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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