金属切削机床 概论与设计PDF电子书下载

Ⅰ 金属切削机床概论 1

1 绪论 1

1.1 金属切削机床在国民经济中的地位 1

1.2 金属切削机床加工的生产模式 2

1.3 金属切削机床分类 3

1.4 金属切削机床型号 3

1.4.1 通用机床和专门化机床型号 3

1.4.2 专用机床型号 6

2 车床 8

2.1 CA6140型卧式车床 8

2.1.1 概述 8

2.1.2 机床传动分析 12

2.1.3 机床结构分析 26

2.1.4 机床控制分析 44

2.2 CM1107型精密单轴纵切自动车床 46

2.2.1 概述 46

2.2.2 机床传动分析 49

2.2.3 机床结构分析 52

2.2.4 机床控制分析 54

复习题与作业题 56

3 齿轮加工机床 58

3.1 齿轮加工机床运动分析基本概念 58

3.1.1 表面成形方法和成形运动 58

3.1.2 机床的传动联系和传动原理图 61

3.2 Y3150E型滚齿机 65

3.2.1 概述 65

3.2.2 滚齿机传动分析 65

3.2.3 滚齿机调整 72

3.2.5 滚切齿数大于100的质数直齿圆柱齿轮 74

3.2.4 刀架快移传动链 74

3.2.6 无差动方法加工斜齿圆柱齿轮 77

3.3 其他齿轮加工机床 78

3.3.1 插齿机 78

3.3.2 圆柱齿轮磨齿机 80

3.3.3 锥齿轮加工机床 83

复习题与作业题 90

4 数控机床 93

4.1 概述 93

4.1.1 机床数控技术 93

4.1.2 数控机床工作原理 93

4.1.3 数控机床组成 95

4.1.4 数控机床特点及应用范围 97

4.1.5 数控机床分类 98

4.1.6 数控机床编程 100

4.2.1 机床布局及用途 109

4.2 JCS-018型立式镗铣加工中心 109

4.2.2 机床主要技术参数 110

4.2.3 机床传动系统 111

4.2.4 主轴组件 111

4.2.5 伺服进给系统 113

4.2.6 自动换刀装置 114

4.2.7 计算机数控系统 117

4.3 计算机直接数控、柔性制造系统和计算机集成制造系 118

4.3.1 计算机直接数控(DNC) 119

4.3.2 柔性制造系统(FMS) 119

4.3.3 计算机集成制造系统(CIMS) 123

复习题与作业题 124

5 其他机床 125

5.1 钻床 125

5.1.1 立式钻床 125

5.1.2 摇臂钻床 126

5.2 镗床 128

5.2.1 卧式铣镗床 128

5.1.3 深孔钻床 128

5.2.2 坐标镗床 130

5.2.3 精镗床 133

5.3 铣床 133

5.3.1 卧式升降台铣床 133

5.3.2 立式升降台铣床 135

5.3.3 龙门铣床 135

5.4 刨床 137

5.4.1 牛头刨床 137

5.5 磨床 138

5.5.1 概述 138

5.4.2 龙门刨床 138

5.5.2 M1432A型万能外圆磨床 139

5.6 组合机床 144

5.6.1 组合机床特点和工艺范围 144

5.6.2 组合机床配置型式 144

5.6.3 卧式双面钻孔组合机床 146

5.6.4 组合机床通用部件 153

复习题与作业题 157

Ⅱ 金属切削机床设计 159

6 金属切削机床设计总论 159

6.1 概述 159

6.1.1 机床产品设计要求 159

6.1.2 机床产品设计方法 159

6.1.3 机床产品开发设计工作 161

6.1.4 机床产品设计文件 162

6.2.1 机床品种系列化 163

6.2 机床产品标准化 163

6.2.2 零部件通用化 164

6.2.3 零部件标准化 164

6.2.4 机床模块化 164

6.3 机床产品评定指标与价值分析 165

6.3.1 机床产品评定指标 165

6.3.2 机床产品价值分析 169

6.4 机床初步设计 169

6.4.1 机床初步设计内容 169

6.4.2 机床造型与色彩设计 173

6.4.3 机床宜人性设计 175

复习题与作业题 177

7 主传动设计 178

7.1 主传动运动参数和动力参数确定 178

7.1.1 主传动运动参数确定 178

7.1.2 主传动动力参数确定 183

7.2 主传动方案选择 186

7.2.1 传动布局选择 186

7.2.2 变速方式选择 186

7.2.3 开停方式选择 188

7.2.4 制动方式选择 189

7.2.5 换向方式选择 190

7.3 主传动运动设计 191

7.3.1 转速图、结构网与结构式分析 191

7.3.2 主传动运动设计要点 198

7.3.3 结构式、结构网与转速图拟定 202

7.3.4 齿轮齿数确定 205

7.3.5 齿轮布置与排列 207

7.4 具有某些特点的主传动系统 211

7.4.1 采用交换齿轮的传动系统 211

7.4.2 采用多速电动机的传动系统 212

7.4.3 转速重复的传动系统 214

7.4.4 采用混合公比的传动系统 216

7.4.5 采用折回变速组的传动系统 219

