本教材主要围绕加工装备, 将金属切削机床概论、金属切削机床设计、机床典型部件设计、工业机器人设计、机械加工生产线设计以及智能制造系统与装备等内容合为一门专业课程, 构成一个新的课程体系。着重介绍机械制造装备设计的基本原理和方法, 并反映国内外的先进技术和发展趋势。内容与生产实践紧密相连, 将对生产中已少用或不用的工艺及装备部分进行删减, 增加新工艺、新技术、新装备的内容。以常规装备为基础知识, 介绍新型装备, 加强对制造装备的功能分析与实现、工艺适应性等内容。

1 绪论

1.1 概述

1.1.1 机械制造生产模式的演变

1.1.2 机械制造业的作用和发展趋势

1.2 机械制造装备的分类及发展趋势

1.2.1 机械制造装备的分类

1.2.2 机械制造装备的发展趋势

1.3 机械制造装备设计的类型和方法

1.3.1 设计类型

1.3.2 设计方法及设计内容与步骤

1.4 机械制造装备设计的评价

1.4.1 评价指标

1.4.2 设计评价

习题与思考

2 金屙切削机床概论

2.1 金属切削机床的分类和型号编制

2.1.1 机床的分类

2.1.2 机床型号的编制方法

2.2 金属切削机床的运动分析

2.2.1 工件的加工表面及其形成方法

2.2.2 机床的运动

2.2.3 机床的传动联系和传动原理图

2.3 车床

2.3.1 概述

2.3.2 CA614℃A型车床

2.3.3 车床的主要类型和品种

2.4 齿轮加工机床

2.4.1 概述

2.4.2 滚齿原理及滚齿机的运动合成机构

2.4.3 Y3150E型滚齿机

2.4.4 插齿机

2.5 数控机床

2.5.1 数控机床的组成及特点

2.5.2 数控机床的分类

2.5.3 数控车床和车削中心

2.5.4 加工中心

2.6 其他各种机床

2.6.1 钻床

2.6.2 铣床

2.6.3 镗床

2.6.4 磨床

2.6.5 直线运动机床

习题与思考

3 金属切削机床设计

3.1 金属切削机床设计基本理论

3.1.1 精度

3.1.2 刚度

3.1.3 振动

3.1.4 热变形

3.1.5 噪声

3.1.6 低速运动平稳性

3.2 金属切削机床总体设计

3.2.1 机床设计应满足的基本要求

3.2.2 机床的总体布局

3.2.3 机床主要技术参数的确定

3.3 机床主传动系统设计

3.3.1 机床主传动系统设计应满足的基本要求

3.3.2 主传动系统分类和传动方式

3.3.3 分级变速主传动系统的设计

3.3.4 无级变速主传动系统

3.4 机床进给传动系统设计

3.4.1 机床进给传动系统的组成

3.4.2 机床进给传动系统设计的基本要求

3.4.3 机械进给传动系统的设计特点

3.4.4 电气伺服进给系统

习题与思考

4 机床主要部件设计

4.1 变速箱与变速机构设计

4.1.1 变速箱及传动轴设计

4.1.2 变速机构设计

4.2 主轴部件设计

4.2.1 主轴部件设计应满足的基本要求

4.2.2 主轴部件的传动方式

4.2.3 主轴部件结构设计

4.2.4 主轴滚动轴承

4.2.5 主轴滑动轴承

4.2.6 提高主轴部件工作性能的措施

4.3 支承件设计

4.3.1 支承件设计应满足的基本要求

4.3.2 机床的承载类型和支承件的形状

4.3.3 支承件的结构设计

4.3.4 支承件的材料

4.3.5 提高支承件结构性能的措施

4.4 导轨设计

4.4.1 导轨的功用和分类

4.4.2 导轨设计应满足的基本要求

4.4.3 导轨横截面形状的选择

4.4.4 导轨间隙的调整

4.4.5 导轨的结构类型及特点

4.4.6 提高导轨工作性能的措施

习题与思考

5 机床夹具设计

5.1 概述

5.1.1 机床夹具的功能

5.1.2 机床夹具设计应满足的基本要求

5.1.3 机床夹具的组成

5.1.4 机床夹具的分类

5.2 工件在夹具上的定位

5.2.1 工件的定位

5.2.2 常用定位方法与定位元件

5.2.3 定位误差分析与计算

5.3 工件在夹具上的夹紧

5.3.1 对夹紧装置的要求

5.3.2 夹紧力的确定

5.3.3 常用夹紧机构

5.4 各类机床典型夹具

5.4.1 车床夹具

5.4.2 钻床夹具

5.4.3 镗床夹具

5.4.4 铣床夹具

5.5 可调整夹具与组合夹具

5.5.1 可调整夹具

5.5.2 组合夹具

5.6 机床夹具的设计步骤

5.6.1 机床夹具设计的一般步骤

5.6.2 机床夹具精度的验算

习题与思考

6 机械加工生产线总体设计

6.1 概述

6.1.1 机械加工生产线及其基本组成

6.1.2 机械加工生产线的类型

6.1.3 机械咖工生产线的设计原则

6.1.4 影响机械加工生产线工艺和结构方案的主要因素

6.1.5 机械加工生产线设计的内容与步骤

6.2 机械加工生产线工艺方案的设计

6.2.1 生产线工艺方案的制定

6.2.2 生产节拍的平衡和生产线的分段

6.2.3 生产线的技术经济性能评价

6.3 机械加工生产线专用机床的总体设计

6.3.1 概述

6.3.2 组合机床的组成、特点及基本配置形式

6.3.3 组合机床的设计步骤

6.3.4 组合机床总体设计

6.4 机械加工生产线的总体布局设计

6.4.1 机械加工生产线的总体布局形式

6.4.2 机械加工生产线总联系尺寸图

6.4.3 机械加工生产线其他设备的选择与配置

习题与思考

参考文献