 應用進展 157
6.2.4 發(fā)展趨勢 158
6.3 智能制造的意義 159
6.4 智能制造系統(tǒng)架構(gòu) 160
6.4.1 智能制造總體架構(gòu)的基本含義 160
6.4.2 智能制造系統(tǒng)架構(gòu)概述 164
6.5 機器人技術 165
6.5.1 機器人的定義 165
6.5.2 工業(yè)機器人分類 166
6.5.3 工業(yè)機器人的系統(tǒng)組成 167
6.5.4 工業(yè)機器人的特點 168
6.5.5 工業(yè)機器人的關鍵核心技術 169
6.5.6 工業(yè)機器人技術應用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 170
6.6 智能檢測技術 172
6.6.1 智能檢測系統(tǒng)的組成及分類 172
6.6.2 智能檢測的發(fā)展 173
6.6.3 智能檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理 175
6.6.4 智能檢測的主要理論 178
6.6.5 智能檢測技術的應用 180
6.7 物聯(lián)網(wǎng)技術 183
6.7.1 物聯(lián)網(wǎng)技術框架 184
6.7.2 物聯(lián)網(wǎng)特點 184
6.7.3 物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中存在的問題 184
6.7.4 物聯(lián)網(wǎng)關鍵技術 186
6.7.5 物聯(lián)網(wǎng)在制造行業(yè)的應用 187
6.8 云計算技術 191
6.8.1 云計算的發(fā)展背景 191
6.8.2 云計算技術概述 192
6.8.3 云計算技術在智能制造中的應用與發(fā)展趨勢 196
復習思考題 197
參考文獻 197
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