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绪论1

0.1 机械制造装备类型1

0.1.1 加工装备1

0.1.2 工艺装备2

0.1.3 储运装备3

0.1.4 辅助装备4

0.2 机械制造装备设计要求4

0.3 机械制造装备设计方法7

第1篇 金属切削机床及其设计第1章 金属切削机床设计总论9

1.1 机床产品的评定指标及价值分析9

1.1.1 评定指标9

1.1.2 价值分析13

1.2 机床初步设计13

1.2.1 机床初步设计的主要内容13

1.2.2 机床宜人性设计17

1.3 机床的运动分析及传动原理图22

1.3.1 工件加工表面的形状22

1.3.2 表面的形成方法及所需的成形运动23

1.3.3 非表面成形运动27

1.3.4 机床的传动联系和传动原理图27

1.3.5 确定运动的5个参数29

1.4 机床主要技术参数的确定30

1.4.1 主传动系统运动参数的确定30

1.4.2 进给运动参数的确定35

1.4.3 动力参数的确定36

习题及思考题39

第2章 主传动系统设计40

2.1 主传动的组成及设计要求40

2.1.1 主传动的功用与组成40

2.1.2 主传动的设计要求41

2.2 主传动方案的选择42

2.2.1 传动布局42

2.2.2 变速方式42

2.2.3 开停方式45

2.2.4 制动方式46

2.2.5 换向方式47

2.3 分级变速主传动运动设计48

2.3.1 转速图、结构式与结构网分析48

2.3.2 分级变速系统转速图设计52

2.3.3 不同转速图方案的比较58

2.3.4 齿轮齿数的确定59

2.3.5 三联滑移齿轮之间的齿数要求64

2.3.6 齿轮的布置与排列65

2.4 具有某些特点的主传动有级变速系统68

2.4.1 采用交换齿轮的变速系统68

2.4.2 采用多速电动机的变速系统69

2.4.3 转速重复的变速系统70

2.4.4 采用混合公比的变速系统71

2.4.5 采用并联分支的变速系统72

2.4.6 采用背轮机构的传动系统73

2.5 主传动的计算转速74

2.5.1 计算转速定义74

2.5.2 机床主要传动件计算转速的确定76

2.6 无级变速传动系统的设计77

2.6.1 常用无级变速机构78

2.6.2 无级变速传动系统的设计78

2.7 主传动系统的结构设计80

2.7.1 主轴变速箱装配图81

2.7.2 箱体85

2.7.3 主轴变速箱温升87

2.8 主轴组件88

2.8.1 主轴组件的组成、功用及特点88

2.8.2 对主轴组件的基本要求88

2.8.3 主轴组件的结构设计89

2.8.4 主轴的材料、热处理及技术要求101

2.8.5 主轴组件的设计计算103

习题及思考题108

第3章 进给传动系统设计110

3.1 进给传动系统特点及设计要点110

3.1.1 进给传动的类型及组成110

3.1.2 进给传动系统设计要点111

3.2 进给传动链的传动精度115

3.2.1 误差来源115

3.2.2 误差传递规律115

3.2.3 提高传动精度措施和“内联系”传动链设计原则115

3.3 伺服进给系统的机械机构设计117

3.3.1 传动齿轮副117

3.3.2 丝杠螺母副119

3.4 导轨122

3.4.1 导轨的功用与分类122

3.4.2 导轨的基本要求122

3.4.3 普通滑动导轨123

3.4.4 静压导轨及滚动导轨125

习题及思考题130

第4章 典型普通金属切削机床的传动系统及结构分析131

4.1 CA6140型卧式车床的传动系统及主要结构131

4.1.1 概述131

4.1.2 CA6140型卧式车床的主传动系统及主要结构135

4.1.3 CA6140型普通卧式车床的进给传动系统及主要结构143

4.2 滚齿机的传动系统设计及主要结构156

4.2.1 滚齿原理156

4.2.2 几种传动原理图的分析与比较159

4.2.3 Y3150E型滚齿机的传动系统分析162

4.2.4 Y3150E型滚齿机的主要结构167

4.3 X6132型卧式万能升降台铣床的传动系统及主要结构171

4.3.1 概述171

