目錄
第1章 緒論 1
1.1 概述 1
1.1.1 機械制造生產(chǎn)模式的演變 2
1.1.2 機械制造的作用、地位和發(fā)展趨勢 5
1.1.3 機械制造裝備的作用、地位和發(fā)展趨勢 7
1.2 機械制造裝備的分類 11
1.2.1 加工裝備 11
1.2.2 工藝裝備 13
1.2.3 倉儲輸送裝備 14
1.2.4 輔助裝備 15
1.3 機械制造裝備的設計類型和方法 15
1.3.1 設計類型 15
1.3.2 一般產(chǎn)品開發(fā)設計方法及步驟 16
1.4 機械制造裝備設計的評價 25
1.4.1 評定指標 25
1.4.2 價值分析 28
1.4.3 設計評價 29
習題與思考 32
第2章 金屬切削機床設計 33
2.1 概述 33
2.1.1 機床產(chǎn)品的分類 34
2.1.2 機床產(chǎn)品設計要求 36
2.1.3 機床產(chǎn)品設計的方法 37
2.1.4 機床設計步驟 38
2.2 金屬切削機床總體設計 39
2.2.1 機床系列型譜的制定 39
2.2.2 機床運動原理方案設計與分析 41
2.2.3 表面形成的方法 42
2.2.4 非表面形成的運動 44
2.3 機床主要參數(shù)的設計 44
2.3.1 尺寸參數(shù) 44
2.3.2 運動參數(shù) 45
2.3.3 動力參數(shù)及一般計算方法 46
2.4 主傳動系統(tǒng)設計 50
2.4.1 主傳動系統(tǒng)分類和傳動方式 50
2.4.2 分級變速主傳動系統(tǒng)設計 52
2.4.3 無級變速主傳動系統(tǒng)的設計 61
2.5 進給傳動系統(tǒng)設計 62
2.5.1 進給傳動系統(tǒng)的特點、轉速和組成 62
2.5.2 機械進給傳動系統(tǒng)的設計特點 63
2.5.3 電氣伺服進給系統(tǒng) 64
習題與思考 66
第3章 機床典型部件設計 67
3.1 概述 67
3.2 變速箱結構及傳動軸和變速機構 68
3.2.1 變速箱結構及傳動軸 68
3.2.2 變速機構 72
3.3 主軸部件設計 75
3.3.1 主軸部件設計應滿足的基本要求 76
3.3.2 主軸的傳動方式 78
3.3.3 主軸部件結構設計 79
3.4 滾珠絲杠副傳動選型設計 90
3.4.1 滾珠絲杠副結構類型和特點 90
3.4.2 滾珠絲杠副的代號和標注方法 91
3.4.3 滾珠絲杠副軸向間隙的調整與預緊 93
3.4.4 滾珠絲杠副結構的選擇計算 94
3.5 支承件設計 95
3.5.1 支承件設計的基本要求 95
3.5.2 支承件的材料 96
3.5.3 支承件力學分析 97
3.5.4 機座或機架的設計 98
3.6 導軌設計 103
3.6.1 導軌的功用和分類 103
3.6.2 導軌的設計要求 104
3.6.3 導軌截面形狀選擇和導軌間隙調整 104
3.6.4 導軌的材料 108
3.6.5 導軌的驗算 109
3.6.6 滾動導軌 111
3.6.7 靜壓導軌 112
習題與思考 114
第4章 金屬切削機床夾具設計 115
4.1 概述 115
4.1.1 機床夾具的組成 116
4.1.2 夾具的分類 117
4.2 六點定位原理 118
4.3 常用定位元件及約束狀態(tài) 120
4.3.1 支承釘 120
4.3.2 支承板 120
4.3.3 定位銷 121
4.3.4 V形塊 122
4.4 定位誤差的分析與計算 122
4.5 夾緊機構設計 126
4.5.1 夾緊力三要素分析 126
4.5.2 常用夾緊機構設計 128
4.5.3 典型機床的夾具 133
4.5.4 組合夾具的設計 137
習題與思考 139
第5章 金屬切削刀具設計 141
5.1 概述 141
5.2 刀具的幾何角度及切削要素 142
5.2.1 切削運動與切削用量 142
5.2.2 刀具的幾何參數(shù) 144
5.2.3 刀具角度及工作角度 146
5.3 切削基本理論的應用 149
5.3.1 工件材料的切削加工性 149
5.3.2 切削液的選用 150
5.3.3 刀具幾何參數(shù)的合理選擇 152
5.3.4 切削用量的合理選擇 155
5.4 刀具材料 156
5.4.1 刀具材料類型 156
