科技进步与现代文明丛书--机械工程与技术创新

机械工程学是人类科学技术发展史上历史最为悠久的学科之一，也是对人类社会进步具有巨大贡献的工程学科之一。纵观近三百多年来世界经济社会发展史，可以说是一部灿烂辉煌的工业文明史，是一部技术革命和技术创新的历史，也是一部机械工程持续扮演主要角色的发展史。18世纪的产业革命，实现了社会分工的变革并改变了人们的生活方式，但机械学科和以此为基础的制造业始终是一个国家的支柱产业。在世界进入知识经济时代的今天，由于微电子技术、计算机技术、网络技术、信息技术的迅猛发展，制造业已发生而且还在继续发生更为深刻的变化：制造技术与信息技术的紧密结合，特别是制造技术与计算机技术的紧密结合，使现代制造技术所拥有的技术较之以往更为高、更为新、更为广、更为复杂而先进。
21世纪制造业的发展和变化将是令人炫目、令人无法想像的，设计手段、制造理论、工艺方法不断推陈出新，微电子技术、控制技术、信息与计算机技术、传感技术、生物技术与机械学科的交叉、渗透、融合，逐步形成了制造科学与技术的许多新理论、新观念、新方法、新成果，从一个侧面给人们描绘了一幅未来信息社会的壮丽图景。
本书试图向读者展示机械工程的发展历史，当今制造业的设计手段、加工方法、服务领域，机械制造业未来的发展方向。希望读者在详细阅读和学习本书后，能够对制造这一概念有一种豁然开朗和回味无穷之感。
全书共分为13章，由谢黎明等编著，参加本书编写的人员有谢黎明（总体策划并撰写第一、二、五、十三章）、靳岚（第三、四章）、杨建军（第九、十章）、沈浩（第十一、十二章）、吴沁（第七、八章）、蒋钧钧（第六章）。全书由谢黎明、杨建军负责统稿。
本书由博士生导师杨瑞成教授担任主审。杨瑞成教授在百忙中认真审阅了全书原稿，并提出了不少宝贵意见，在此作者向他表示深深的感谢。
国家科普奖获得者、博士生导师靳根明教授对提高本书的水平和编写质量给予了重要的帮助，在此致以衷心的谢意。
本书既适合各相关领域工作者（大专院校教师、科研人员、管理人员）阅读，也可供机械爱好者参考，又可作为高等院校文科及理工科各专业所开设的相关任选课的教材，以扩大学生知识面。
机械工程学科涉及的知识面非常广泛，由于作者水平所限，书中的错误、不妥和欠缺之处在所难免，恳请读者批评指正，作者不胜感激。

机械是人类生产和生活的基本要素之一，是人类物质文明最重要的组成部分。
本书较全面地介绍了有关机械工程学及其相关知识，内容广泛。主要包括机械工程的过去与现在、机械工程的基础理论，具体叙述了机械制造业的最新设计手段、加工方法、服务领域，最后展望了机械制造的未来及其发展方向。
本书共分13章。将机械工程与社会发展、人们的日常生活以及现代高科技紧密结合起来。本书涵盖面广、面向新世纪，讲解精练、通俗易懂，具有较强的可读性与实用性。本书既适合各相关领域工作者（大专院校教师、科研人员、管理人员）阅读，也可供机械爱好者参考，又可作为高等院校文科及理工科各专业所开设的相关任选课的教材，以扩大学生知识面。

第一章 机械工程史话1
 第一节 机械与机械工程1
 第二节 指南车与中国古代机械8
 第三节 蒸汽机与近代工业革命12
 第四节 “勇气”号火星车与现代机械工程15

第二章 改变世界的制造技术19
 第一节 机器改变了世界19
 第二节 信息时代的制造业25
 第三节 精益求精的制造31

第三章 机械工程基础36
 第一节 机械科学基础36
 第二节 机械运动的类型39
 第三节 典型机械零件的结构与应用41
 第四节 人机工程学45

第四章 设计手段与计算机的完美结合50
 第一节 缩短新产品的开发周期--并行工程50
 第二节 降低新产品的开发成本--价值工程54
 第三节 保护生态环境--绿色设计与制造57
 第四节 提高产品的可信度--可靠性设计62
 第五节 产品与环境的整体和谐--工业造型设计65

第五章 机械加工新技术69
 第一节 切削加工69
 第二节 高速切削技术72
 第三节 水喷射加工75
 第四节 超声波加工77
 第五节 激光加工80
 第六节 电子束加工82
 第七节 光刻蚀加工83

第六章 机电一体化86
 第一节 机电一体化系统86
 第二节 伺服系统90
 第三节 传感与测试技术92

第七章 制造机器的机器--机床96
 第一节 机床简介96
 第二节 通用机床与专用机床99
 第三节 数控机床103
 第四节 加工中心105
 第五节 柔性制造系统107

第八章 动力机械与工业文明111
 第一节 流体动力机械111
 第二节 热力发动机--蒸汽机116
 第三节 汽车的兴起--内燃机119

第九章 生产机械与现代社会125
 第一节 挖掘机125
 第二节 起重机130
 第三节 农用机械135
 第四节 印刷机械140
 第五节 矿山冶金机械143
 第六节 石油矿场机械147

第十章 运载机械与人类生活151
 第一节 从秦陵铜车马到卡尔·奔茨发明汽车151
 第二节 从蒸汽机车到电力机车155
 第三节 从古老的飞筝到“神五”飞船159

第十一章 微型机械167
 第一节 微型机械的兴起和应用167
 第二节 小机械 大机会170
 第三节 微机电系统172
 第四节 微型机械中的IC工艺175
 第五节 微型机械的设计181

第十二章 “钢领工人”--工业机器人184
 第一节 工业机器人概述184
 第二节 工业机器人的构造188
 第三节 工业机器人的控制192
 第四节 工业机器人的应用196
 第五节 工业机器人的未来198

第十三章 机械制造的未来202
 第一节 纳米制造203
 第二节 虚拟制造206
 第三节 制造的明天209

参考文献216