4.3.2 X6132型万能升降台铣床的传动系统173

4.3.3 X6132型万能升降台铣床的主要部件结构175

习题及思考题180

第5章 典型数控机床的传动系统及主要结构182

5.1 CK7815数控车床的传动系统及主要结构182

5.1.1 概述182

5.1.2 CK7815数控车床的传动系统184

5.1.3 CK7815数控车床的主要结构186

5.2 车削中心的传动系统及主要结构189

5.2.1 车削中心的工艺范围190

5.2.2 车削中心的C轴191

5.2.3 车削中心的主传动系统191

5.3 XKA5750数控铣床的传动系统及主要结构193

5.3.1 概述193

5.3.2 XKA5750数控铣床的组成、基本运动及主要技术参数194

5.3.3 XKA5750数控铣床的传动系统196

5.3.4 XKA5750数控铣床的典型结构197

5.4 加工中心的传动系统及主要结构202

5.4.1 加工中心的分类203

5.4.2 JCS-018A型立式加工中心的传动系统和主要结构204

5.4.3 VR5A型立式加工中心主轴箱的结构209

习题及思考题211

第2篇 工艺装备及其设计第6章 机床夹具设计的基本知识212

6.1 概述212

6.1.1 工件的装夹与机床夹具212

6.1.2 机床夹具的作用213

6.1.3 机床夹具的分类214

6.1.4 机床夹具的组成215

6.1.5 机床夹具的发展方向216

6.2 基准217

6.2.1 设计基准217

6.2.2 工艺基准217

6.3 工件在夹具中的定位218

6.3.1 六点定位原理218

6.3.2 完全定位与不完全定位218

6.3.3 欠定位与过定位220

6.4 定位元件的选择与设计223

6.4.1 对定位元件的基本要求223

6.4.2 常见的定位方式及其定位元件224

6.5 定位误差的分析与计算234

6.5.1 定位误差的产生原因235

6.5.2 定位误差计算示例236

6.6 工件在夹具中的夹紧238

6.6.1 夹紧装置的组成和要求238

6.6.2 夹紧力的确定238

6.6.3 基本夹紧机构241

6.6.4 其他夹紧机构250

6.7 夹紧的动力装置255

6.7.1 气动夹紧装置255

6.7.2 液压夹紧装置256

6.7.3 气-液联合夹紧装置256

6.7.4 电磁夹紧装置256

6.7.5 真空夹紧装置256

6.8 工件装夹设计实例257

6.8.1 定位方案设计257

6.8.2 装夹方案分析260

习题及思考题260

第7章 常用机床夹具的结构特点263

7.1 钻床夹具263

7.1.1 钻床夹具的主要类型及其结构特点263

7.1.2 钻床夹具设计要点266

7.2 镗床夹具269

7.2.1 镗床夹具的主要类型及适用范围270

7.2.2 镗床夹具的设计要点272

7.3 铣床夹具275

7.3.1 铣床夹具的主要类型276

7.3.2 铣床夹具的设计要点277

7.4 车床夹具279

7.4.1 车床夹具的分类279

7.4.2 车床专用夹具的典型结构280

7.4.3 车床夹具设计要点281

7.5 成组夹具、组合夹具、随行夹具283

7.5.1 成组夹具283

7.5.2 组合夹具285

7.5.3 随行夹具288

习题及思考题288

第8章 专用夹具的设计方法290

8.1 专用夹具设计的基本要求和设计步骤290

8.1.1 对专用夹具的基本要求290

8.1.2 专用夹具的设计步骤290

8.2 夹具体的设计292

8.2.1 夹具体设计的基本要求292

8.2.2 夹具体毛坯的类型294

8.3 夹具总图上尺寸、公差和技术要求的标注295

8.3.1 夹具总图上应标注的尺寸和公差295

8.3.2 夹具总图上应标注的技术要求295

8.3.3 夹具总图上公差值的确定296

8.4 工件在夹具上加工的精度分析297

8.4.1 影响加工精度的因素297

8.4.2 保证加工精度的条件298

8.4.3 加工精度计算实例298

8.5 专用夹具设计实例299

8.5.1 连杆的铣槽专用夹具设计实例299

8.5.2 钢套钻孔夹具设计实例303

习题及思考题304

参考文献306