机械制造装备设备

本书贯彻“少而精”原则,突出重点;以应用为导向,重视理论与实践相结合;适当反映国内外机械制造装备的科技成果与发展趋势。全书除绪论外分为4篇,共计15章。第1篇为切削加工设备设计,其内容为金属切削机床设计、专机设计、组合机床与普通机床的数控化改造、结构工艺性,重点为传动设计;第2篇为工艺装备设计,其内容为专用刀具设计、金属切削机床夹具设计、模具设计; 第3篇为物流系统设计,其内容为送料机构设计、输送装备设计;第4篇为常用机构设计, 其内容为操纵机构设计、制动机构设计、换向机构设计、工业机械手、滚珠

绪论1

0.1 机械制造装备的作用、地位及组成1

0.2 本书内容安排1

第1篇 切削加工设备设计

第1章 金属切削机床设计4

1.1 概述4

1.1.1 基本要求4

1.1.2 机床的设计步骤6

1.2 总体方案设计7

1.2.1 调查研究7

1.2.2 工艺分析8

1.2.3 总体布局9

1.2.4 主要技术参数的确定15

1.2.5 机床功率的确定19

1.3 传动设计22

1.3.1 分级变速主传动系统的组成和要求23

1.3.2 分级变速主传动系统设计23

1.3.3 齿轮齿数的确定34

1.3.4 几种常用的变速机构39

1.3.5 几种特殊的变速方式43

1.3.6 计算转速的确定50

1.3.7 进给运动传动系统的设计原则54

1.3.8 机床传动链的传动精度56

1.4 主轴组件设计58

1.4.1 主轴组件的功用与基本要求58

1.4.2 主轴轴承的选择与配置60

1.4.3 主轴69

1.4.4 主轴组件的典型结构70

1.4.5 主轴组件的设计计算73

1.4.6 提高主轴组件性能的措施82

1.5 导轨设计84

1.5.1 导轨的功用和分类及基本要求84

1.5.2 滑动导轨86

1.5.3 滚动导轨93

1.5.4 液体动压导轨和液体静压导轨简介97

1.6 支承件设计98

1.6.1 支承件的功用、基本要求及设计步骤98

1.6.2 支承件的结构设计99

1.6.3 支承件的有限元计算简介102

1.6.4 支承件的材料和热处理104

复习题与练习题105

第2章 专机设计107

2.1 总体方案设计107

2.1.1 工艺分析107

2.1.2 总体布局108

2.1.3 主要技术参数108

2.2 传动系统设计109

2.2.1 公比109

2.2.2 转速图109

2.2.3 齿轮齿数的确定110

2.2.4 几种常用变速机构112

2.2.5 计算转速113

2.3 主轴组件设计113

2.3.1 主轴组件的结构113

2.3.2 传动轴直径的确定———美国ASME标准117

复习题与练习题118

第3章 组合机床设计120

3.1 概述120

3.2 组合机床的配置型式121

3.2.1 具有固定式夹具的单工位组合机床121

3.2.2 具有移动式夹具的多工位组合机床122

3.2.3 转塔式组合机床123

3.3 组合机床的通用部件124

3.3.1 通用部件的分类124

3.3.2 通用部件的型号、规格及配套关系125

3.3.3 常用通用部件126

3.4 组合机床总体方案设计130

3.4.1 制定工艺方案130

3.4.2 确定组合机床的配置型式和结构方案132

3.4.3 “三图一卡”设计132

3.5 通用多轴箱设计150

3.5.1 多轴箱的概述150

3.5.2 通用多轴箱设计157

复习题与练习题173

第4章 普通机床的数控化改造175

4.1 概述175

4.1.1 机床数控化改造的必要性175

4.1.2 机床数控化改造的要求175

4.1.3 机床数控化改造的设计步骤175

4.2 普通机床主传动系统的数控化改造设计176

4.2.1 电气部分改造设计176

4.2.2 机械部分改造设计177

4.3 普通机床进给系统的数控化改造设计179

4.3.1 数控机床对进给系统的要求179

4.3.2 进给传动电气部分的数控化改造180

4.3.3 进给传动机械部分的数控化改造181

4.4 数控改造的实例186

4.4.1 纵向进给系统的设计计算186

4.4.2 齿轮及步进电机的选用188

4.4.3 数控系统硬件级软件设计188

4.4.4 结束语189

复习题与练习题189

第5章 结构工艺性190

5.1 概述190

5.1.1 结构工艺性的概念190

5.1.2 零件结构工艺性的基本要求190

5.2 铸件的结构工艺性191

5.2.1 合金铸造性能对铸件结构的要求191

5.2.2 铸造工艺对铸件结构的要求194

5.3 焊接件的结构工艺性195

5.3.1 焊接结构设计的基本要求196

5.3.2 焊接结构设计的基本原则196

5.4 热处理件的结构工艺性198

5.5 机械加工件的结构工艺性200

5.6 装配结构的工艺性202

复习题与练习题204

第2篇 工艺装备设计

第6章 专用刀具设计206

6.1 概述206

6.1.1 金属切削刀具在金属切削加工中的作用与地位206

6.1.2 刀具工业发展现况206

