机械工程概论（第四版）

本书为“十二五”普通高等教育本科*规划教材，被众多院校选定作为教材。本书第四版配套了“教学大纲”“教学课件”“教学视频”等多种数字资源，读者可通过扫描纸质教材二维码获取数字资源。

 

根据机械工程技术的基础性、入门性、全面性、前瞻性的要求，本书从机械设计、机械制造、机电控制三大部分，按照一定逻辑路线组织内容。在机械设计部分，从简单的力学知识到机构、零件、机器与创新设计；在机械制造部分，从原料到毛坯制造、少无切削的成形技术、传统制造、非传统制造；在机电控制部分，从机电控制基础到检测与传感、分布式控制技术；全面而简略地阐述了机械工程的基础知识。同时，特别增加了机器人技术与电子制造技术两个内容，以求突出现代机械工程所涉及的新领域与智能自动化技术。 本书可作为本科院校机械类专业一年级学生或非机械类专业学生开展机械工程通识教育的教学用书，也可作为从事机械工程相关工作的工程技术人员全面了解机械工程的参考书。

1964年11月出生，博士，教授，博士生导师，国家杰出青年科学基金获得者、国家新世纪百千万人才工程*人选、珠江学者特聘教授。曾任华南理工大学机械与汽车工程学院院长，机械制造及其自动化学科带头人。

第1章绪论(1)

1.1机械工程的起源与发展(1)

1.2机械工程的内涵与大学本科相关课程体系(12)

1.3本书的特色与学习方法(14)

1.4知识拓展(15)

本章重难点(19)

思考与练习(19)

本章参考文献(19)

第2章力学与机械工程师思维(20)

2.1相关本科课程体系与关联关系(21)

2.2结构所受的作用力与运动(21)

2.3结构所受的应力(25)

2.4机械工程师应具备的工程思维与培养途径(31)

2.5知识拓展(32)

本章重难点(33)

思考与练习(33)

本章参考文献(34)

第3章机构、设计与机器人(35)

3.1相关本科课程体系与关联关系(36)

3.2典型机构与机器人机构(37)

3.3机械零件(46)

3.4机械设计概述(53)

3.5机械设计的过程(55)

3.6概念设计与创新设计的案例分析(58)

3.7机器人的概念和分类(62)

3.8知识拓展(67)

本章重难点(74)

思考与练习(75)

本章参考文献(75)

第4章传统/非传统制造与精密制造(76)

4.1相关本科课程体系与关联关系(76)

4.2传统的毛坯成形(77)

4.3先进的毛坯成形或近净成形技术(84)

4.4零件外形加工原理与传统外形加工方法(89)

4.5非传统的外形加工方法(99)

4.6快速原型技术(105)

4.7装配与连接技术(109)

4.8几何测量与检测(111)

4.9知识拓展(124)

本章重难点(133)

思考与练习(134)

本章参考文献(134)

 

第5章电子制造技术(136)

5.1相关本科课程体系与关联关系(136)

5.2电子制造概述(137)

5.3集成电路制造技术(138)

5.4印制电路板的制造(150)

5.5印制电路板装配(152)

5.6知识拓展(159)

本章重难点(165)

思考与练习(165)

本章参考文献(165)

第6章机电控制基础(167)

6.1相关本科课程体系与关联关系(167)

6.2工业控制系统概述(168)

6.3经典控制方法(172)

6.4先进控制方法(179)

6.5伺服与数控技术基础(184)

6.6知识拓展(202)

本章重难点(205)

思考与练习(206)

本章参考文献(206)

第7章检测技术与传感器(207)

7.1相关本科课程体系与关联关系(207)

7.2检测技术基础(208)

7.3常用传感器及其信号变换与调理(211)

7.4虚拟仪器概述(229)

7.5知识拓展(232)

本章重难点(235)

思考与练习(235)

本章参考文献(235)

第8章分布式工业控制技术与工业信息物理系统(237)

8.1相关本科课程体系与关联关系(237)

8.2现场设备的通信方式(238)

8.3分布式控制系统与通信技术(241)

8.4工业信息物理系统(255)

8.5知识拓展(263)

本章重难点(267)

思考与练习(268)

本章参考文献(268)

第四版前言本书第三版列入“十二五”普通高等教育本科*教材目录，日益受到广大师生的关注。但由于多次改版，教材内容日益丰富，与教学学时需要压缩的矛盾日益扩大。为了使教材内容与教学学时匹配,顺应教学需求以及新技术的发展趋势，同时为了在教材中融入思政要素，编者对本书第三版内容进行修订与融合，并增补了思政内容。本次改版主要内容框架仍继承第一、二、三版的通识体系结构，强调机械工程知识的入门性与前瞻性、机械工程知识的全面性和知识选择性学习的灵活性三个特征，着重在以下几个方面进行了增补与修订。（1）按照学时分配与教学主题相关性进行了内容整合。根据教学学时安排对第三版第3~5章按机构、设计与机器人进行了内容缩减与整合；对第三版第6~8章按传统/非传统制造与精密制造进行了内容缩减与整合。（2）增加了思政内容。根据章节主题在知识拓展部分扩充了符合强国精神的思政内容。（3）对机械电子部分内容进行更新与修订。第6章（机电控制基础）新增神经网络控制、数控技术的发展趋势以及在该章知识拓展部分增加了智能机床的介绍；第7章（检测技术与传感器）新增雷达传感内容及在该章知识拓展部分增加机器人传感器介绍；第8章（分布式工业控制技术与工业信息物理系统）新增工业无线网络技术及在该章知识拓展部分增加了思政内容。本书第四版由张宪民、陈忠主编，参加编写的还有邝泳聪、黄沿江。具体编写分工如下：张宪民、陈忠：确定再版的编写和修订方案并统稿；陈忠：负责第1~5章的修订撰写与课件资源建设，并制作了全书的视频资源。邝泳聪：负责第6~8章的修订撰写与课件资源建设；黄沿江：参与第3章内容的修订撰写； 限于编者水平，书中不足之处，敬请读者批评指正。张宪民、陈忠 2023年12月