本书是“高等院校智能制造应用型人才培养系列教材”之一，面向智能制造相关专业，目标是打造适合培养智能制造工程应用型人才的教材体系,以培养适应智能制造发展需求的应用型人才。
本书秉持“案例引入→原理阐述→应用场景→探索创新”的思路，全面系统地阐述了增材制造技术的原理、典型工艺、应用案例和技术前沿。
第1章概述了增材制造的原理、技术类型、发展背景和现状。第2章阐述了增材制造的数据处理技术，包括STL文件的检测和修复、分层算法和扫描填充算法；第3～8章分别介绍了光固化成型、熔融沉积制造、激光选区烧结、激光选区熔化、激光沉积制造、3DP打印技术的工艺原理、系统组成、工艺过程和典型应用案例。
本书内容结构完整、脉络清楚，主体内容浅显易懂，扩展阅读深入浅出，既保证了基础内容的全面性和条理性，又保证了高阶内容的创新性和时效性。
本书是高等院校增材制造相关专业的教材，也可供相关技术领域的工程技术人员阅读。
王进峰，华北电力大学机械工程系，教研室主任，副教授，2003年入职华北电力大学机械工程系，主要从事机械制造及自动化方向的教学和研究工作。目前是机械设计制造及自动化专业教研室主任，机械工程学会和复合材料学会会员，International Journal of Advanced Manufacturing Technology, International Journal of Production Research, Advanced in Mechanical Engineering等SCI期刊审稿人。近年来，发表的相关论文如下：
1.基于蚁群算法的汽车变速箱齿轮渗碳淬火工序批量调度方法, 工程科学学报, 2015, 37(S2):80-84.
2.A simulation approach to process planning using a modified particle swarm optimization，Advances in Production Engineering & Management，2016,11(2):77-92.
3.A two-stage ant colony optimization approach based on a directed graph for process planning, INTERNATIONAL JOURNAL OF ADVANCED MANUFACTURING TECHNOLOGY,2015,80(5-8):839-850.
4.A Graph-based Ant Colony Optimization Approach for Integrated Process Planning and Scheduling, Chinese Journal of Chemical Engineering,2014,22(7): 748-753.
5.一种基于图的柔性作业车间调度方法, 系统仿真学报,2013,25(10): 2499-2502.
第1章 概述 1
1.1 增材制造原理 2
1.1.1 技术原理 2
1.1.2 工艺过程 5
1.2 增材制造技术分类 6
1.3 增材制造技术研究现状及发展趋势 9
1.3.1 研究现状 9
1.3.2 发展趋势 11
本章小结 12
练习题 12
参考文献 12
拓展阅读 13
第2章 增材制造技术数据处理 22
2.1 数据接口及规范标准 23
2.1.1 数据来源 24
2.1.2 数据接口 24
2.1.3 STL文件的缺陷分析 30
2.1.4 STL文件检测与修复 32
2.2 分层处理算法 36
2.2.1 基于STL文件的分层算法 36
2.2.2 基于CAD模型的分层算法 37
2.2.3 等厚分层算法 37
2.2.4 适应性分层算法 39
2.2.5 基于模型毗邻拓扑信息的分层算法 39
2.2.6 分层方向的合理选择 39
2.3 扫描路径算法 40
2.3.1 平行扫描路径 40
2.3.2 轮廓平行扫描路径 41
2.3.3 分形扫描路径 41
2.3.4 偏置扫描路径 41
2.3.5 轮廓等距填充扫描路径 42
2.3.6 环形扫描路径 42
本章小结 42
练习题 43
参考文献 43
拓展阅读 43
第3章 光固化技术 47
3.1 工艺原理 48
3.2 系统组成 49
3.2.1 组成系统分类 50
3.2.2 相关组件的改进 53
3.3 工艺过程 54
3.3.1 工艺材料 54
3.3.2 成型过程 57
3.3.3 成型精度分析与控制 59
3.4 应用案例 63
本章小结 64
练习题 65
参考文献 65
扩展阅读 65
第4章 熔融沉积成型技术 71
4.1 熔融沉积成型技术工艺原理 72
4.1.1 喷头内部热量分布 72
4.1.2 熔材挤出机理 73
4.1.3 喷头内熔体流动特性 74
4.2 系统组成 77
4.2.1 组成系统分类 78
4.2.2 相关组件的改进 81
4.3 工艺过程 83
4.3.1 工艺材料 83
4.3.2 成型过程 88
4.3.3 成型精度分析与控制 89
4.4 应用案例 91
本章小结 92
练习题 92
参考文献 92
拓展阅读 93
第5章 激光选区烧结技术 97
5.1 工艺原理 98
5.1.1 概述 98
5.1.2 工艺特点 99
5.2 系统组成 100
5.2.1 主机系统 100
5.2.2 计算机控制系统 101
5.2.3 冷却系统 102
5.3 工艺过程 102
5.3.1 工艺材料 102
5.3.2 成型过程 103
5.3.3 SLS性能分析及后处理 105
5.4 应用案例 108
5.4.1 激光选区烧结在铸造中的应用 109
5.4.2 激光选区烧结在制造陶瓷零件中的应用 111
5.4.3 激光选区烧结在制造塑料功能件中的应用 112
本章小结 114
练习题 114
参考文献 115
拓展阅读 115
第6章 激光选区熔化技术 118
6.1 工艺原理 119
6.1.1 激光与金属作用引起的物态变化 120
6.1.2 致密金属对激光的吸收 120
6.1.3 金属粉末对激光的吸收 122
6.2 系统组成 124
6.2.1 激光器 125
6.2.2 光学系统 126
6.2.3 成型主机 129
6.2.4 气氛循环净化系统 130
6.2.5 控制系统 130
6.3 工艺过程 131
6.3.1 工艺材料 131
6.3.2 成型过程 134
6.3.3 性能分析及后处理 136
6.4 应用案例 142
本章小结 144
练习题 145
参考文献 145
拓展阅读 146
第7章 激光沉积制造技术 149
7.1 工艺原理 150
7.1.1 技术原理 150
7.1.2 技术特点 151
7.2 系统组成 152
7.2.1 激光器 152
7.2.2 光路系统 158
7.2.3 运动系统 159
7.2.4 送粉系统 160
7.2.5 气氛保护系统 163
7.2.6 控制系统 164
7.3 工艺过程 166
7.3.1 工艺材料 166
7.3.2 成型过程 166
7.3.3 性能分析及后处理 171
7.4 应用案例 177
本章小结 178
练习题 178
参考文献 178
拓展阅读 179
第8章 3DP打印技术 181
8.1 工艺原理 182
8.1.1 概述 182
8.1.2 黏结剂喷射成型技术工艺原理 183
8.2 系统组成 184
8.2.1 供粉机构 184
8.2.2 铺粉机构 185
8.2.3 喷射成型机构 185
8.3 工艺过程 187
8.3.1 工艺材料 187
8.3.2 成型过程 191
8.3.3 性能分析与后处理 192
8.4 应用案例 193
8.4.1 BJ 3D打印技术在不同领域的应用 193
8.4.2 BJ 3D打印技术面临的主要问题及展望 195
本章小结 196
练习题 196
参考文献 196
拓展阅读 197
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