7.4.6 采用并联分支的传动系统 220

7.4.7 采用公用齿轮的传动系统 221

7.4.8 采用无级变速的传动系统 222

7.5 主传动计算转速 223

7.5.1 主轴计算转速确定 224

7.5.2 其他传动件计算转速确定 225

7.6 主传动结构设计 226

7.6.1 主轴变速箱展开图 227

7.6.2 主轴变速箱横向剖视图 228

复习题与作业题 230

8.1 概述 233

8.1.1 进给传动类型及其应用 233

8 进给传动设计 233

8.1.2 进给传动特点 234

8.1.3 进给传动组成 234

8.1.4 进给变速系统设计要点 235

8.1.5 快速空行程传动 236

8.2 数控机床伺服进给传动系统 237

8.2.1 数控机床伺服进给传动系统特点 237

8.2.2 滚珠丝杠副 237

8.2.3 传动齿轮选择及齿侧间隙消除 243

8.2.4 伺服电动机 246

8.2.5 位移检测装置 249

8.2.6 伺服进给系统性能分析 257

8.3 机床内联系传动链设计 265

8.3.1 误差来源及传递规律 265

8.3.2 内联系传动链设计原则 268

复习题与作业题 269

9 主轴组件设计 271

9.1 概述 271

9.1.1 主轴组件功用及结构型式 271

9.1.2 主轴组件基本要求 271

9.2 主轴传动件 273

9.2.1 主轴传动件类型选择 273

9.2.2 主轴传动件布置 274

9.3 主轴 277

9.3.1 主轴结构形状要求 277

9.3.2 主轴材料和热处理 278

9.3.3 主轴技术条件 279

9.4 主轴滚动支承 280

9.4.1 主轴滚动轴承类型选择 280

9.4.2 主轴滚动轴承配置 284

9.4.3 主轴滚动轴承精度及其选配 287

9.4.4 主轴滚动轴承间隙及其调整 291

9.4.5 主轴滚动轴承配合及其配合件精度 293

9.4.6 主轴滚动轴承润滑 294

9.4.7 主轴滚动轴承密封 296

9.5 滚动支承主轴组件设计计算 297

9.5.1 滚动支承主轴组件设计步骤 297

9.5.2 主轴组件结构尺寸 297

9.5.3 主轴组件刚度验算 304

9.6 主轴液体动压滑动轴承及静压滑动轴承 308

9.6.1 主轴液体动压滑动轴承 309

9.6.2 主轴液体静压滑动轴承 313

复习题与作业题 316

10.1.3 支承件设计基本方法 318

10.1.1 支承件功用 318

10.1.2 支承件设计要求 318

10.1 概述 318

10 支承件设计 318

10.2 支承件刚度 319

10.2.1 支承件受力分析 319

10.2.2 支承件刚度 322

10.3 支承件动态特性 323

10.3.1 支承件固有频率和振型 323

10.3.2 改善支承件动态特性和措施 325

10.4 支承件热变形特性 326

10.4.1 支承件热变形 326

10.4.2 改善支承件热变形特性的措施 327

10.5 支承件结构设计 329

10.5.1 提高支承件本体刚度 329

10.5.2 提高支承件局部刚度 334

10.5.3 提高支承件接触刚度 335

10.5.4 支承件材料和热处理 336

10.5.5 支承件焊接结构 336

10.5.6 支承件结构工艺性 337

10.6 支承件有限无法计算 338

10.6.1 有限元法基本原理 338

10.6.2 支承件有限元法计算 340

复习题与作业题 341

11 导轨设计 343

11.1 概述 343

11.1.1 导轨功用和分类 343

11.1.2 导轨基本要求 343

11.2 普通滑动导轨 344

11.2.1 直线运动滑动导轨 344

11.2.2 圆运动滑动导轨 346

11.2.3 导轨间隙调整 346

11.2.4 滑动导轨设计计算 349

11.2.5 提高导轨耐磨性措施 352

11.2.6 爬行现象和防止爬行措施 356

11.3 滚动导轨 359

11.3.1 滚动导轨特点及材料 359

11.3.2 滚动导轨结构型式 360

11.3.3 滚动导轨预紧 362

11.3.4 滚动导轨结构尺寸选择 362

11.4 动压导轨和静压导轨 363

11.4.1 动压导轨 363

11.4.2 静压导轨 364

复习题与作业题 367

12 控制系统设计 369

12.1 手动与机动控制系统 369

12.1.1 单独操纵机构 370

12.1.2 顺序变速操纵机构 373

12.1.3 选择变速操纵机构 378

12.1.4 预选变速操纵机构 381

12.1.5 齿轮顺利进入啮合措施 385

12.1.6 定位装置 386

12.2 自动控制系统 387

12.2.1 自动控制系统组成 387

12.2.2 自动控制系统类型 387

12.2.3 可编程序控制器 388

复习题与作业题 390

附录 391

A 机床课程设计 391

A.1 概述 391

A.2 运动设计 393

A.3 零件计算 393

A.4 结构设计 406

参考文献 410