读者对象
本书可作为高等学校机械工程类学生的相关教材，也可供其他专业的学生和工程技术人员参考。
编辑推荐
以全新视角介绍机械工程学科专业，培养创新思维，开阔视野
目 录
第1章机械工程概述1
1.1机械与机械工程1
1.1.1机械概念与来源1
1.1.2机械的特征及分类3
1.2机械工程发展史5
1.2.1古代机械工程史5
1.2.2近代机械工程史5
1.2.3现代机械工程史7
1.3机械工程发展趋势8
本章小结12
习题12
第2章现代设计技术13
2.1概述13
2.1.1机械产品的开发过程13
2.1.2现代设计的内涵14
2.1.3现代设计技术17
2.2数字化设计18
2.2.1数字化设计的基本概念18
2.2.2工程数据的类型及其数字化处理方法18
2.2.3数表的程序化处理21
2.2.4线图的程序化处理23
2.2.5产品数字化建模简介25
2.2.6数字化设计软件简介34
2.2.7数字化设计案例36
2.3绿色设计38
2.3.1可持续发展与绿色设计38
2.3.2绿色设计的特点及意义39
2.3.3绿色设计的设计原则42
2.3.4绿色设计方法44
2.3.4产品绿色设计案例50
本章小结52
习题52
第3章先进制造工艺技术53
3.1概述53
3.2高速超高速加工技术58
3.2.1高速加工技术58
3.2.2超高速加工65
3.3精密超精密加工技术67
3.3.1简介67
3.3.2超精密加工技术的现状及发展趋势68
3.3.3几种常用的精密超精密加工方法及特点69
3.3.4机床超精密加工精度的影响因素和地位75
3.4虚拟制造77
本章小结86
习题86
第4章先进制造自动化技术87
4.1先进制造自动化技术概述87
4.1.1制造自动化技术的内涵87
4.1.2制造自动化技术的发展历程88
4.1.3先进制造自动化技术的发展趋势89
4.2数控加工技术90
4.2.1数控技术的发展历程90
4.2.2数控机床的组成90
4.2.3数控机床的特点92
4.2.4数控机床的分类93
4.1.5数控机床的坐标系97
4.1.6数控系统的主要功能98
4.1.7数控加工编程编制100
4.2工业机器人101
4.2.1简介101
4.2.2机器人的结构102
4.2.3机器人编程104
4.2.4机器人的传感系统106
本章小结107
习题107
第5章机械工程技术的新发展108
5.1增材制造与3D打印108
5.1.1概述108
5.1.2增材制造技术108
5.1.3 广义增材制造技术114
5.1.4 3D打印117
5.1.5发展趋势120
5.2纳米制造122
5.2.1概述122
5.2.2纳米制造的加工原理123
5.2.3纳米制造的加工技术128
5.3生物制造135
5.3.1生物制造的概念136
5.3.2生物制造的主要研究领域137
5.3.3生物制造的未来主要研究方向147
5.4智能制造148
5.4.1智能制造的概念149
5.4.2智能制造系统的研究内容150
5.4.3智能制造系统的特征150
5.4.4智能制造的关键技术151
5.4.5智能制造的发展现状153
5.4.6我国智能制造的发展方向155
5.5“工业4.0”战略157
5.5.1概述157
5.5.2“工业4.0”的主要内容158
5.5.3“工业4.0”战略目的与意图162
5.5.4“工业4.0”战略对中国制造业未来发展的影响163
本章小结165
习题165
第6章现代机械工程教育166
6.1机械工程教育知识体系166
6.1.1普通高等学校专业分类166
6.1.2科学、技术和工程166
6.2学生能力结构与培养167
6.2.1工科学生的工程能力结构167
6.2.2当前工程教育中遇到的问题169
6.2.3学生的能力结构170
6.2.4学生能力的培养172
6.3国内外的机械工程教育简介174
6.3.1我国机械工程教育简介174
6.3.2美国高等工程教育176
6.3.3德国高等工程教育180
6.3.4日本高等工程教育183
6.3.5 CDIO工程教育模式186
本章小结187
习题187
参考文献188
前 言
2010年6月启动的“卓越工程师教育培养计划”是教育部贯彻教育规划纲要精神率先启动的一项重大改革计划，主要目标是培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才。2014年，教育部又明确提出了关于地方本科高校转型发展的指导意见，着力培养应用型人才。本书正是在这样的背景下，为适应卓越工程师和应用型人才培养需要而编写的。
本书是一门“导论类”课程，也是一门专业基础课，是机械类专业学生认识机械工程学科、培养工程素质的必修课。本书以高等学校机械工程类学生的专业素质教育需要为目的，主要面向大学一年级新生，系统地介绍机械工程的相关基础知识、应用及最新前沿进展，引导学生正确认识机械工程类专业，提高其专业兴趣，促进其主动学习。
本书主要内容包括机械工程概述、现代设计技术、先进制造工艺技术、先进制造自动化技术、机械工程技术的新发展、现代机械工程教育六大部分，不仅包含机械工程发展史等概述性内容，也包含机械工程教育知识体系、学生能力结构与培养，同时还拓展了国外机械工程教育简介。本书的重点是通过对现代设计、先进制造工艺、先进制造自动化等技术的介绍，使学生了解现代机械工程技术的发展概况，明确专业定位与培养目标。在此基础上，进一步了解国内外机械工程技术的前沿进展(例如，增材制造与3D打印、纳米制造、生物制造、智能制造、“工业4.0”战略等)，培养学生的创新思维，使其视野开阔。为了进一步巩固学生所学知识，培养学生分析问题的能力，本书每章最后都附有思考题供学生练习。
参加本书编写的有齐鲁工业大学的王仁人（第1章）、沈敏德（第2章）、张玮（第4章）、许崇海（5.1节、5.5节）、肖光春（5.4节）、高立营（5.3节），营口理工学院的王静波（第3章），北京工业大学耿丹学院的许树勤（第6章）；山东大学的胡洋洋（第5.2节）。全书由许崇海担任主编并负责统稿，山东大学黄传真教授负责主审。
在本书编写过程中，电子工业出版社给予了热情的帮助和指导。同时，本书在编写过程中参考并引用了有关教材和文献的资料和插图，在此一并表示谢意。本书由齐鲁工业大学教材建设基金资助出版。
尽管编者为本书付出十分的心血和努力，但仍存在一些疏漏和不足之处，恳请广大读者批评指正。
编 者2014年11月
内容简介
本书是普通高等教育机械类应用型人才及卓越工程师培养规划教材之一，主要包括机械工程概述、现代设计技术、先进制造工艺技术、先进制造自动化技术、机械工程技术的新发展、现代机械工程教育六部分内容。本书以高等学校机械工程类学生的专业素质教育需要为目的，主要面向大学一年级新生，系统介绍机械工程的相关基础知识、应用及最新前沿进展，引导学生正确认识专业，提高专业兴趣，促进学生主动学习。
作者简介
许崇海，齐鲁工业大学教授，曾任教务处处长，现为机械与汽车工程学院院长；中国机械工业金属切削刀具技术协会切削先进技术研究分会常务理事、副秘书长，中国机械工程学会生产工程分会切削专业委员会委员，山东省机械工程学会机制专业委员会副主任委员，济南机械工程学会常务理事，济南创新方法研究会理事。
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