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目录1

第一章 绪论1

§1-1设计机床的基本要求1

§1-2机床设计步骤6

第二章 机床总体方案8

§2-1机床总体方案设计的依据8

§2-2工艺分析11

一、工艺方法对机床结构和性能的影响11

二、机床的运动12

三、通用机床的工艺分析14

四、专用机床的工艺分析14

§2-3机床的总体布局18

一、运动的分配19

二、机床的传动形式21

三、机床的支承形式23

四、机床操作件的布局26

五、改善机床性能和技术经济指标的措施27

六、机床总联系尺寸图30

§2-4机床主要技术参数的确定33

一、主轴转速的确定35

二、进给量的确定41

三、主运动电动机功率的确定42

四、进给电动机功率的确定44

五、快速运动的速度和电动机功率的确定45

§2-5机床总体设计的特点46

一、通用机床46

二、专用机床49

第三章 传动系统的设计51

§3-1主传动系统的组成及要求51

一、转速图54

§3-2主传动系统的运动设计54

二、结构网及结构式58

三、转速图的拟定59

四、齿轮齿数的确定64

§3-3主传动系统的几种特殊变速方式72

一、交换齿轮变速72

二、多速电动机变速74

三、扩大变速范围的传动系统75

四、采用混合公比的传动系统78

五、采用公用齿轮的传动系统78

六、无级变速器变速80

§3-4主传动系统的结构设计81

一、主传动系统的布局及变速机构的类型81

二、齿轮的布置85

三、计算转速88

四、主传动系统的开停装置91

五、主传动系统的制动装置93

六、主传动系统的换向装置95

§3-5进给传动系统设计概述97

一、进给传动系统的组成97

二、进给传动系统的特点99

三、进给机构的类型100

四、快速空行程传动101

五、进给运动部件的爬行103

§3-6进给传动系统中的典型机构105

一、直线运动机构105

二、微量进给机构116

三、消除间隙机构118

四、校正机构122

二、润滑剂的选择126

一、润滑系统的要求126

§3-7传动系统的润滑126

三、润滑方式127

第四章 主轴组件129

§4-1主轴组件的典型结构129

一、CA6140型普通车床主轴组件129

二、XK5040型数控立式铣床主轴组件132

三、Z3040型摇臂钻床主轴组件133

四、T4680型坐标镗床主轴组件133

五、M1432A型外圆磨床砂轮架主轴组件135

§4-2主轴组件的基本要求137

§4-3主轴组件的布局140

一、主轴前后支承间的跨距140

二、主轴悬伸量143

三、三支承结构的主轴143

四、传动件的合理布置145

一、主轴的受力分析与计算147

§4-4主轴147

二、主轴的结构形状153

三、主轴的材料与热处理156

四、主轴的技术要求157

§4-5主轴滚动轴承160

一、常用滚动轴承的类型160

二、主轴轴承的选择和布置型式162

三、滚动轴承间隙的调整和预紧167

四、滚动轴承的精度与配合171

§4-6主轴滑动轴承173

一、液体动压轴承173

二、液体静压轴承179

三、空气静压轴承185

§4-7主轴密封187

二、弹性元件接触式密封装置188

一、密封装置的功用、要求与类型188

三、皮碗式密封装置189

四、挡油圈式和油沟式密封装置190

五、垫圈式、圈形间隙式和迷宫式密封装置191

六、立式主轴的密封装置192

七、磁流体密封简介193

§4-8提高主轴组件性能的主要措施193

一、主轴的旋转精度194

二、主轴组件的刚度199

三、主轴组件的抗振性201

四、主轴组件的热变形204

五、主轴组件通用化简介208

§5-2操纵机构的组成及分类211

一、操纵机构的组成及其作用211

§5-1操纵机构的作用和要求211

第五章 操纵机构211

二、操纵机构的分类212

§5-3单独操纵机构213

一、摆动式与移动式操纵机构213

二、偏侧作用式与对称作用式操纵机构215

三、滑动摩擦式与滚动摩擦式操纵机构216

§5-4集中变速操纵机构216

一、顺序变速操纵机构217

二、选择变速操纵机构223

三、预选变速操纵机构228

四、变速过程中滑移齿轮的啮合230

§5-5操纵机构的定位和互锁231

一、操纵机构的定位方式231

二、操纵机构中的互锁装置233

§6-1支承件的基本要求236

一、刚度236

