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第1章 绪论1

1.1 机械制造装备概述1

1.1.1 机械制造装备的组成1

1.1.2 机械制造装备及设计的内容5

1.2 机械制造装备与工业现代化6

1.2.1 机械制造业是国民经济发展的支柱产业6

1.2.2 机械制造装备促进工业现代化6

1.3 机械制造装备的功能及发展趋势7

1.3.1 机械制造装备的功能7

1.3.2 机械制造装备的发展趋势8

本章小结10

思考题10

第2章 金属切削机床及总体设计11

2.1 金属切削机床的组成11

2.1.1 机床组成分析11

2.1.2 机床总体设计概述13

2.2 金属切削机床设计的基本要求14

2.2.1 性能指标要求14

2.2.2 人机关系要求16

2.3 金属切削机床的设计步骤16

2.3.1 总体设计16

2.3.2 详细设计17

2.3.3 整机综合评价17

2.3.4 定型设计17

2.4 金属切削机床的总体布局17

2.4.1 合理分配机床的各种运动18

2.4.2 选择传动形式和支承形式18

2.4.3 合理安排操作部位19

2.4.4 提高动刚度的措施20

2.4.5 造型设计22

2.5 金属切削机床的主要技术参数22

2.5.1 机床的主参数22

2.5.2 机床的基本参数23

本章小结31

思考题33

第3章 金属切削机床典型部件及设计35

3.1 机床主轴35

3.1.1 主轴部件的基本要求36

3.1.2 主轴轴承37

3.1.3 主轴44

3.1.4 典型主轴部件45

3.2 机床传动系统设计48

3.2.1 主运动传动系统设计48

3.2.2 进给传动系统设计55

3.3 机床支承件及导轨59

3.3.1 支承件59

3.3.2 导轨65

本章小结73

思考题74

第4章 金属切削刀具及设计75

4.1 概述75

4.1.1 金属切削刀具在机械制造工业中的作用、地位及发展趋势75

4.1.2 刀具的分类76

4.1.3 刀具材料及合理选用76

4.1.4 刀具使用和设计中应当注意的若干问题78

4.2 车刀78

4.2.1 车刀简介78

4.2.2 可转位式车刀80

4.2.3 成形车刀81

4.3 孔加工刀具84

4.3.1 麻花钻和钻削过程的特点85

4.3.2 扩孔钻和锪钻88

4.3.3 镗刀89

4.3.4 铰刀90

4.3.5 圆孔拉刀91

4.3.6 复合孔加工刀具设计93

4.4 铣削和铣刀94

4.4.1 铣刀几何角度和铣削要素95

4.4.2 常用的尖齿铣刀及其选用98

4.5 螺纹刀具99

4.5.1 丝锥100

4.5.2 其他螺纹刀具102

4.6 齿轮刀具104

4.6.1 齿轮刀具的种类104

4.6.2 齿轮滚刀及其选用104

4.6.3 插齿刀及其使用108

4.7 磨具110

4.7.1 砂轮的特性及其选择110

4.7.2 砂轮的形状、尺寸及用途111

4.7.3 金刚石砂轮和立方氮化硼砂轮112

本章小结112

思考题113

第5章 机床夹具与设计115

5.1 概述115

5.1.1 机床夹具的功用116

5.1.2 机床夹具的组成116

5.1.3 机床夹具应满足的基本要求117

5.2 工件的定位及定位元件118

5.2.1 定位原理118

5.2.2 典型的定位方式及定位元件121

5.2.3 定位误差的分析128

5.3 工件的夹紧及夹紧装置129

5.3.1 夹紧的基本要求129

5.3.2 夹紧力的确定130

5.3.3 常用的夹紧机构132

5.3.4 夹紧机构的动力源138

5.4 机床夹具的其他装置及元件138

5.4.1 孔加工刀具的导向装置138

5.4.2 对刀装置140

5.4.3 夹具体及夹具与机床的连接装置141

5.5 机床专用夹具的设计要点143

5.5.1 机床专用夹具设计的一般方法143

5.5.2 典型机床夹具及设计要求144

5.5.3 设计实例153

本章小结156

思考题156

第6章 工业机器人158

6.1 工业机器人概述158

6.1.1 工业机器人的组成158

6.1.2 工业机器人的分类159

6.1.3 工业机器人的表示方法164

6.2 工业机器人的运动学基础166

6.2.1 机器人机构自由度166

6.2.2 机器人机构的正解与逆解简介168

6.3 工业机器人机械结构及设计170

6.3.1 工业机器人的底座170

6.3.2 机械臂171

6.3.3 腕关节172

6.3.4 末端执行器175

6.4 工业机器人在生产系统中的应用178

6.4.1 搬运机器人178

6.4.2 码垛机器人179

6.4.3 焊接机器人179

6.4.4 喷涂机器人181

6.4.5 装配机器人181

6.4.6 加工机器人182

本章小结183

思考题185

第7章 机械加工生产线及设计186

7.1 机械加工生产线概述186

7.1.1 机械加工生产线及其基本组成186

7.1.2 机械加工生产线的类型187

7.1.3 机械加工生产线的设计原则188

7.1.4 机械加工生产线的设计内容及步骤188

7.2 机械加工生产线工艺方案的设计189

7.2.1 生产线工艺方案的制定189

7.2.2 生产节拍的平衡和生产线的分段192

7.2.3 生产线的技术经济性能评价193

7.3 机械加工生产线总体布局设计195

7.3.1 生产线的工件输送装置195

7.3.2 生产线总体布局形式197

7.3.3 生产线总体联系尺寸图201

7.3.4 机械加工生产线其他装备的选择与配置204

7.4 柔性制造系统205

7.4.1 概述205

7.4.2 柔性制造系统的规划方法208

7.4.3 FMS总体设计208

7.4.4 柔性制造系统实例213

本章小结214

思考题215

第8章 机械制造设备管理216

8.1 机械制造设备管理概述216

8.1.1 机械制造设备管理的基本概念217

8.1.2 机械制造设备管理的主要内容217

8.1.3 机械制造设备管理制度220

8.2 机械制造设备的购置、使用与维护管理221

8.2.1 机械设备的购置221

8.2.2 机械设备的合理使用222

8.2.3 机械设备的维护222

8.3 机械制造设备的维修管理223

8.3.1 机械设备的故障分析223

8.3.2 机械设备维修方式概述225

8.4 机械制造设备的更新管理226

8.4.1 机械设备的寿命226

8.4.2 机械设备报废条件226

8.4.3 机械设备更新方式227

8.4.4 机械设备更新决策方案的选择227

本章小结227

思考题229

参考文献230

附录231

附录1 实验内容和实验要求231

附录2 课程设计233