裝配自動(dòng)化與產(chǎn)品設(shè)計(jì)

前言

一、制造技術(shù)長盛永恒先進(jìn)制造技術(shù)是20世紀(jì)80年代提出的，由機(jī)械制造技術(shù)發(fā)展而來。通?？梢哉J(rèn)為它是將機(jī)械、電子、信息、材料、能源和管理等方面的技術(shù)，進(jìn)行交叉、融合和集成，綜合應(yīng)用于產(chǎn)品全生命周期的制造全過程，包括市場需求、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、加工裝配、檢測(cè)、銷、使用、維修、報(bào)廢處理、回收利用等，以實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、敏捷、高效、低耗、清潔生產(chǎn)，快速響應(yīng)市場的需求。因此，當(dāng)前的先進(jìn)制造技術(shù)是以產(chǎn)品為中心，以光機(jī)電一體化的機(jī)械制造技術(shù)為主體，以廣義制造為手段，具有先進(jìn)性和時(shí)代感。制造技術(shù)是一個(gè)永恒的主題，與社會(huì)發(fā)展密切相關(guān)，是設(shè)想、概念、科學(xué)技術(shù)物化的基礎(chǔ)和手段，是所有工業(yè)的支柱，是國家經(jīng)濟(jì)與國防實(shí)力的體現(xiàn)，是國家工業(yè)化的關(guān)鍵?，F(xiàn)代制造技術(shù)是當(dāng)前世界各國研究和發(fā)展的主題，特別是在市場經(jīng)濟(jì)高度發(fā)展的今天，它更占有十分重要的地位。信息技術(shù)的發(fā)展并引入到制造技術(shù)，使制造技術(shù)產(chǎn)生了革命性的變化，出現(xiàn)了制造系統(tǒng)和制造科學(xué)。制造系統(tǒng)由物質(zhì)流、能量流和信息流組成，物質(zhì)流是本質(zhì)，能量流是動(dòng)力，信息流是控制；制造技術(shù)與系統(tǒng)論、方法論、信息論、控制論和協(xié)同論相結(jié)合就形成了新的制造學(xué)科。制造技術(shù)的覆蓋面極廣，涉及到機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)、冶金、建筑、水利、電子、運(yùn)載、農(nóng)業(yè)以及化學(xué)、物理學(xué)、材料學(xué)、管理科學(xué)等領(lǐng)域。各個(gè)行業(yè)都需要制造業(yè)的支持，制造技術(shù)既有普遍性、基礎(chǔ)性的一面，又有特殊性、專業(yè)性的一面，制造技術(shù)具有共性，又有個(gè)性。我國的制造業(yè)涉及以下三方面的領(lǐng)域：·機(jī)械、電子制造業(yè)，包括機(jī)床、專用設(shè)備、交通運(yùn)輸工具、機(jī)械設(shè)備、電子通信設(shè)備、儀器等；·資源加工工業(yè)，包括石油化工、化學(xué)纖維、橡膠、塑料等；·輕紡工業(yè)，包括服裝、紡織、皮革、印刷等。目前世界先進(jìn)制造技術(shù)沿著全球化、綠色化、高技術(shù)化、信息化、個(gè)性化和服務(wù)化、集群化六個(gè)方面發(fā)展，在加工技術(shù)上主要有超精密加工技術(shù)、納米加工技術(shù)、數(shù)控加工技術(shù)、極限加工技術(shù)、綠色加工技術(shù)等，在制造模式上主要有自動(dòng)化、集成化、柔性化、敏捷化、虛擬化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、協(xié)作化和綠色化等。

內(nèi)容概要

　　本書以產(chǎn)品設(shè)計(jì)為基點(diǎn)，以裝配自動(dòng)化為目的，論述了自動(dòng)機(jī)械的結(jié)構(gòu)組成、輸送及自動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)、定向機(jī)構(gòu)、典型裝配系統(tǒng)性能及其經(jīng)濟(jì)性分析、產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法、裝配工藝等方面的內(nèi)容，涉及到產(chǎn)品設(shè)計(jì)、自動(dòng)裝配系統(tǒng)設(shè)計(jì)、裝配工藝流程分析、經(jīng)濟(jì)性分析等方面的知識(shí)和技術(shù)。全書緊貼工程實(shí)際，為產(chǎn)品設(shè)計(jì)和裝配自動(dòng)化提供了必不可少的基礎(chǔ)知識(shí)以及大量的實(shí)用數(shù)據(jù)資料和實(shí)用方法?！　”緯m于用作本科院校和高職高專院校機(jī)械設(shè)計(jì)制造與自動(dòng)化、機(jī)電一體化等機(jī)電類相關(guān)專業(yè)的參考書，也可供從事自動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)及機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)的工程技術(shù)人員參考。