6.2 可转位刀具206

6.2.1 可转位刀具的特征207

6.2.2 可转位车刀刀片207

6.2.3 机夹可转位车刀的结构型式208

6.2.4 机夹可转位车刀的合理使用209

6.3 数控工具系统210

6.3.1 加工中心工具系统的组成210

6.3.2 加工中心刀具的选择212

6.4 成形车刀设计218

6.4.1 概述218

6.4.2 成形车刀的前角和后角218

6.4.3 成形车刀的截形设计219

6.4.4 成形车刀的样板设计221

复习题与练习题221

第7章 金属切削机床夹具设计222

7.1 概述222

7.1.1 机床夹具在机械加工中的作用222

7.1.2 夹具的分类223

7.1.3 机床夹具的构成224

7.2 定位与定位元件设计225

7.2.1 六点定位原理225

7.2.2 六点定位原理的应用226

7.2.3 定位元件设计228

7.2.4 定位误差的分析与计算237

7.3 夹紧机构设计243

7.3.1 夹紧装置的组成及基本要求243

7.3.2 夹紧力的确定244

7.3.3 常用夹紧机构247

7.4 机床夹具的其他装置253

7.4.1 孔加工刀具的导向装置254

7.4.2 对刀装置255

7.4.3 对定装置256

7.4.4 分度装置257

7.5 典型专用夹具设计258

7.5.1 通用夹具简介258

7.5.2 专用夹具设计258

7.5.3 各类机床夹具的设计264

复习题与练习题274

第8章 模具设计277

8.1 概述277

8.1.1 冷冲压基本工序分类277

8.1.2 冷冲压变形的基本知识279

8.1.3 冷冲压材料280

8.2 冲裁工艺分析281

8.2.1 冲裁变形过程281

8.2.2 冲裁件断面分析282

8.2.3 冲裁间隙282

8.2.4 凸、凹模刃口尺寸286

8.3 冲裁工艺力287

8.3.1 冲裁力的计算287

8.3.2 降低冲裁力的方法288

8.3.3 卸料力、推件力和顶件力288

8.4 压力机压力的选择289

8.5 排样与搭边290

8.5.1 材料的经济利用290

8.5.2 排样方法290

8.5.3 搭边292

8.6 冲裁模的结构与设计293

8.6.1 冲裁模的分类和基本构造293

8.6.2 冲裁模典型结构分析294

8.6.3 凸、凹模设计300

8.6.4 冲模结构要素307

8.7 冲模设计309

8.7.1 收集有关技术资料309

8.7.2 冲模设计步骤309

8.7.3 模具CAD/CAM 技术310

复习题与练习题312

第3篇 物流系统设计

第9章 送料机构设计314

9.1 卷料自动送料机构314

9.1.1 卷料送料机构的类型314

9.1.2 放料和制动机构314

9.1.3 矫直机构314

9.1.4 送料机构315

9.1.5 牵引卷绕和排料机构317

9.2 棒料自动送料机构318

9.2.1 棒料送料机构318

9.2.2 棒料夹料机构319

9.3 件料自动送料机构321

9.3.1 料仓式送料机构321

9.3.2 料斗式送料机构324

9.4 工业机械手应用325

复习题与练习题327

第10章 输送装备简介328

10.1 电动葫芦328

10.1.1 电动葫芦的种类和用途328

10.1.2 电动葫芦的结构和工作原理328

10.2 桥式起重机330

10.2.1 桥式起重机的分类和用途330

10.2.2 桥式起重机的组成330

10.3 自动线输送系统331

10.3.1 带式输送系统332

10.3.2 悬挂式输送机332

10.3.3 随行夹具333

复习题与练习题334

第4篇 常用机构设计

第11章 操纵机构设计336

11.1 概述336

11.1.1 操纵机构的功用和基本要求336

11.1.2 操纵机构的组成与分类337

11.1.3 常用的操纵机构型式338

11.2 单独式操纵机构设计339

11.2.1 摆动式操纵机构339

11.2.2 移动式操纵机构342

11.3 集中式操纵机构342

11.3.1 顺序集中变速操纵机构342

11.3.2 越级集中变速操纵机构344

11.4 操纵机构的定位和互锁347

11.4.1 操纵机构的定位347

11.4.2 定位机构安装位置对定位精度的影响348

11.4.3 操纵机构中的互锁装置349

复习题与练习题351

第12章 制动机构设计352

12.1 概述352

12.1.1 制动机构的功用和基本要求352

12.1.2 制动器的分类352

12.1.3 机床常用制动器353

12.1.4 制动方案的选择355

12.1.5 安装位置355

12.1.6 摩擦材料356

12.2 制动器的理论分析357

12.2.1 制动扭矩的计算357

12.2.2 制动时间的核算357

12.2.3 发热核算358

12.3 制动器的设计计算359

12.3.1 带式制动器的设计计算359

12.3.2 块式制动器的设计计算362

12.4 其他制动器简述363

