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目 录1

第一篇 总体设计1

第一章 工艺方案的制定1

第一节 制定工艺方案的原始条件分析1

第二节 毛坯的选择3

第三节 定位基准的选择3

一、基准的定义及分类3

二、工艺基准的选择5

第四节 工艺路线的制定7

一、加工方案的选择7

二、加工阶段的划分9

三、各表面加工顺序的确定10

四、划分工序10

五、绘制工序简图11

第五节 工序间余量及工序尺寸的确定11

一、工序间余量的确定11

二、工序尺寸的确定12

第六节 刀具的选择及切削用量的确定15

一、刀具的选择15

二、切削用量的确定16

三、切削用量计算举例22

二、毛坯选择25

三、定位基准选择25

一、零件图分析25

第七节 工艺方案制定实例25

四、主要加工面加工方法的选择28

五、工艺过程及工序简图的确定28

第二章 机床总体方案的制定35

第一节 机床的总体布局35

一、机床总体布局的基本要求35

二、机床总体布局应考虑的几个关系35

三、机床总体布局方案分析46

第二节 机床的运动联系54

一、运动联系形式54

三、机床运动联系分析举例55

二、运动联系形式的选择55

第三节 机床主传动功率的确定58

一、机床功率的确定58

二、切削力的确定64

三、切削力、机床功率计算举例65

第三章 组合机床设计特点68

第一节 组合机床的应用范围及其组成68

一、组合机床的应用范围68

二、组合机床的组成69

第二节 组合机床的配置形式71

一、单工位组合机床71

二、多工位组合机床73

第三节 组合机床总体设计中的三图一卡75

一、被加工零件工序图75

二、加工示意图76

三、生产率计算卡80

四、机床总体联系尺寸图82

第四节 组合机床通用部件的选用83

一、通用部件标准简介83

二、组合机床通用部件的选用87

第四章 总体方案设计实例89

第一节工艺方案分析89

第二节 工序图的制定91

一、右壳体加工工序图91

二、壳体盖加工工序图91

一、刀具及切削用量的确定92

第三节 加工示意图的制定92

二、多轴箱工作循环的确定93

三、加工示意图的绘制93

一、主轴转速93

第四节 机床生产率的计算94

一、单件工时的计算94

二、机床生产率的计算95

三、填写生产率计算卡片95

第五节 机床总体联系尺寸图的绘制96

一、机床多轴头电动机功率计算96

二、机床有关部件及尺寸的确定96

三、绘制机床总体联系尺寸图97

第一节 主传动系统的拟定98

第一章 主传动部件设计98

第二篇 零部件设计98

二、转速图及其画法103

三、传动系统图113

四、确定齿轮齿数114

五、主传动系统的结构设计118

第二节 齿轮设计125

一、轮齿啮合基本定律125

二、渐开线及渐开线齿轮传动126

三、标准渐开线齿轮的基本尺寸128

四、渐开线齿轮正确啮合条件131

五、标准渐开线直齿轮传动几何尺寸计算132

六、齿轮加工原理133

七、变位齿轮134

八、根切现象及利用变位避免根切135

九、变位齿轮传动几何计算136

十、变位系数选择140

十一、斜齿圆柱齿轮传动144

十二、直齿圆锥齿轮传动148

十三、齿轮的破坏形式151

十四、齿轮常用材料及其热处理153

十五、圆柱直齿轮的齿面接触疲劳强度计算155

十六、圆柱直齿轮的齿根弯曲疲劳强度计算160

十七、载荷系数和齿宽系数165

十八、圆柱直齿轮设计计算举例169

十九、圆柱斜齿轮的受力分析172

二十、圆柱斜齿轮的强度计算173

二十一、圆柱齿轮传动的简易计算方法174

二十二、直齿圆锥齿轮的受力分析174

二十三、直齿圆锥齿轮强度计算175

二十四、齿轮的结构设计176

二十五、齿轮加工精度及技术条件的确定180

二十六、齿轮检验项目及公差技术条件的确定-183

二十七、齿轮毛坯公差186

第三节 带传动设计188

一、带传动工作原理188

二、带传动中的应力分析和设计准则190

三、三角胶带传动设计192

四、带轮和带的张紧方法201

五、设计计算举例205

六、其它带传动205

第四节 轴的设计208

一、轴的分类208

二、轴的材料208

三、轴的设计计算210

四、键的选择计算216

第五节 滚动轴承220

一、滚动轴承的结构220

二、滚动轴承的类型220

三、滚动轴承的代号223

四、滚动轴承的选择计算224

五、滚动轴承部件设计228

第六节 滑动轴承234

一、滑动轴承概述234

二、滑动轴承的润滑237

三、滑动轴承的设计243

四、滑动轴承的结构252

第二章 进给部件设计260

第一节 概述260