作者簡介

作者：(美國)杰弗里布思羅伊德 (Gelfferey Boothroyd) 譯者：熊永家 山傳文 婁文忠Geoffrey Boothroyd ，Geoffrey Boothroyd是Kingston Rhode lSIand大學(xué)工業(yè)及制造工程的名譽(yù)退休教授。他是超過1 00篇期刊論文的作者或合著者，他也是數(shù)本專著的共同執(zhí)筆人或共同編者，這些專著包括《Fundamentals of Machining and Machine Tools》（與W．A．Knight合著）、《Automatic Assembly》（與C．Polil：lL．E．Mu rch合著）和《Applied Engineering Mechanics》（C．Poll合著）（所有這些著作都由Marcel Dekker出版）。另外，Booth royd教授還任Taylo r&Francis出版的《制造工程與材料工藝》系列叢書的共同主編。Booth royd教授是美國制造工程師學(xué)會(huì)（SME）的一名特別會(huì)員，也是美國國家工程學(xué)院的一名會(huì)員。還是許多其他專業(yè)學(xué)會(huì)的會(huì)員。Boothroyd教授獲得倫敦大學(xué)工程學(xué)專業(yè)哲學(xué)博士學(xué)位（1 962年）和理學(xué)博士學(xué)位（1 974年）。他的眾多榮譽(yù)包括美國國家科技勛章和SME／ASME商業(yè)獎(jiǎng)?wù)隆?/pre>