5.4.2 常用的刀具材料 157
5.5 常用刀具的選擇 161
5.5.1 車刀 161
5.5.2 銑刀 163
5.6 孔加工刀具 165
5.7 齒輪加工刀具 167
習題與思考 169
第6章 機械加工檢測裝置 170
6.1 概述 170
6.1.1 光學檢測裝置及其類型 171
6.1.2 電磁檢測裝置及其類型 172
6.1.3 電量檢測裝置及其類型 172
6.1.4 其他檢測裝置及其類型 173
6.2 機床運動位移檢測裝置 174
6.2.1 電感式傳感器 174
6.2.2 電容式位移傳感器 177
6.2.3 光柵尺原理及其應用 179
6.2.4 感應同步器 181
6.2.5 角數(shù)字編碼器 182
6.2.6 激光干涉測量原理 185
6.2.7 三坐標測量儀 189
6.3 加工系統(tǒng)在線測量與監(jiān)測 193
6.3.1 孔徑的自動測量 193
6.3.2 探針式紅外自動測量系統(tǒng) 194
6.3.3 加工誤差在線檢測與補償系統(tǒng) 195
6.3.4 在線檢測加工尺寸和刀具磨損情況 196
6.3.5 用探針在線檢測刀具狀態(tài) 196
6.3.6 刀具狀態(tài)的智能化在線監(jiān)控系統(tǒng) 196
習題與思考 197
第7章 機械制造物流系統(tǒng)設計 198
7.1 概述 198
7.2 制造業(yè)物流系統(tǒng)總體設計 201
7.2.1 生產(chǎn)物流系統(tǒng)的布置方式 201
7.2.2 精益生產(chǎn)方式物流系統(tǒng)布置 202
7.2.3 物流設備及其選擇與設計要求 203
7.3 上、下料裝置設計 203
7.3.1 卷狀料上料裝置 204
7.3.2 棒狀料上料裝置 204
7.3.3 件料上料機構 206
7.4 上、下料機器人(機械手) 208
7.4.1 機器人的基本構成 209
7.4.2 機器人的結構形式和運動形態(tài)分類 210
7.4.3 機器人主要技術參數(shù) 212
7.4.4 機器人主要部件 213
7.5 物流輸送裝置的設計 224
7.5.1 帶式輸送機 224
7.5.2 螺旋輸送機 227
7.5.3 輥子輸送機 229
7.5.4 鏈板輸送機 232
7.5.5 懸掛輸送機 234
7.5.6 自動運輸小車 236
7.6 自動化立體倉庫 237
7.6.1 自動化立體倉庫的分類 237
7.6.2 自動化立體倉庫的構成 238
7.6.3 自動化立體倉庫總體設計 242
習題與思考 246
第8章 智能制造系統(tǒng)與裝備 247
8.1 概述 247
8.2 智能制造系統(tǒng)模式 250
8.3 智能制造關鍵技術 251
8.3.1 先進制造基礎技術 252
8.3.2 新一代信息技術 253
8.3.3 人工智能技術 254
8.3.4 制造優(yōu)化技術 255
8.3.5 大數(shù)據(jù)分析與決策支持技術 256
8.4 智能制造裝備 256
8.4.1 智能制造裝備國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 257
8.4.2 智能制造裝備關鍵技術 260
8.4.3 精密、超精密和智能機床產(chǎn)品 271
習題與思考 275
第9章 機械制造裝備設計范例 276
9.1 機械制造裝備設計基本方法 276
9.2 C6140臥式車床數(shù)控化改造設計(范例1) 277
9.2.1 概述 277
9.2.2 總體方案的確定 278
9.2.3 進給傳動部件的計算和選型 280
9.3 激光加工機的設計(范例2) 287
9.3.1 概述 287
9.3.2 軸的伺服傳動系統(tǒng)設計 288
9.3.3 x軸的伺服傳動系統(tǒng)設計 291
9.4 機械手自動控制(范例3) 294
9.4.1 設計任務與控制要求 294
9.4.2 控制方案 295
9.5 鉆床夾具設計(范例4) 298
9.5.1 設計任務 298
9.5.2 加工工藝分析與設計 299
9.6 成形車刀的計算與設計(范例5) 303
9.6.1 設計任務 303
9.6.2 圓體成形車刀設計 303
習題與思考 309
參考文獻 310