一、进给运动与进给部件的特点260

二、进给运动电动机功率的确定261

三、快速移动功率的计算262

二、丝杠螺母机构的结构形式264

第二节 丝杠螺母进给机构的设计264

一、概述264

三、丝杠螺母传动的计算270

第三节 凸轮机构的设计273

一、凸轮机构的类型273

二、常用的从动杆运动规律274

三、凸轮机构的压力角及凸轮最小半径的确定277

四、凸轮轮廓的计算279

五、凸轮的材料、强度、公差282

第四节 蜗杆传动机构的设计283

一、蜗杆传动的特点285

二、蜗轮蜗杆主要参数的选择285

三、蜗轮传动的强度计算287

四、蜗轮和蜗杆的结构尺寸291

五、蜗杆传动的受力分析293

六、蜗杆传动的润滑与散热294

第五节 轮系296

一、定轴轮系的传动比296

二、周转轮系的传动比297

三、行星轮系的效率299

四、行星轮系的装配条件300

第六节 设计计算实例302

一、主传动部分302

二、进给部分310

一、参与切削运动的工作台314

二、不参与切削运动的工作台314

第一节 工作台的分类314

第三章 工作台部件设计314

第二节 机械回转工作台315

一、棘轮机构316

二、槽轮机构317

第三节 液压回转工作台320

一、采用油缸——齿轮齿条传动的液压回转工作台320

二、采用摆动油缸驱动的液压回转工作台321

第四章 主轴部件设计323

第一节 典型主轴部件323

一、转塔自动机床的主轴部件323

三、多轴钻床主轴部件324

二、专用铣床主轴部件324

四、滚子端面磨床的砂轮主轴部件325

第二节 主轴部件的基本要求326

一、旋转精度326

二、刚度328

三、抗振性328

四、温升和热变形329

第三节 主轴部件的滚动轴承331

一、滚动轴承类型的选择331

二、主轴轴承的合理布置333

三、滚动轴承的精度333

四、主轴支承的刚度336

一、主轴的结构形状338

第四节 主轴338

二、主轴的主要参数339

三、传动件的合理布置342

四、主轴的刚度验算343

五、主轴材料344

第五章 支承件与导轨的设计345

第一节 机床的支承件345

一、对支承件的基本要求345

二、支承件的受力变形分析347

三、支承件的结构设计350

四、支承件材料的选择356

一、导轨设计的基本要求357

第二节 滑动导轨357

二、导轨的结构形式359

三、导轨的磨损形式361

四、提高导轨耐磨性的措施361

第三节 滚动导轨366

一、滚动导轨的工作特点366

二、滚动导轨的结构形式367

三、滚动导轨的计算368

第六章 夹具设计370

第一节 专用机床夹具的分类及组成370

第二节 定位原理及定位元件设计371

一、工件的六点定位原则371

二、定位元件374

三、定位面与支承点的选择及布局378

第三节 定位误差计算378

一、V型铁定位378

二、两定位销定位380

第四节 夹压机构设计382

一、所需夹压力Q的计算382

二、施力机构的计算388

三、夹具的动力装置402

第五节 导向装置403

一、常用的导向装置405

二、“外滚式”导向装置对镗孔精度的影响410

二、专用机床刀具设计的内容413

一、专用机床对刀具的要求413

第七章 刀具设计413

第一节 概述413

三、刀具夹持部分的定位基面414

四、刀具图纸的内容414

五、刀具工作图的习惯画法及哑图416

第二节 刀具材料选择417

一、刀具切削部分的材料性能417

二、高速钢417

三、硬质合金419

四、其它刀具材料420

一、刀具角度的认识421

第三节 刀具角度选择421

五、各种刀具材料的比较及选用原则421

二、刀刃的设计与改进422

三、切削角度的合理选择429

第四节 容屑、断屑和分屑443

一、容屑444

二、断屑445

三、分屑449

第五节 刀具的结构449

一、硬质合金刀具的机夹结构449

二、组合刀具456

四、刀具的容屑空间和刀齿强度460

三、复合孔加工刀具460

第八章 工业机械手461

第一节 机械手的组成和分类461

一、机械手的组成461

二、机械手的分类461

第二节 手部463

一、夹持式手部463

二、吸附式手部467

第三节 手腕469

一、手腕的结构470

二、手腕运动的驱动力计算471

一、手臂的结构472

第四节 手臂472

二、手臂设计要求475

三、手臂的驱动力计算475

第五节 机械手应用实例476

一、平衡管上下料机械手476

二、电机转子上下料机械手477

三、花键轴上下料机械手478

第九章 联轴器480

第一节概述480

第二节 联轴节的用途、种类及特点481

