机械制造装备设计课程设计指导书基本信息

机械制造装备设计课程设计指导书

书号：41981

ISBN：978-7-111-41981-5

作者：关慧贞

印次：1-4

责编：刘小慧 武晋 蔡开颖

开本：16开

字数：246千字

定价：19.9

所属丛书：普通高等教育“十二五”规划教材

装订：平装

出版日期：2017-08-01

本书是与“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材《机械制造装备设计》（第3版）一书相配套的课程设计教材，也可结合实际教学独立使用。 本书立足于机械制造装备设计基础理论，结合多年教学实践，使读者可以在较低起点下进行高效的机械装备设计实践。书中主要包括普通机床或数控机床主传动系统设计、移动机器人设计和机床夹具设计三部分内容。 本书可作为高等工科院校机械设计制造及其自动化专业以及相关专业的教学用书，也可供从事机械制造装备设计和研究的工程技术人员和研究生设计时参考

前言

第一部分机床课程设计

一、机床课程设计的题目和内容

1.机床课程设计的题目

2.机床课程设计的内容

3.学生应完成的设计工作

二、机床课程设计的步骤

1.明确题目要求，查阅有关资料

2.设计主传动系统

3.初选和初算主要传动件及参数

4.绘制部件装配图

5.验算主要传动件

6.绘制零件图

7.编写设计计算说明书

三、带传动的选择和计算

1.同步带传动的选择和计算

2.V带传动的选择和计算

四、齿轮的设计与计算

1.齿轮齿数的确定

2.齿轮精度的选择

3.齿轮模数的计算

4.齿轮的结构设计

五、传动轴及其组件的设计

1.传动轴的设计

2.初选传动轴的轴径

3.传动轴弯曲刚度的校核

4.传动轴上的轴肩与孔台设计

5.轴向定位

6.轴在箱体上的固定

7.传动轴和电动机输出轴之间的连接

六、主轴设计及主轴组件

1.主轴

2.主轴轴径的确定

3.主轴组件

七、变速操纵机构的设计

1.变速操纵机构应满足的要求

2.变速操纵机构的组成

3.手动与机动操纵机构

4.自动控制系统的设计

八、结构设计中要注意的问题

1．结构工艺性

2.润滑与密封

九、机床主轴部件结构实例

1.高刚度型主轴部件结构

2.高速型主轴部件结构

3.速度刚度型主轴部件结构

附录Ⅰ

1.各种常用传动比的适用齿数

2.安装轴承环的轴肩高度

3.直流主轴电动机系列

4.交流主轴电动机系列

5.直流伺服电动机系列

6.交流伺服电动机系列

7.北京第一机床厂主轴电动

机表

参考文献

第二部分移动机器人设计

一、 移动机器人设计的要求和设计

内容

1.移动机器人设计的目的和要求

2.技术参数

3.设计内容

4.具体设计步骤

5.时间安排（3周）

二、移动机器人的分类与组成

1.移动机器人的分类

2.移动机器人的组成

三、移动机器人总体方案设计

1.确定移动机器人的主要尺寸

2.机器人设计应满足的基本要求和原则

四、移动机器人的初步设计和详细

设计

1.初步设计

2.详细设计

3.模块化设计

五、移动机器人的结构设计

1.移动机构设计

2.传动机构设计

3.升降机构设计

4.末端执行机构设计

六、驱动器的选择

七、制作机器人的材料、截面形状及

连接方式的选择

1.制作机器人的常用材料

2.截面形状及连接方式的选择

八、竞赛型移动机器人中常用的传

感器

1.红外光电检测传感器

2.光电编码器

3.超声波传感器

4.机器人视觉传感器

5.机器人控制系统

九、竞赛型移动机器人设计实例

1. CCTV第一届全国大学生机器人电视

大赛

2. CCTV第二届全国大学生机器人电视

大赛

3. CCTV第三届全国大学生机器人电视

参考文献

第三部分机床夹具设计

一、设计要求与内容

二、设计方法与步骤

（一）工艺设计

1.分析、研究零件图，进行工艺审查

2.选择毛坯，绘制零件——毛坯综合图

3.拟订工艺路线

4.选择加工设备及工艺装备

5.加工工序设计和工序尺寸计算

6.选择切削用量并确定时间定额

7.填写工艺文件

（二）夹具设计（参考文献[1][2]3]）

1.夹具设计的基本要求

2.原始资料的分析研究

3.夹具结构方案的拟订

4.夹具总装图的设计

5.夹具零件图的绘制（选做）

（三）设计说明书的撰写

附录Ⅲ

附录Ⅲ 1常见表面加工阶段的

划分

一、获得不同精度和表面粗糙度的外圆

表面加工方法（附图3 1）

二、获得不同精度和表面粗糙度的内圆

表面加工方法（附图3 2）

三、获得不同精度和表面粗糙度的平面

加工方法（附图3 3）

附录Ⅲ 2夹具设计常用资料

一、夹具设计时的摩擦因数

二、对刀、导向元件

（一）对刀块

1.圆形对刀块

2.方形对刀块

3.直角对刀块

4.侧装对刀块

（二）对刀平塞尺

（三）导向元件

1.固定钻套

2.可换钻套

3.快换钻套

4.钻套用衬套

5.钻套螺钉

6.镗套

7.镗套用衬套

8.镗套螺钉

9.钻套高度H和钻套与工件距离h

（四）定位键及定向键

三、常用定位元件

（一）支承钉

（二）V形块

（三）固定V形块

（四）定位衬套

四、常用夹紧元件

（一）带肩六角螺母

（二）回转手柄螺母

（三）快换垫圈

（四）光面压块

（五）移动压板

附录Ⅲ 3夹具设计中易出现的错误

示例（附表3 25）

附录Ⅲ 4夹具设计题目选编

参考文献 2100433B

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

《机械制造装备设计》是教育科学“十五”国家规划课题之一——“21世纪中国高等学校应用型人才培养体系的创新与实践”课题的研究成果，是认真吸取全国高等学校机械类、近机械类专业近十年来的教育教学改革和创新的经验，以现场应用为导向，以基本理论为基础，结合实际需要，精心组织教材内容、精心编排、精心写作而成的。

全书除绪论外分为4篇，共计17章。第l篇为专机设计，以金属切削机床设计的基本理论为基础，结合专机的特点，抽出其设计中共性的问题来论述专机的设计理论与方法等；第2篇为常用机构设计，研究装备中几种常用机构的设计与使用，其中包括工件的送料机构和工业机械手i第3篇为金属切削机床夹具设计，研究工件的定位和夹紧的原理和设计方法；第4篇为金属切削刀具设计，研究可转位刀片和数控工具系统的选用。各章后附有一定数量的思考题与习题。

《机械制造装备设计》贯彻“少而精”的原则，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和发展趋势。

《机械制造装备设计》可作为普通高等学校机械类、近机械类专业的教材，也可作为有关工程技术人员参考用书