本书是在教育部财政部“职业院校教师素质提高计划职教师资培养资源开发项目”支持下开发的教材。
本书以职教师资本科学生的专业素质教育和职业理念教育为目的，系统地介绍了机械、机械与人类社会的关系、机械制造工程及其现状和发展趋势、机械加工方法等机械工程学科知识。主要内容包括机械概述，现代机械制造业，机械制造业的发展与前景，机械切削加工方法、工艺与设备，金属材料成型，特种加工与快速原型制造，以及机械的驱动与控制等内容。
本书可作为职教师资本科机械设计制造及其自动化专业、机械工程类相关专业学生的教材，也可供机械相关专业学生和工程技术人员参考。
本书主要介绍了现代科技下新型的机械制造专业情况，包括：机械的领域的基本知识，机械的发展历史及机械制造业的现状，机械的结构组成与设计制造，机械制造工程常见加工方法，如切削加工、材料成型、特种加工、快速原型制造等，同时还介绍了机械控制与驱动的原理及应用。
本书内容系统全面、简明扼要、知识新颖，可作为高等学校机械专业导论课教材，也可作为机械类研究生了解机械制造领域基本知识的入门教材，还可作为机械制造行业工程技术人员和管理人员的参考书。
在教育部财政部“职业院校教师素质提高计划职教师资培养资源开发项目”的支持下，陕西科技大学机械设计制造及其自动化专业项目组，面向职教师资机械类本科专业，组织制定了教材开发计划，开发了一批专业骨干教材，本书就是其中之一。
本书是职教师资机械专业本科学生学习机械工程技术和机械制造知识的专业素质教育教材，也可作为普通本科机械工程专业学生的专业基础认知教材。本教材针对职教师资机械类专业学生的特点，内容侧重于机械制造工程技术和机械行业一般概念和入门知识，旨在使学生对机械工程技术科学和机械制造业建立一个初步概念，使学生了解、认识、热爱自己的专业，了解今后的从业范围，了解机械工程科技人员所需的专业知识和技能。并培养学生的初步专业意识，加强了学生对后续课程学习的目的性和针对性，以及引导学生适应大学的学习生活，遵循学习规律，掌握学习方法，为今后积极主动地掌握知识，培养自主学习能力打下基础。
全书共分为7章，首先从总体上向学生介绍了机械的基础概念、机械工程与人类社会的关系、机械专业知识体系等；再进一步介绍了现代机械制造系统的组成、现代机械制造业及其发展趋势与未来；配合认知实习，介绍了机械切削加工、金属材料成型的入门知识。对特种加工与快速原型制造也作了简介，还专门编写了机械的驱动与控制的基本知识，目的是使学生对具体机械形成专业概念。各章开始处均设有本章的教学目标和本章重点、本章难点，各章最后均提供了思考题。教材内容在保证基本概念和基本理论讲授的同时，突出了知识的新颖性和实用性。
本书第1章由张彩丽编写；第2章、第3章由曹巨江编写；第4章由张斌编写；第5章、第6章由孙建功编写；第7章7.1节由张彩丽编写，第7章其他节由吉涛编写。本书由曹巨江教授撰写全书主题思想并组织编写。
本书在编写过程中得到了许多专家、同仁的大力支持和帮助，在此谨向他们表示衷心感谢。
本书涉及的知识面非常广泛，编者水平有限，书中的不足之处在所难免，恳请广大读者批评指正。
编著者
曹巨江，陕西科技大学，陕西科技大学机械工程学科带头人，教授，曾任科研处副处长、研究生部主任、机械系主任（后改为机电工程学院院长）、副校长等职。现任陕西科技大学机械工程学科带头人。主要社会兼职有：中国机械工程学会包装与食品工程分会副理事长；陕西机械工程学会副理事长；中国机械工程学会机械传动分会理事；中国食品和包装机械行业专家委员会副主任委员；《轻工机械》编委会副主任；《包装与食品机械》编委会副主任。主持完成国家项目3项，主持正在进行国家项目3项；获省部级科技奖一、二等各一项。专利9项。参编教材、专著9部。
第1章机械概述1
1.1机械与人类文明1
1.1.1机械、机器及设备的一般概念1
1.1.2机械与人类文明3
1.2机器的组成8
1.2.1机器和机构8
1.2.2零件、构件及部件10
1.2.3机构11
1.3机械结构18
1.3.1机械结构件的结构要素18
1.3.2机械结构设计的任务19