第六章 支承件及导轨236

二、热变形对精度的影响237

三、内应力237

§6-2支承件的受力和变形238

一、立式钻床立柱受力分析238

二、普通车床床身受力分析239

三、卧式升降台铣床床身受力分析241

四、摇臂钻床立柱刚度计算242

五、支承件的连接变形和局部变形244

§6-3支承件的结构设计245

一、支承件本身的刚度245

二、支承件连接处的刚度250

三、支承件的局部刚度251

四、支承件的材料252

五、结构工艺性253

六、支承件结构设计实例254

§6-4支承件的模型试验255

一、模型试验的相似公式和相似精度255

二、有机玻璃模型的设计和制造258

三、静刚度模型试验259

§6-5有限元法在支承件设计中的用260

一、有限元法简介260

二、有限元法的应用260

§6-6导轨概述263

§6-7滑动导轨264

一、滑动导轨的结构设计264

二、滑动导轨的计算270

三、滑动导轨的摩擦和磨损277

四、提高耐磨性的措施278

一、滚动导轨的结构型式285

§6-8滚动导轨285

二、滚动导轨的预紧287

三、行程有限和行程无限导轨288

四、滚动导轨的计算290

§6-9液体静压导轨简介292

一、静压导轨的工作原理292

二、静压导轨的计算和油腔结构293

目录297

第七章 自动控制系统和自动化装置297

§7-1概述297

一、机床自动化的意义与发展趋势297

二、机床自动控制系统的组成299

三、机床自动控制系统的分类300

四、机床自动化装置的类型301

一、实现自动循环的方法及其特点302

§7-2机床自动循环的控制系统302

二、机械凸轮控制系统的设计312

§7-3送夹料机构317

一、卷料送夹料机构317

二、棒料送夹料机构320

三、件料送料机构323

§7-4机械手概述336

一、机械手的运动和分类336

二、机械手的夹紧机构337

三、机械手设计中的其它问题339

§7-5转位和定位机构341

一、转位机构的类型与典型机构341

二、定位机构的类型和典型机构344

第八章 组合机床351

§8-1组合机床概述351

一、组合机床的基本概念351

二、组合机床的配置型式352

三、组合机床的工艺范围354

四、组合机床的通用部件355

§8-2组合机床总体设计356

一、概述356

二、“三图一卡”设计358

§8-3组合机床主轴箱设计376

一、组合机床主轴箱概述376

二、主轴箱的设计步骤和内容382

第九章 切削加工自动线405

§9-1概述405

一、自动线的意义405

二、我国自动线的技术水平和发展趋势406

三、自动线的分类407

§9-2拟定自动线的工艺方案411

一、选择基准412

二、安排工艺流程415

三、核算切削用量平衡自动线各工序节拍419

§9-3拟定自动线的结构方案422

一、自动线布局的确定423

二、自动线的工区与工段的划分426

三、自动线其它设备的选择和布置427

§9-4拟定自动线的“三图一表”428

一、被加工零件工序图428

二、加工示意图428

三、自动线总联系尺寸图429

四、工作循环周期表433

§9-5自动线的输送装置437

一、输送带的作用和类型438

二、棘爪步伐式输送带438

三、摆杆步伐式输送带439

四、抬起步伐式输送带439

五、输送托盘440

六、输送带的驱动装置441

七、设计步伐式输送带应注意的问题444

§9-6刀具的破损检查和补偿444

一、孔加工刀具的破损检查444

二、镗刀的自动补偿446

第十章 机床的性能分析和试验451

§10-1机床的抗振性451

一、基本概念451

二、结构分析451

三、结构的弹性特性454

四、结构的惯性特性460

五、两个质点系统的振动方程、特征值和振型463

六、机床的激振试验465

七、提高机床抗振性的措施471

§10-2机床噪声472

一、噪声的表示473

二、机床噪声的来源及降低噪声的途径476

三、机床噪声的测试480

四、关于机床噪声测量主要情况对比484

§10-3机床的传动精度486

一、传动精度与加工精度的关系486

二、误差的来源和传递规律486

三、提高传动精度的途径489

四、传动精度的测量490

五、传动链的柔度493

§10-4机床热变形495

一、概述495

二、机床热变形的研究与改进方法496

三、机床热变形的热源497

四、热变形的防止与控制498

五、热变形的计算501