機械制造裝備設(shè)計

前言

20世紀(jì)70年代以后，微電子技術(shù)、控制技術(shù)、傳感器技術(shù)與機電一體化技術(shù)的迅速發(fā)展，特別是計算機的廣泛應(yīng)用，不僅給機械制造領(lǐng)域帶來了許多新技術(shù)、新工藝、新觀念，而且使機械制造技術(shù)產(chǎn)生了質(zhì)的飛躍，邁上一個新臺階，這就要求高等教育事業(yè)跟上形勢的發(fā)展，進行一次重大的改革。1987年陳立德在全國普通高等學(xué)校機床學(xué)年會上發(fā)表論文“根據(jù)職業(yè)大學(xué)的特點改造機床課程”，首先提出將老三門（金屬切削機床概論與設(shè)計、金屬切削原理與刀具設(shè)計、機械制造工藝學(xué)）進行改造的觀點，并開始對課程體系與內(nèi)容進行摸索，不斷總結(jié)、不斷完善?，F(xiàn)已將原四門專業(yè)課程（老三門、金屬切削機床夾具設(shè)計）經(jīng)過綜合化、優(yōu)化、重組，建立新體系而成為兩門課程（機械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機械制造裝備設(shè)計）?！皺C械制造裝備設(shè)計”課程的教改成果必須固化在教材上，本書是經(jīng)過5次重大修改、重組而形成的教材。因此，本書是20多年來的教學(xué)實踐與創(chuàng)新經(jīng)驗的總結(jié)，又是認真學(xué)習(xí)國內(nèi)相關(guān)兄弟院校的教學(xué)經(jīng)驗的總結(jié)。它是以現(xiàn)場應(yīng)用為導(dǎo)向，以基本理論為基礎(chǔ)，結(jié)合實際需要，在“設(shè)計”二字上下功夫，精心組織教材內(nèi)容，精心編撰而成的。本書有以下特點。（1）根據(jù)現(xiàn)場生產(chǎn)的需要，結(jié)合課程理論系統(tǒng)的要求，重組教材體系與內(nèi)容，擴大了知識面。例如第1篇設(shè)立5章，基本上解決了切削加工設(shè)備在生產(chǎn)中所提出的技術(shù)問題。（2）在“設(shè)計”上下功夫，強調(diào)在生產(chǎn)中常用的設(shè)計方法，使教材內(nèi)容更貼近工程實踐。（3）采用已正式頒布的最新的國家標(biāo)準(zhǔn)和有關(guān)的技術(shù)規(guī)范、數(shù)據(jù)及資料。（4）適當(dāng)?shù)胤从硣鴥?nèi)外機床、刀具、夾具等方面的科技成果及發(fā)展趨勢。參加本書編寫工作的有：南京金陵科技學(xué)院陳立德、卞詠梅（緒論、第1.1 ～1.4 節(jié)、第8章），沈陽工程學(xué)院徐秀玲（第4、14、15章），江南大學(xué)李楠（第7章），金陵科技學(xué)院羅衛(wèi)平（第1.5～1.6 節(jié)，第2、3章），金陵科技學(xué)院趙海霞（第6、11、12、13章），運城學(xué)院賈毅朝（第9、10章），青海大學(xué)郭崇善（第5章）。全書由陳立德、趙海霞任主編，徐秀玲、李楠任副主編，由南京金陵科技學(xué)院陳立德教授負責(zé)全書的統(tǒng)稿。全書由上海新江機器廠陳立興高級工程師主審，并提出了很多寶貴意見和建議，尤其是根據(jù)現(xiàn)場生產(chǎn)情況提出如何組織內(nèi)容等，在此表示衷心感謝！在編寫過程中還得到了凌秀軍、陳燁、褚天承等的大力支持與幫助，在此表示感謝！由于編者水平有限，編寫時間又較緊迫，疏漏和不妥之處在所難免，懇請讀者批評指正。

內(nèi)容概要

本書貫徹“少而精”原則，突出重點；以應(yīng)用為導(dǎo)向，重視理論與實踐相結(jié)合；適當(dāng)反映國內(nèi)外機械制造裝備的科技成果與發(fā)展趨勢?！　∪珪w論外分為4篇，共計15章。第1篇為切削加工設(shè)備設(shè)計，其內(nèi)容為金屬切削機床設(shè)計、專機設(shè)計、組合機床與普通機床的數(shù)控化改造、結(jié)構(gòu)工藝性，重點為傳動設(shè)計；第2篇為工藝裝備設(shè)計，其內(nèi)容為專用刀具設(shè)計、金屬切削機床夾具設(shè)計、模具設(shè)計；第3篇為物流系統(tǒng)設(shè)計，其內(nèi)容為送料機構(gòu)設(shè)計、輸送裝備設(shè)計；第4篇為常用機構(gòu)設(shè)計，其內(nèi)容為操縱機構(gòu)設(shè)計、制動機構(gòu)設(shè)計、換向機構(gòu)設(shè)計、工業(yè)機械手、滾珠絲杠副傳動設(shè)計。各章后均附有一定數(shù)量的復(fù)習(xí)題與練習(xí)題?！　”緯勺鳛楦叩葘W(xué)校機械類、近機械類專業(yè)的教材，也可作為有關(guān)工程技術(shù)人員的參考用書。