1.3.3机械结构设计的基本准则20
1.3.4机械结构设计的过程21
1.4机械的设计和制造过程22
1.4.1机械设计过程22
1.4.2机械制造过程25
1.5机械工程学科的知识体系26
1.5.1中职院校机械工程类专业介绍26
1.5.2机械设计制造及自动化职教师资本科专业的知识体系29
思考题30
第2章现代机械制造业31
2.1现代机械制造业概述31
2.1.1现代机械制造业的形成31
2.1.2现代机械制造业分类及其产品32
2.1.3现代机械制造业的特性38
2.1.4现代机械制造业在国民经济中的地位39
2.2现代机械制造企业40
2.2.1现代机械制造企业的规模类型40
2.2.2现代机械制造企业的生产过程40
2.2.3现代机械制造企业的工厂生产组织构架41
2.2.4现代机械制造企业的人员构成42
2.3我国机械制造行业综述42
2.3.1我国机械制造业的基本现状42
2.3.2通用机械制造业42
2.3.3专用设备制造业45
2.3.4交通运输设备制造业46
2.3.5消费品机械和军工机械53
思考题56
第3章机械制造业的发展与前景57
3.1中国机械制造业的发展战略57
3.1.1《中国制造2025》的提出57
3.1.2战略方针58
3.1.3战略目标58
3.1.4战略任务60
3.2中国制造业的转型升级60
3.3机械制造业的发展趋势61
3.3.1世界未来机械制造业的发展趋势预测61
3.3.2德国“工业4.0”简介63
3.3.3中国机械工程技术五大发展趋势64
思考题65
第4章机械切削加工方法、工艺与设备66
4.1切削概述66
4.1.1古代的切削加工66
4.1.2切削加工的分类67
4.1.3切削加工的基本概念68
4.2切削刀具概述69
4.2.1切削刀具的分类70
4.2.2刀具的结构70
4.2.3刀具材料72
4.3车削加工75
4.3.1车削加工类型75
4.3.2车削加工工艺特点75
4.3.3车削加工机床77
4.3.4车削加工中的刀具79
4.4铣削加工80
4.4.1铣削方式及工艺特点80
4.4.2铣削加工机床82
4.4.3铣削加工中的刀具83
4.5孔加工84
4.5.1钻削加工84
4.5.2镗削加工87
4.6磨削加工90
4.6.1磨削的工艺特点90
4.6.2磨削加工方法及设备90
4.7齿轮加工93
4.8其他切削方法概述97
4.8.1刨削和插削加工97
4.8.2拉削加工98
思考题101
第5章金属材料成型102
5.1金属液态成型102
5.1.1砂型铸造102
5.1.2特种铸造105
5.2金属塑性成型108
5.2.1自由锻108
5.2.2模型锻造109
5.2.3冲压110
5.3金属连接成型113
5.3.1焊接方法113
5.3.2其他连接成型方法116
思考题117
第6章特种加工与快速原型制造118
6.1特种加工118
6.1.1概述118
6.1.2电火花加工119
6.1.3电火花线切割加工121
6.1.4电化学加工123
6.1.5高能束加工125
6.1.6超声波加工128
6.2快速原型制造129
6.2.1概述129
6.2.2光敏树脂液相固化成型130
6.2.3选择性粉末激光烧结成型131
6.2.4薄片分层叠加成型131
6.2.5熔丝堆积成型131
思考题132
第7章机械的驱动与控制133
7.1机械驱动133
7.1.1生命及自然动力133
7.1.2能源转换的动力135
7.2机械控制原理138
7.2.1机械控制的方式139
7.2.2机械控制的基本原理140
7.2.3开环控制与闭环控制142
7.2.4机械控制系统的主要组成145
7.3机械常用控制元件及应用147
7.3.1机械控制系统中的传感器147
7.3.2机械制造中的常用传感器148
7.3.3PLC152
思考题157
参考文献158
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