書籍目錄
譯叢序言譯者序前言第1章 緒論1.1 裝配工藝發(fā)展歷史1.2 裝配方法的選擇1.3 自動(dòng)化的社會(huì)影響參考文獻(xiàn)第2章 自動(dòng)裝配傳送系統(tǒng)2.1 連續(xù)式傳送2.2 間歇式傳送2.3 分度機(jī)構(gòu)2.4 人控節(jié)奏異步傳送機(jī)參考文獻(xiàn)第3章 自動(dòng)給料和自動(dòng)定向——振動(dòng)式給料器3.1 振動(dòng)輸送力學(xué)分析3.2 頻率的影響3.3 軌道加速度的影響3.4 振動(dòng)角的影響3.5 軌道傾角的影響3.6 摩擦系數(shù)的影響3.7 平均輸送速度的估計(jì)3.8 載荷靈敏度3.9 載荷靈敏度解決方法3.10 螺旋式升運(yùn)器3.11 衡式給料器3.12 零件定向3.13 典型定向系統(tǒng)3.14 主動(dòng)定向機(jī)構(gòu)對(duì)進(jìn)給速率的影響3.15 定向系統(tǒng)分析3.15. 1 定向系統(tǒng)3.15.2 系統(tǒng)分析方法3.15.3 優(yōu)化3.16 定向機(jī)構(gòu)的性能3.17 適于自動(dòng)操作的零件的自然姿態(tài)3.17.1 幾點(diǎn)假設(shè)3.17.2 軟表面分析3.17.3 硬表面分析3.17.4 質(zhì)偏圓柱體和棱柱分析3.17.5 結(jié)果總結(jié)3.18 典型定向系統(tǒng)分析3.19 外置式定向機(jī)構(gòu)參考文獻(xiàn)第4章 自動(dòng)給料與定向——機(jī)械式給料器4.1 往復(fù)式套管漏斗給料器4.1.1 般特性4.1.2 特殊應(yīng)用4.2 升降板式料斗給料機(jī)4.2.1 最大軌道傾角4.2.2 載荷靈敏度和效率4.3 往復(fù)耙式料斗給料機(jī)4.4.外置柵口式料斗給料機(jī)4.4.1 進(jìn)給速率4.4.2 載荷靈敏度和效率4.5 回轉(zhuǎn)盤式給料器4.5.1 分度回轉(zhuǎn)盤式給料器4.5.2 連續(xù)驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)盤式給料器4.5.3 載荷靈敏度和效率4.6 離心式料斗給料器4.6.1 進(jìn)給速率4.6.2 效率4.7 固定鉤式給料器4.7.1 彎鉤的設(shè)計(jì)4.7.2 進(jìn)給速率4.8 葉輪式料斗給料器4.9 滾筒式料斗給料器4.10 旋轉(zhuǎn)中插板式料斗給料器4.11 磁力轉(zhuǎn)盤式給料器4.12 斗式提升送料器4.13 磁力提升料斗給料器4.14 儲(chǔ)料倉參考文獻(xiàn)第5章 進(jìn)給軌道、擒縱機(jī)構(gòu)、零件放置機(jī)構(gòu)和機(jī)器人5.1 重力自流輸送道5.1.1 水平輸送進(jìn)給軌道分析5.1.2 實(shí)例5.1.3 通斷傳感器5.1.4 輸送道截面5.1.5 面向撐帽式零件的重力自流式輸送道設(shè)計(jì)5.2 主動(dòng)式輸送軌道5.3 擒縱機(jī)構(gòu)5.3.1 棘輪擒縱機(jī)構(gòu)5.3.2 滑板式擒縱機(jī)構(gòu)5.3.3 滾筒式擒縱機(jī)構(gòu)5.3.4 擋板式擒縱機(jī)構(gòu)5.3.5 爪式擒縱機(jī)構(gòu)5.4.零件放置機(jī)構(gòu)5.5 裝配機(jī)器人5.5.1 術(shù)語5.5.2 機(jī)器人裝配的優(yōu)點(diǎn)5.5.3 儲(chǔ)料倉5.5.4 儲(chǔ)料倉系統(tǒng)類型5.5.5 面向機(jī)器人裝配的自動(dòng)給料器5.5.6 零件輸出的經(jīng)濟(jì)性5.5.7 機(jī)器人裝配系統(tǒng)設(shè)計(jì)參考文獻(xiàn)第6章 裝配系統(tǒng)性能與經(jīng)濟(jì)性6.1 分度機(jī)6.1.1 零件質(zhì)量對(duì)停機(jī)時(shí)間的影響6.1.2 零件質(zhì)量對(duì)生產(chǎn)時(shí)間的影響6.1.3 零件質(zhì)量對(duì)裝配成本的影響6.2 異步傳送機(jī)6.2.1 異步傳送機(jī)性能6.2.2 適于異步傳送機(jī)的平均生產(chǎn)時(shí)間6.2.3 故障處理所需人員數(shù)6.3 自動(dòng)設(shè)備經(jīng)濟(jì)比較基本原理6.4 分度機(jī)和異步傳送機(jī)的比較6.4.1 分度機(jī)6.4.2 異步傳送機(jī)6.4.3 生產(chǎn)能力的影響6.5 機(jī)器人裝配的經(jīng)濟(jì)性6.5.1 零件輸送6.5.2 典型候選部件構(gòu)成6.5.3 單工位系統(tǒng)”6.5.4 多工位傳送系統(tǒng)參考文獻(xiàn)第7章 面向手工裝配的設(shè)計(jì)”7.1 引言7.2 面向裝配的設(shè)計(jì)過程7.3 面向手工裝配的通用設(shè)計(jì)準(zhǔn)則7.3.1 面向零件搬移的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則”7.3.2 插入和緊固的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則”7.4 系統(tǒng)DFA分析法的發(fā)展7.5 DFA指數(shù)”7.6 面向手工搬移的分類系統(tǒng)7.7 面向手工插入和緊固的分類系統(tǒng)7.8 零件對(duì)稱性對(duì)搬移時(shí)間的影響7.9 零件厚度和大小對(duì)搬移時(shí)間的影響7.10 重量對(duì)搬移時(shí)間的影響7.1l 雙手操作零件7.12 綜合因素的影響7.13 螺紋緊固件7.14 固定的影響7.15 手工裝配時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)的問題7.16 DFA法的應(yīng)用7.17 更多的通用設(shè)計(jì)準(zhǔn)則參考文獻(xiàn)第8章 面向高速自動(dòng)裝配和機(jī)器人裝配的產(chǎn)品設(shè)計(jì)8.1 緒論8.2 面向高速進(jìn)給和定向的零件設(shè)計(jì)8.3 示例8.4 其他進(jìn)給困難8.5 高速自動(dòng)插入8.6 示例8.7 組件分析8.8 適于自動(dòng)化的產(chǎn)品設(shè)計(jì)準(zhǔn)則8.9 進(jìn)給和定向的零件設(shè)計(jì)8.10 面向高速自動(dòng)化裝配的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則概要8.10.1 產(chǎn)品設(shè)計(jì)準(zhǔn)則8.10.2 零件設(shè)計(jì)準(zhǔn)則8.11面向機(jī)器人裝配的產(chǎn)品設(shè)計(jì)參考文獻(xiàn)第9章 印制電路板裝配9.1 引言9.2 術(shù)語9.3 PCB裝配工藝9.4 SMD工藝9.5 PCB裝配成本概算9.6 PCB裝配成本分析的工作表和數(shù)據(jù)庫9.7 PCB裝配——總操作成本方程與數(shù)據(jù)9.8 相關(guān)術(shù)語參考文獻(xiàn)第10章 自動(dòng)裝配的可行性研究10.1 減少停機(jī)時(shí)間的設(shè)計(jì)因素10.2 可行性研究10.2.1 順序圖10.2.2 插頭手工裝配10.2.3 零件質(zhì)量水準(zhǔn)10.2.4 零件進(jìn)給和裝配10.2.5 專用機(jī)布局和性能10.2.6 電源插頭的機(jī)器人裝配參考文獻(xiàn)習(xí)題附錄附錄A 簡易法測(cè)定動(dòng)摩擦系數(shù)A.1 原理A.2 分析A.3 精度A.4 討論參考文獻(xiàn)。附錄B 異相振動(dòng)式傳送機(jī)B.1 異相輸送B.2 實(shí)際應(yīng)用參考文獻(xiàn)附錄C 實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)_C.1 振動(dòng)盤給料器性能C.1.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康腃.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備C.1.3 實(shí)驗(yàn)程序C.1.4 理論基礎(chǔ)C.1.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果C.2 水平輸送自流式給料器性能”C.2.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康腃.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備(實(shí)驗(yàn)?zāi)康?)C.2.3 理論基礎(chǔ)(實(shí)驗(yàn)?zāi)康?)C.2.4 實(shí)驗(yàn)程序(實(shí)驗(yàn)?zāi)康?)C.2.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果(實(shí)驗(yàn)?zāi)康?)C.2.6 實(shí)驗(yàn)設(shè)備(實(shí)驗(yàn)?zāi)康?)C.2.7 理論基礎(chǔ)(實(shí)驗(yàn)?zāi)康?)C.2.8 實(shí)驗(yàn)程序(實(shí)驗(yàn)?zāi)康?)C.2.9 實(shí)驗(yàn)結(jié)果(實(shí)驗(yàn)?zāi)康?)C.2.10 結(jié)論附錄D 小型零件的進(jìn)給與定向技術(shù)D.1 編碼系統(tǒng)D.1.1 編碼系統(tǒng)初步D.1.2 編碼實(shí)例D.1.3 練習(xí)用樣本零件D.1.4 樣本零件編碼分析D.1.5 面向小型零件編碼系統(tǒng)D.2 進(jìn)給與定向技術(shù)D.3 面向振動(dòng)盤的定向機(jī)構(gòu)D.4 非振動(dòng)式給料器術(shù)語