12.4.1 盘式制动器363

12.4.2 内胀蹄式制动器363

12.4.3 磁粉制动器364

12.4.4 单片电磁制动器364

12.4.5 失电制动器364

复习题与练习题365

第13章 换向机构设计366

13.1 概述366

13.1.1 换向机构的功用与基本要求366

13.1.2 换向机构的类型与特点366

13.1.3 离合器在传动系统中的位置366

13.1.4 常见离合器实例367

13.2 摩擦离合器的设计368

13.2.1 摩擦离合器的特点及设计要求368

13.2.2 摩擦材料369

13.2.3 多片式摩擦离合器的设计369

13.2.4 圆锥式摩擦离合器的设计373

13.3 其他离合器简述374

13.3.1 爪式离合器374

13.3.2 齿轮离合器375

13.3.3 磁力离合器375

13.3.4 超越离合器376

复习题与练习题377

第14章 工业机械手378

14.1 概述378

14.1.1 机械手的组成378

14.1.2 机械手的运动与分类379

14.1.3 机械手的主要参数380

14.2 手部380

14.2.1 概述380

14.2.2 夹持式手部381

14.2.3 吸附式手部385

14.3 手腕385

14.3.1 概述385

14.3.2 结构386

14.3.3 手腕回转驱动力矩的计算386

14.4 手臂389

14.4.1 概述389

14.4.2 手臂常用机构的结构389

14.4.3 手臂运动的驱动力计算391

14.5 应用实例392

复习题与练习题393

第15章 滚珠丝杠副传动设计394

15.1 概述394

15.2 滚珠丝杠副代号、标注方法394

15.2.1 滚珠丝杠副代号394

15.2.2 滚珠丝杠副标注395

15.3 滚珠丝杠副的组成、工作原理、特点及分类397

15.3.1 滚珠丝杠副的组成、工作原理397

15.3.2 滚珠丝杠螺母传动的特点397

15.3.3 滚珠丝杠副的分类397

15.4 滚珠的循环方式398

15.5 滚珠丝杠副的主要参数和精度等级399

15.6 滚珠丝杠副轴向间隙的调整400

15.7 滚珠丝杠副预紧载荷的确定401

15.8 滚珠丝杠的支承和支承型式402

15.8.1 轴端的支承型式402

15.8.2 滚动轴承的选用403

15.9 伺服电机与丝杠的传动连接方式404

15.10 滚珠丝杠副的选择计算405

15.10.1 选择计算的准则405

15.10.2 疲劳寿命计算406

15.10.3 压杆稳定性和临界转速验算407

15.10.4 滚珠丝杠副系统刚度的计算408

15.10.5 丝杠热位移δt(mm)及其补偿408

复习题与练习题409

参考文献410"

书名 机械制造装备设备

书号 978-7-118-06741-5

作者 陈立德,赵海霞

出版时间 2010年06月

译者

版次 1版1次

开本 16

装帧 平装

出版基金

页数 422

字数 609

中图分类 TH16

丛书名

定价 42.00

前言

第一章 绪论

第一节 机械制造装备及其在国民经济中的重要作用

第二节 机械制造装备应具备的主要功能

第三节 机械制造装备的分类

习题与思考题

第二章 机械制造装备设计方法

第一节 机械制造装备设计的类型

第二节 机械制造装备设计的方法

第三节 机械制造装备设计的评价

习题与思考题

第三章 金属切削机床设计

第一节 概述

第二节 金属切削机床设计的基本理论

第三节 金属切削机床总体设计

第四节 主传动系设计

第五节 进给传动系设计

第六节 主轴部件设计

第七节 支承件设计

第八节 导轨设计

第九节 机床刀架和自动换刀装置设计

习题与思考题

第四章 工业机器人设计

第一节 概述

第二节 工业机器人运动功能设计

第三节 工业机器人传动系统设计

第四节 工业机器人的机械结构系统设计

第五节 工业机器人的控制

第六节 工业机器人在机械制造系统中的应用

习题与思考题

第五章 机床夹具设计

第一节 机床夹具的功能和应满足的要求

第二节 机床夹具的类型和组成

第三节 机床夹具定位机构的设计

第四节 机床夹具夹紧机构的设计

第五节 机床夹具的其它装置

第六节 可调整夹具的设计

第七节 机床夹具设计步骤

第八节 典型机床夹具的设计要求

习题与思考题

第六章 物流系统设计

第一节 物流系统的功能和应满足的要求

第二节 物流系统的总体设计

第三节 机床上料装置设计

第四节 机床间工件传送装置设计

第五节 自动化仓库设计

习题与思考题

第七章 机械加工生产线总体设计

第一节 概述

第二节 生产线工艺方案设计

第三节 生产线专用机床的总体设计

第四节 生产线的总体布局设计

第五节 柔性制造生产线

习题与思考题

参考文献

信息反馈表

牛永江，男，汉族，1965年1月出生，现为天水师范学院机电与汽车工程学院院长，教授，《机械研究与应用》杂志编委，金属切削技术重点学科带头人；长期从事机械制造装备设计、特种加工、金属切削技术等。