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第1章 绪论1

1.1制造技术的发展及对国民经济的贡献1

1.1.1制造的相关概念1

1.1.2制造业发展的历程2

1.1.3制造业对国民经济发展的贡献3

1.2制造业的变革及面临的挑战6

1.2.1制造业的变革6

1.2.2制造业面临的挑战7

1.3制造技术给制造业带来的变革8

1.4先进制造技术的提出和进展9

1.4.1先进制造技术产生的背景9

1.4.2先进制造技术在我国的进展10

1.5先进制造技术的内涵和特点12

1.5.1先进制造技术的定义12

1.5.2先进制造技术的特点12

1.6先进制造技术的体系结构及分类13

1.6.1先进制造技术的体系结构13

1.6.2先进制造技术的分类13

1.7先进制造技术的发展趋势15

1.8制造工艺的内涵及体系结构17

1.8.1制造工艺的定义17

1.8.2制造工艺的体系结构17

1.9先进制造工艺技术的发展趋势19

参考文献22

第2章 先进材料成形技术24

2.1概述24

2.1.1材料成形技术的内涵24

2.1.2材料成形技术的特点24

2.1.3近净成形技术25

2.2精密洁净铸造成形技术25

2.2.1熔模精密铸造25

2.2.2消失模精密铸造26

2.2.3金属型铸造27

2.2.4压力铸造28

2.2.5低压铸造29

2.2.6离心铸造29

2.2.7陶瓷型铸造30

2.2.8半固态铸造成形31

2.3精确高效材料塑性的成形技术32

2.3.1精密塑性成形方法的分类32

2.3.2精密模锻33

2.3.3挤压成形33

2.3.4轧制成形35

2.3.5超塑性成形36

2.3.6无模多点成形37

2.3.7数控渐进成形38

2.4优质高效材料的连接技术40

2.4.1连接技术分类40

2.4.2激光焊接40

2.4.3复合激光焊接技术42

2.4.4电子束焊接技术44

2.4.5扩散连接技术45

2.4.6钎焊47

2.5优质低耗洁净材料的改性技术48

2.5.1激光表面淬火48

2.5.2激光熔覆技术49

2.5.3激光表面合金化50

2.5.4激光表面毛化技术51

2.6非金属材料的成形技术52

2.6.1塑料成形52

2.6.2橡胶成形53

2.6.3陶瓷成形54

2.6.4复合材料成形54

参考文献56

第3章 快速成形制造技术58

3.1概述58

3.1.1快速成形技术的内涵58

3.1.2快速成形技术的发展58

3.1.3快速成形技术的应用领域60

3.2快速成形原理60

3.2.1快速成形技术的原理61

3.2.2快速成形技术的特点62

3.2.3快速成形材料62

3.3快速成形技术的工艺方法63

3.3.1光固化立体成形63

3.3.2选择性激光烧结工艺66

3.3.3分层实体制造67

3.3.4熔积成形69

3.3.5三维印刷69

3.4快速制模技术70

3.4.1快速制模技术的内涵及发展70

3.4.2用快速成形直接制造模具71

3.4.3用快速成形间接制造模具71

3.5硅橡胶快速制模技术72

3.6金属电弧喷涂快速制模技术72

3.6.1金属电弧喷涂快速制模技术的优点73

3.6.2金属电弧喷涂快速制模的关键技术73

3.6.3金属电弧喷涂快速制模技术的主要研究内容74

3.6.4金属电弧喷涂快速制模技术的国内外发展现状75

3.6.5快速制模工艺的流程图76

3.7精密铸造模具的快速制造技术78

3.7.1精密铸造模具快速制造技术产生的背景78

3.7.2快速成形技术在快速铸造中应用79

3.7.3熔模精密铸造模具的快速制造79

3.7.4砂型精密铸造模具的快速制造82

3.7.5消失铸造模具的快速精密制造82

3.7.6陶瓷型铸造模具的快速精密制造82

3.8模具电火花加工电极快速制造84

参考文献85

第4章 高效切削/磨削加工技术87

4.1超高速加工技术概述87

4.2超高速切削加工技术87

4.2.1超高速切削加工技术的特点及应用87

4.2.2超高速切削的关键技术89

4.2.3超高速机床的发展现状94

4.2.4超高速切削加工技术的研究热点94

4.3高效率磨削加工技术95

4.3.1磨粒加工技术特点及在国民经济中的作用95

4.3.2高效率磨削加工技术的原理和方法97

4.4高速/超高速磨削加工技术97

4.4.1高速/超高速磨削技术的发展97

4.4.2高速/超高速磨削技术的特点100

4.4.3高速/超高速磨削关键技术102

4.4.4超高速磨削的科学理论问题与研究方向110

4.5超高速磨削技术的工业应用110

4.5.1高效深切磨削110

4.5.2快速点磨削111

4.5.3超高速外圆磨削114

4.5.4硬脆材料及难加工材料超高速磨削114

4.6强力磨削技术115

4.6.1高速强力外圆磨削115

4.6.2缓进给磨削115

4.6.3高速重负荷荒磨116

4.7砂带磨削技术117

4.7.1砂带磨削技术的内涵及特点117

4.7.2砂带磨削的关键技术118

4.7.3砂带磨削技术的应用120

4.8难加工材料高效磨粒加工技术121

4.8.1硬脆材料延性域磨削技术121

