機械製造裝備設計（簡體書）

《機械製造裝備設計》是普通高等教育“十一五”國家級規劃教材，包括先進機械製造裝備的加工裝備、物流裝備、測控裝備三方面內容，反映了先進的機械製造裝備較完整的體系。《機械製造裝備設計》將加工裝備的機床，物流裝備中的機器人、自動導航物流車，測控裝備的坐標測量機等具有坐標運動的運動學原理和運動功能設計的共性知識統一到“機械製造裝備設計方法”一章中；將機床、機器人、坐標測量機等數控裝備的數控系統共性知識統一到“數控裝備CNC系統設計”一章中，建立了相關章節設計知識的縱向聯系，同時避免同類共性知識在各章中重復介紹。在介紹機械製造裝備的基本設計知識與原理的基礎上，《機械製造裝備設計》突出了新知識、新技術、新結構、新元件和新成果的介紹。《機械製造裝備設計》共10章，由機械製造裝備設計領域學術造詣深、富有教學經驗及教材編寫經驗和設計實踐經歷的教授負責編寫，條理清楚，圖文並茂。《機械製造裝備設計》可作為普通高等學校機械設計製造及其自動化及相關專業的教材，其新知識、新成果的介紹也可供工程技術人員和研究生參考。

第1章 緒論
1.1 機械製造裝備與製造業的關係
1.1.1 機械製造業與產品
1.1.2 機械製造裝備與製造業的關係
1.2 機械製造裝備與市場競爭的關係
1.2.1 市場變化對機械製造裝備的要求
1.2.2 機械製造裝備適應市場競爭的對策
1.3 機械製造生產模式的發展
1.3.1 機械製造生產活動的基本功能
1.3.2 機械製造生產模式的變革
1.4 機械製造裝備的發展趨勢與組成
1.4.1 機械製造裝備的發展趨勢
1.4.2 機械製造裝備的組成思考題與習題

第2章 機械製造裝備設計方法
2.1 設計的基本要求
2.2 設計內容及過程
2.2.1 產品規劃階段
2.2.2 方案設計階段
2.2.3 技術設計階段
2.2.4 施工設計階段
2.2.5 設計過程的評價與迭代
2.3 設計類型及方法
2.3.1 設計類型
2.3.2 創新設計方法
2.3.3 模塊化變型設計方法
2.4 坐標運動類裝備運動學原理與方案設計方法
2.4.1 運動學基本原理
2.4.2 求解運動原理方案的方法
2.4.3 機床運動原理方案設計方法
2.4.4 機器人運動原理方案設計方法
2.4.5 自動導航物流小車運動方案設計
思考題與習題

第3章 金屬切削機床設計
3.1 機床設計方法與步驟
3.1.1 機床設計應滿足的基本要求
3.1.2 機床設計內容與方法的變革
3.1.3 機床設計步驟
3.2 金屬切削機床總體設計
3.2.1 機床系列型譜的制訂
3.2.2 機床運動原理方案設計與分析
3.2.3 機床傳動原理方案設計
3.2.4 機床的總體結構方案設計
3.2.5 機床主要參數的設計
3.3 主運動系統設計
3.3.1 主運動系統傳動形式
3.3.2 機械傳動的主運動系統設計
3.3.3 機電結合傳動的主運動系統設計
3.3.4 零傳動的主運動系統設計
3.3.5 主軸組件設計
3.4 進給運動系統設計
3.4.1 進給運動系統傳動形式
3.4.2 機械傳動的進給運動系統設計
3.4.3 機電結合變速進給傳動系統設計
3.4.4 零傳動進給系統
3.4.5 進給運動系統的運動功能部件
3.5 導軌設計
3.5.1 導軌類型方案選擇
3.5.2 滑動導軌
3.5.3 滾動導軌
3.5.4 柔性鉸鏈導軌
3.6 支承件設計
3.6.1 支承件的設計要求
3.6.2 支承件的材料
3.6.3 支承件的結構設計
思考題與習題

第4章 機床夾具設計
4.1 概述
4.1.1 機床夾具的分類和基本組成
4.1.2 機床夾具設計過程
4.1.3 夾具設計簡例
4.2 工件定位設計
4.2.1 工件定位原理
4.2.2 工件定位的約束分析
4.2.3 常用定位元件及約束狀況
4.2.4 定位方式及定位誤差計算
4.3 夾具的夾緊設計
4.3.1 工件的夾緊要求及夾緊裝置結構特點
4.3.2 夾緊力的三要素分析
4.3.3 基本夾緊機構設計
4.3.4 其他夾緊機構簡介
4.4 機床夾具的其他裝置設計
4.4.1 分度裝置
4.4.2 對刀及導向裝置
4.4.3 對定裝置
4.4.4 動力裝置
4.5 組合夾具及應用
4.5.1 組合夾具的特點
4.5.2 組合夾具的分類
4.5.3 組合夾具系統的元件及功用
4.5.4 組合夾具的裝配過程
4.5.5 組合夾具的裝配實例
思考題與習題