書籍目錄

緒論 　0.1 機械制造裝備的作用、地位及組成 　0.2 本書內(nèi)容安排 第1篇 切削加工設(shè)備設(shè)計 　第1章 金屬切削機床設(shè)計 　　1.1 概述 　　1.2 總體方案設(shè)計 　　1.3 傳動設(shè)計 　　1.4 主軸組件設(shè)計 　　1.5 導(dǎo)軌設(shè)計 　　1.6 支承件設(shè)計 　　復(fù)習(xí)題與練習(xí)題 　第2章 專機設(shè)計 　　2.1 總體方案設(shè)計 　　2.2 傳動系統(tǒng)設(shè)計 　　2.3 主軸組件設(shè)計 　　復(fù)習(xí)題與練習(xí)題 　第3章 組合機床設(shè)計 　　3.1 概述 　　3.2 組合機床的配置型式 　　3.3 組合機床的通用部件 　　3.4 組合機床總體方案設(shè)計 　　3.5 通用多軸箱設(shè)計 　　復(fù)習(xí)題與練勻題 　第4章 普通機床的數(shù)控化改造 　　4.1 概述 　　4.2 普通機床主傳動系統(tǒng)的數(shù)控化改造設(shè)計 　　4.3 普通機床進給系統(tǒng)的數(shù)控化改造設(shè)計 　　4.4 數(shù)控改造的實例 　　復(fù)習(xí)題與練習(xí)題 　第5章 結(jié)構(gòu)工藝性 　　5.1 概述 　　5.2 鑄件的結(jié)構(gòu)工藝性 　　5.3 焊接件的結(jié)構(gòu)工藝性 　　5.4 熱處理件的結(jié)構(gòu)工藝性 　　5.5 機械加工件的結(jié)構(gòu)工藝性 　　5.6 裝配結(jié)構(gòu)的工藝性 　　復(fù)習(xí)題與練習(xí)題 第2篇 工藝裝備設(shè)計 　第6章 專用刀具設(shè)計 　　6.1 概述 　　6.2 可轉(zhuǎn)位刀具 　　6.3 數(shù)控工具系統(tǒng) 　　6.4 成形車刀設(shè)計 　　復(fù)習(xí)題與練習(xí)題 　第7章 金屬切削機床夾具設(shè)計 　　7.1 概述 　　7.2 定位與定位元件設(shè)計 　　7.3 夾緊機構(gòu)設(shè)計 　　7.4 機床夾具的其他裝置 　　7.5 典型專用夾具設(shè)計 　　夏習(xí)題與轢習(xí)題 　第8章 模具設(shè)計 　　8.1 概述 　　8.2 沖裁工藝分析 　　8.3 沖裁工藝力 　　8.4 壓力機壓力的選擇 　　8.5 排樣與搭邊 　　8.6 沖裁模的結(jié)構(gòu)與設(shè)計 　　8.7 沖模設(shè)計 　　復(fù)習(xí)題與練習(xí)題 第3篇 物流系統(tǒng)設(shè)計 　第9章 送料機構(gòu)設(shè)計 　　9.1 卷料自動送料機構(gòu) 　　9.2 棒料自動送料機構(gòu) 　　9.3 件料自動送料機構(gòu) 　　9.4 工業(yè)機械手應(yīng)用 　　復(fù)習(xí)題與練習(xí)題 　第10章 輸送裝備簡介 　　10.1 電動葫蘆 　　10.2 橋式起重機 　　10.3 自動線輸送系統(tǒng) 　　復(fù)習(xí)題與練習(xí)題 第4篇 常用機構(gòu)設(shè)計 　第11章 操縱機構(gòu)設(shè)計 　　11.1 概述 　　11.2 單獨式操縱機構(gòu)設(shè)計 　　11.3 集中式操縱機構(gòu) 　　11.4 操縱機構(gòu)的定位和互鎖 　　復(fù)習(xí)題與練習(xí)題 　第12章 制動機構(gòu)設(shè)計 　　12.1 概述 　　12.2 制動器的理論分析 　　12.3 制動器的設(shè)計計算 　　12.4 其他制動器簡述 　　復(fù)習(xí)題與練習(xí)題 　第13章 換向機構(gòu)設(shè)計 　　13.1 概述 　　13.2 摩擦離合器的設(shè)計 　　13.3 其他離合器簡述 　　復(fù)習(xí)題與練習(xí)題 　第14章 工業(yè)機械手 　　14.1 概述 　　14.2 手部 　　14.3 手腕 　　14.4 手臂 　　14.5 應(yīng)用實例 　　復(fù)習(xí)題與練習(xí)題 　第15章 滾珠絲杠副傳動設(shè)計 　　15.1 概述 　　15.2 滾珠絲杠副代號、標(biāo)注方法 　　15.3 滾珠絲杠副的組成、工作原理、特點及分類 　　