一、套筒联轴节——固定式联轴节481

二、十字滑块联轴节——可移式联轴节481

四、万向联轴节——十字铰链联轴节482

三、弹性圈柱销联轴节482

五、安全联轴节484

第三节 离合器的用途、种类及特点485

一、爪牙式离合器485

二、摩擦式离合器486

三、超越离合器489

第三篇 典型零件加工工艺491

第一章 床身加工工艺491

第一节 床身的技术条件分析491

一、床身导轨面的技术要求491

第二节 床身加工工艺过程分析492

一、床身加工工艺过程492

二、床身其它方面的技术要求492

二、床身加工的定位基准选择494

三、床身的粗加工495

四、床身的热处理496

第三节 床身导轨面的精加工499

一、导轨面刮研499

二、导轨面精刨499

三、导轨面磨削500

第四节 床身导轨的精度检验及测量数据处理503

一、精度检验503

二、测量数据的处理504

第二节 箱体加工工艺过程分析508

一、定位基准的选择508

第二章 箱体加工工艺508

第一节 箱体的作用及技术条件508

二、工艺过程的制定509

三、工艺过程制定中的几个问题511

第三节 箱体主要表面加工工艺分析512

一、箱体的平面加工512

二、箱体的孔及孔系加工513

第四节 箱体的检验523

一、外观及加工表面光洁度的检验523

二、孔的尺寸及几何形精度检验523

三、平面几何形精度检验523

四、孔的相互位置精度524

一、主轴支承轴颈的精度526

第三章 主轴加工工艺526

第一节 主轴的作用及技术条件分析526

二、主轴前锥孔、前端短圆锥面及端面的精度527

三、主轴轴向定位面的精度528

四、主轴其它表面的精度529

五、主轴的热处理529

第二节 主轴加工工艺过程分析529

一、主轴的材料和毛坯529

二、主轴加工工艺过程529

三、安排主轴加工工艺过程中的几个要点532

第三节 主轴主要表面加工分析533

一、主轴外圆表面加工533

二、主轴的锥孔加工536

三、主轴的深孔加工538

第四节 主轴的检验541

第四章 丝杠加工工艺543

第一节 丝杠的技术条件543

一、丝杠的精度等级及公差543

二、丝杠材料544

第二节 丝杠加工工艺过程分析544

一、丝杠加工工艺过程举例544

二、丝杠加工工艺过程中的几个问题545

三、丝杠加工方法的选择548

第三节 丝杠精车工序的误差分析550

一、螺距误差550

二、牙形半角误差556

三、中径误差558

四、提高丝杠螺距加工精度的方法及校正装置558

第四节 丝杠的检验560

一、螺纹牙形半角检验560

二、螺纹中径检验561

三、螺距检验562

第五章 齿轮及蜗轮加工工艺565

第一节 圆柱齿轮加工工艺过程分析565

一、齿轮加工工艺过程实例565

二、齿轮基准面加工567

三、轮齿加工568

一、成形法加工齿形569

第二节 齿轮的齿形加工569

二、展成法加工齿形571

第三节 齿轮加工质量分析579

一、运动精度分析579

二、工作平稳性精度分析582

三、接触精度分析586

四、齿铡间隙精度分析588

五、齿面光洁度分析588

第四节 直齿圆锥齿轮加工589

一、成形法加工589

二、展成法加工591

一、蜗轮付的作用及技术条件596

二、一般精度的蜗轮加工596

第五节 蜗轮加工596

三、蜗轮滚刀设计600

四、精密蜗轮加工609

第六节 齿轮和蜗轮的检验617

一、齿轮精度的检验617

二、蜗轮精度的检验620

三、齿轮周节误差的测定及数据处理实例621

第四篇 装配工艺623

第一章 装配工艺对设计的要求623

第二章 装配尺寸链625

第一节 装配尺寸链概述625

一、装配尺寸链的组成625

一、正运算626

第二节 装配尺寸链的计算626

二、装配尺寸链的分类626

三、装配尺寸链的运算形式626

二、反运算633

第三节 装配方法639

一、严格控制装配尺寸链各组成环在装配时的尺寸640

二、改变装配尺寸链中组成环尺寸640

第三章 装配工艺过程644

第一节 装配前的技术准备644

一、总装工艺规程的编制644

二、部件装配工艺规程的制定645

第二节 组件和部件的装配646

一、轴承的装配646

二、齿轮付及丝杠螺母付的装配651

第三节 专用机床的总装655

一、测量床身安装水平及床面精度656

二、回转工作台与床身的安装及调整657

三、进给油缸的配刮657

四、夹具的安装658

五、滑座导轨的精度检验659

六、滑台与滑座的安装及滑座与床身的初安装660

七、夹具定位中心与转塔主轴中心同轴度的调整661

附录一 切削用量参考资料663

附录二 切削力及切削功率计算参考资料675

参考资料688