章節(jié)摘錄
插圖：第1章 緒論從19世紀(jì)開始，在制成品需求量上的大量增加，特別是在兵器工業(yè)上，促使工程師尋求和開發(fā)新的制造或生產(chǎn)方法。由于各種各樣制造工藝的發(fā)展，使現(xiàn)在以低成本批量生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)耐用品成為可能。裝配工藝是較為重要的制造工藝之一，當(dāng)兩個(gè)或更多組成零件要可靠地組合在一起時(shí)，就需要裝配工藝。裝配工藝的發(fā)展歷史與批量生產(chǎn)方法的歷史緊密相關(guān)。批量生產(chǎn)的倡導(dǎo)者同樣也是現(xiàn)代裝配技術(shù)的倡導(dǎo)者，他們的思想與觀念使應(yīng)用到大量生產(chǎn)中的裝配方法有了顯著的改進(jìn)。然而，盡管制造工程的許多方面，特別是零件生產(chǎn)工藝，通過自動(dòng)化的應(yīng)用已經(jīng)有了革命性的發(fā)展，但基本裝配工藝技術(shù)還跟不上這些發(fā)展。表1-1顯示，在美國，20世紀(jì)60年代在裝配過程中涉及到的勞動(dòng)力占總勞動(dòng)力百分比從農(nóng)用機(jī)械制造的約20％變化到電話電報(bào)設(shè)備制造的幾乎60％。因?yàn)檫@個(gè)原因，裝配成本占總制造成本通常超過50％。




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《裝配自動(dòng)化與產(chǎn)品設(shè)計(jì)(原書第2版)》適于用作本科院校和高職高專院校機(jī)械設(shè)計(jì)制造與自動(dòng)化、機(jī)電一體化等機(jī)電類相關(guān)專業(yè)的參考書，也可供從事自動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)及機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)的工程技術(shù)人員參考。





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