第5章 功能部件設計
5.1 概述
5.2 機床刀架設計
5.2.1 機床刀架裝置的功能
5.2.2 對機床刀架裝置的基本要求
5.2.3 機床刀架裝置的類型
5.2.4 機床刀架結構
5.2.5 機床刀架裝置的轉位機構
5.2.6 機床刀架裝置的定位機構
5.2.7 機床刀架裝置夾緊力的計算
5.2.8 數控機床刀架的選用
5.3 機床刀庫設計
5.3.1 刀庫的類型
5.3.2 鏈式刀庫的構成
5.3.3 刀庫驅動電動機的選擇
5.3.4 自動換刀裝置的形式
5.3.5 刀具的自動選擇
5.3.6 換刀機械手
5.4 機床回轉工作臺的設計
5.4.1 回轉工作臺的基本要求和類型
5.4.2 分度工作臺
5.4.3 數控回轉工作臺
思考題與習題

第6章 工業機器人設計
6.1 工業機器人描述方法
6.1.1 工業機器人的工作原理
6.1.2 工業機器人的構成及分類
6.1.3 工業機器人運動描述方法
6.2 工業機器人的設計方法
6.2.1 工業機器人的設計方法
6.2.2 工業機器人設計內容與步驟
6.3 工業機器人傳動系統設計
6.3.1 工業機器人的受力分析
6.3.2 工業機器人的傳動系統設計
6.3.3 驅動方式選擇
6.4 工業機器人的機械結構系統設計
6.4.1 工業機器人的手臂和機座
6.4.2 工業機器人的手腕
6.4.3 工業機器人的末端行器
6.5 機器人操作機示例
6.6 工業機器人的控制
6.6.1 工業機器人控制系統的構成
6.6.2 工業機器人的位置伺服控制
6.6.3 工業機器人其他控制方式
6.6.4 機器人智能技術
6.7 工業機器人在機械製造系統中的應用
6.7.1 單機形式應用
6.7.2 在機械製造系統中的應用
思考題與習題

第7章 機械製造物流系統設計
7.1 概述
7.1.1 工廠物流系統設計的意義
7.1.2 物流系統的基本構成
7.1.3 物流設備及其選擇與設計要求
7.2 物流輸送裝置
7.2.1 輸送機裝置
7.2.2 隨行夾具
7.2.3 隨行工作臺站
7.2.4 有軌小車
7.2.5 自動導引小車
7.2.6 移栽機
7.3 物流交換裝置
7.3.1 托盤交換裝置
7.3.2 上下料機械手
7.3.3 料斗式上料裝置
7.3.4 料倉式上料裝置
7.4 倉儲裝置
7.4.1 自動化立體倉庫及其類型
7.4.2 自動化立體倉庫總體設計
7.4.3 托盤
7.4.4 堆垛機
思考題與習題

第8章 機械加工檢測裝置
8.1 機械加工中檢測、監測裝置功能和類型
8.1.1 光學檢測裝置及其類型
8.1.2 電磁檢測裝置及其類型
8.1.3 電量檢測裝置及其類型
8.1.4 其他檢測裝置及其類型
8.2 機床運動位移檢測裝置
8.2.1 光柵尺原理及其應用
8.2.2 感應同步器原理及其應用
8.2.3 編碼器
8.2.4 旋轉變壓器
8.2.5 激光干涉儀原理及其應用
8.3 加工精度的脫機檢測裝置
8.3.1 測長儀和測長機
8.3.2 工具顯微鏡
8.3.3 三坐標測量機
8.4 加工系統的監測裝置
8.4.1 機床精度校準檢測裝置
8.4.2 刀具磨損、破損檢測裝置原理及其應用
8.4.3 主軸溫度監控原理及其應用
思考題與習題

第9章數控裝備CNC系統設計
9.1 CNC系統的組成及類型
9.1.1 CNC系統的組成
9.1.2 CNC系統的分類
9.2 CNC系統的硬件設計
9.2.1 按硬件製造方式對數控系統硬件結構的分類
9.2.2 根據所用的CPU對數控系統硬件結構進行分類
9.2.3 開放式數控系統的體系結構
9.3 CNC系統的軟件設計
9.3.1 CNC系統軟硬件的界面
9.3.2 CNC系統軟件的工作過程
9.3.3 CNC系統控制軟件的結構特點
9.3.4 常見CNC系統的軟件結構
9.4 機床的數控系統設計
9.4.1 數控車床的基本設計要求
9.4.2 數控車床的設計過程
思考題與習題

第10章 自動化製造系統總體設計
10.1 概述
10.1.1 製造系統的概念
10.1.2 製造系統的分類
10.2 自動線的總體設計
10.2.1 自動線的組成和類型及工件傳輸方法
10.2.2 自動線設計與建造時應考慮的因素
10.2.3 自動線總體設計流程及方法
10.2.4 自動線工藝方案的擬訂
10.2.5 生產線專用機床總體設計
10.2.6 自動線的評價
10.3 柔性製造系統
10.3.1 柔性製造系統的概念及組成
10.3.2 柔性製造系統類型
10.4 柔性製造系統的規劃與設計
10.4.1 規劃的系統方法
10.4.2 系統結構選擇和確定對機床的要求
10.5 FMS總體設計及獨立工位的配置
10.5.1 FMS總體方案設計
10.5.2 FMS各獨立工位及其配置原則
10.5.3 FMS的物料儲運系統及其配置
10.5.4 FMS總體平面布局
10.6 柔性製造系統實例
10.6.1 實例1
10.6.2 實例2
思考題與習題
參考文獻