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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