4.8.2硬脆材料高效率端面磨削技术122

4.8.3难加工材料自由磨粒加工工艺122

4.8.4石材的高效磨削技术124

4.9磨削加工数控化、自动化、智能化及虚拟化126

4.9.1磨削加工数控化和自动化126

4.9.2磨削加工智能化127

4.9.3磨粒加工虚拟仿真127

4.9.4分子动力学仿真技术在磨粒加工研究中的应用128

4.10先进磨削加工工艺与装备基础研究中存在的问题与差距129

4.11高速/超高速磨削加工工艺与装备研究热点130

参考文献130

第5章 精密/超精密加工技术133

5.1精密/超精密加工技术的内涵及特点133

5.1.1精密/超精密加工技术的内涵133

5.1.2几个重要概念133

5.1.3精密/超精密加工的特点134

5.1.4精密/超精密加工的应用134

5.1.5精密/超精密加工的方法及其分类135

5.1.6精密/超精密加工的关键技术139

5.1.7精密/超精密加工的发展趋势141

5.2金刚石刀具的超精密切削加工141

5.3精密/超精密砂轮磨削加工141

5.3.1精密/超精密砂轮磨削机理142

5.3.2电解在线修锐砂轮的超精密镜面磨削技术142

5.3.3双端面精密磨削技术144

5.3.4珩磨145

5.4精密/超精密砂带磨削146

5.5精密/超精密游离磨料加工146

5.5.1研磨和抛光146

5.5.2磁力研磨148

5.5.3磁力悬浮研磨150

5.5.4磁性流体研磨151

5.5.5磁流变抛光152

5.5.6磨料流加工154

5.5.7弹性发射加工155

5.5.8浮动抛光156

5.5.9动压浮起平面研磨158

5.5.10水合抛光158

5.5.11化学机械抛光159

5.5.12砂轮约束磨粒喷射光整加工161

5.5.13电泳磨削技术164

5.6精密/超精密加工技术研究热点164

参考文献165

第6章 特种加工技术167

6.1特种加工技术概述167

6.1.1特种加工的定义167

6.1.2特种加工的分类167

6.2电火花加工168

6.2.1电火花加工的机理168

6.2.2电火花加工的特点169

6.2.3电火花加工的应用170

6.3电火花线切割加工171

6.3.1电火花线切割加工的机理171

6.3.2高、低速走丝电火花线切割加工的比较172

6.3.3电火花线切割加工的特点173

6.3.4电火花线切割加工的应用174

6.4电解加工175

6.4.1电解加工的工作原理175

6.4.2电解加工的特点175

6.4.3电解加工的新技术175

6.4.4电解加工的应用176

6.5超声波加工176

6.5.1超声波加工的工作原理176

6.5.2超声波加工的特点及应用177

6.6水射流切割加工178

6.6.1水射流切割加工的基本原理178

6.6.2水射流切割加工的特点178

6.6.3水射流切割加工的应用178

6.7磨料喷射加工178

6.7.1磨料喷射加工的工作原理178

6.7.2磨料喷射加工的装置178

6.7.3磨料喷射加工的分类179

6.7.4磨料喷射加工的特点179

6.7.5磨料喷射加工的应用180

6.8激光加工180

6.8.1激光加工的工作原理180

6.8.2激光加工的特点181

6.8.3激光加工的应用181

6.9电子束加工182

6.9.1电子束加工的工作原理182

6.9.2电子束加工的特点与应用182

6.10离子束加工183

6.10.1离子束加工的工作原理183

6.10.2离子束加工的分类183

6.10.3离子束加工的特点及应用184

6.11电解磨削184

6.11.1电解磨削的工作原理184

6.11.2电解磨削的特点184

6.11.3电解磨削的应用185

6.12超声-电火花复合加工185

6.13电解-电火花复合加工185

6.14超声-电解复合加工186

6.15特种加工技术的研究热点186

参考文献186

第7章 微纳米制造技术188

7.1微纳米制造技术概述188

7.1.1微纳米制造技术基本概念188

7.1.2微纳米制造技术分类190

7.2 Top-down微纳米加工技术192

7.2.1光刻工艺192

7.2.2刻蚀工艺210

7.2.3复形工艺225

7.2.4微细切削和特种加工技术236

7.3 Bottom-up微纳米加工技术242

7.3.1自组装242

7.3.2外延生长244

参考文献248

第8章 光电子制造技术250

8.1光电子技术及其制造概述250

8.1.1光电子技术简介250

8.1.2光电子制造及其应用251

8.2 LED及其制造技术253

8.2.1 LED概述253

8.2.2 LED分类254

8.2.3 LED的基本特性和技术指标255

8.2.4 LED的应用257

8.2.5 LED的制造技术258

8.3激光器及其制造技术265

8.3.1激光器概述265

8.3.2激光器的工作原理265

8.3.3激光器的基本结构266

8.3.4激光器的分类267

8.3.5 VCSEL激光器的制造269

8.4微电子与光电子集成技术272

8.4.1硅基光电子集成272

8.4.2微电子与光电子混合集成技术274

参考文献278