15.4 滾珠的循環(huán)方式 　　15.5 滾珠絲杠副的主要參數(shù)和精度等級 　　15.6 滾珠絲杠副軸向間隙的調(diào)整 　　15.7 滾珠絲杠副預(yù)緊載荷的確定 　　15.8 滾珠絲杠的支承和支承型式 　　15.9 伺服電機與絲杠的傳動連接方式 　　15.10 滾珠絲杠副的選擇計算 　　復(fù)習(xí)題與練習(xí)題 參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：3）導(dǎo)軌副材料的選用在導(dǎo)軌副中，為了提高耐磨性和防止咬焊，動導(dǎo)軌和支承導(dǎo)軌應(yīng)盡量采用不同材料。如果采用相同材料，也應(yīng)采用不同的熱處理使雙方具有不同的硬度。一般說來動導(dǎo)軌的硬度比支承導(dǎo)軌的硬度約低HBS15～HBS45為宜。在直線運動導(dǎo)軌中，長導(dǎo)軌用較耐磨的或硬度較高的材料制造。有以下原因。（1）長導(dǎo)軌各處使用機會難以均等，磨損不均勻，對加工的精度影響較大。因此，長導(dǎo)軌的耐磨性應(yīng)高一些。（2）長導(dǎo)軌面不容易刮研，選用耐磨材料制造可減少維修的勞動量。（3）不能完全防護的導(dǎo)軌都是長導(dǎo)軌。它露在外面，容易被刮傷。在回轉(zhuǎn)運動導(dǎo)軌副中，應(yīng)將較軟的材料用于動導(dǎo)軌。這是因為花盤或圓工作臺導(dǎo)軌比底座加工方便些，磨損后修理也比較方便。導(dǎo)軌材料的搭配有如下幾種：鑄鐵一鑄鐵、鑄鐵一淬火鑄鐵、鑄鐵一淬火鋼、非鐵金屬一鑄鐵、塑料一鑄鐵、淬火鋼一淬火鋼等，前者為動導(dǎo)軌，后者為支承導(dǎo)軌。除鑄鐵導(dǎo)軌外，其他導(dǎo)軌均為鑲裝的。2.導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)1）直線運動導(dǎo)軌直線運動導(dǎo)軌截面的基本形狀主要有三角形、矩形、燕尾形和圓柱形4種形式，并且每種導(dǎo)軌副有凹凸之分，如圖1.6 5所示。對于水平布置的機床，凸形導(dǎo)軌（指支承導(dǎo)軌）不易積存切屑，但難以保存潤滑油，因此只適用于低速運動；凹形導(dǎo)軌潤滑性能好，適合于高速運動，但為防止落入切屑等，必須配備良好的防護裝置。三角形導(dǎo)軌（圖1.6 5（a））面磨損時，動導(dǎo)軌會自動下沉，自動補償磨損量，不會產(chǎn)生間隙。三角形導(dǎo)軌導(dǎo)向性隨頂角a的大小而不同，當(dāng)導(dǎo)軌面的高度一定時，a越小導(dǎo)向性越好，但導(dǎo)軌的承載面積減少，承載能力降低。因此要求導(dǎo)軌承載能力高時，可相應(yīng)增大其頂角；若要求導(dǎo)向精度高時，就相應(yīng)減小其頂角。通常取三角形導(dǎo)軌的頂角a為90°；大型和重型機床的導(dǎo)軌頂角較大，取a為110°～120°；精密機床的導(dǎo)軌頂角較小，取a小于，90°。當(dāng)導(dǎo)軌面承受的水平力與垂直力相差較大時，可采用不對稱三角導(dǎo)軌，以使兩導(dǎo)軌面的壓強分布趨于均勻。矩形導(dǎo)軌（圖1.65（b））具有剛度高，加工、檢驗和維修都較方便的優(yōu)點。但矩形導(dǎo)軌由于存在側(cè)面間隙，因此導(dǎo)向性差。矩形導(dǎo)軌適用于載荷較大而導(dǎo)向性要求略低的設(shè)備。燕尾形導(dǎo)軌（圖1.65（c））的優(yōu)點是高度較小，結(jié)構(gòu)緊湊，間隙調(diào)整方便，可以承受顛覆力矩，而缺點是剛度較差，加工、檢驗和維修不方便。B通常取55°。這種導(dǎo)軌適用于受力小、導(dǎo)向精度要求不高、速度較低、移動部件層次多、要求間隙調(diào)整方便的場合。圓柱形導(dǎo)軌（圖1.65（d））制造方便，不易積存較大的切屑，但磨損后很難調(diào)整和補償間隙，為防止轉(zhuǎn)動可在表面上開出鍵槽或作出平面，一般應(yīng)用較少。

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《機械制造裝備設(shè)計》：普通高等院校機械工程學(xué)科“十一五”規(guī)劃教材

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