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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