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第1章 绪论 1

1.1机械制造装备与制造业的关系 1

机械制造业与产品 1

机械制造装备与制造业的关系 3

1.2机械制造装备与市场竞争的关系 4

市场变化对机械制造装备的要求 4

机械制造装备适应市场竞争的对策 5

1.3机械制造生产模式的发展 5

机械制造生产活动的基本功能 5

机械制造生产模式的变革 5

1.4机械制造装备的发展趋势与组成 10

机械制造装备的发展趋势 10

机械制造装备的组成 10

思考题与习题 13

第2章 机械制造装备设计方法 14

2.1设计的基本要求 14

2.2设计内容及过程 21

产品规划阶段 21

方案设计阶段 22

技术设计阶段 24

施工设计阶段 24

设计过程的评价与迭代 25

2.3设计类型及方法 25

设计类型 25

创新设计方法 26

模块化变型设计方法 27

2.4坐标运动类装备运动学原理与方案设计方法 28

运动学基本原理 28

求解运动原理方案的方法 29

机床运动原理方案设计方法 30

机器人运动原理方案设计方法 53

自动导航物流小车运动方案设计 64

思考题与习题 71

第3章 金属切削机床设计 73

3.1机床设计方法与步骤 73

机床设计应满足的基本要求 73

机床设计内容与方法的变革 75

机床设计步骤 77

3.2金属切削机床总体设计 78

机床系列型谱的制订 78

机床运动原理方案设计与分析 79

机床传动原理方案设计 80

机床的总体结构方案设计 81

机床主要参数的设计 84

3.3主运动系统设计 94

主运动系统传动形式 94

机械传动的主运动系统设计 95

机电结合传动的主运动系统设计 114

零传动的主运动系统设计 115

主轴组件设计 119

3.4进给运动系统设计 134

进给运动系统传动形式 134

机械传动的进给运动系统设计 134

机电结合变速进给传动系统设计 136

零传动进给系统 141

进给运动系统的运动功能部件 143

3.5导轨设计 144

导轨类型方案选择 144

滑动导轨 147

滚动导轨 157

柔性铰链导轨 161

3.6支承件设计 161

支承件的设计要求 161

支承件的材料 162

支承件的结构设计 164

思考题与习题 173

第4章 机床夹具设计 174

4.1概述 174

机床夹具的分类和基本组成 174

机床夹具设计过程 177

夹具设计简例 177

4.2工件定位设计 179

工件定位原理 179

工件定位的约束分析 181

常用定位元件及约束状况 183

定位方式及定位误差计算 190

4.3夹具的夹紧设计 197

工件的夹紧要求及夹紧装置结构特点 197

夹紧力的三要素分析 198

基本夹紧机构设计 202

其他夹紧机构简介 210

4.4机床夹具的其他装置设计 215

分度装置 216

对刀及导向装置 221

对定装置 223

动力装置 224

4.5组合夹具及应用 227

组合夹具的特点 228

组合夹具的分类 228

组合夹具系统的元件及功用 230

组合夹具的装配过程 233

组合夹具的装配实例 234

思考题与习题 237

第5章 功能部件设计 239

5.1概述 239

5.2机床刀架设计 240

机床刀架装置的功能 240

对机床刀架装置的基本要求 240

机床刀架装置的类型 241

机床刀架结构 243

机床刀架装置的转位机构 246

机床刀架装置的定位机构 247

机床刀架装置夹紧力的计算 249

数控机床刀架的选用 249

5.3机床刀库设计 250

刀库的类型 250

链式刀库的构成 253

刀库驱动电动机的选择 257

自动换刀装置的形式 258

刀具的自动选择 260

换刀机械手 263

5.4机床回转工作台的设计 267

回转工作台的基本要求和类型 267

分度工作台 268

数控回转工作台 269

思考题与习题 274

第6章 工业机器人设计 276

6.1工业机器人描述方法 276

工业机器人的工作原理 276

工业机器人的构成及分类 276

工业机器人运动描述方法 278

6.2工业机器人的设计方法 282

工业机器人的设计方法 282

工业机器人设计内容与步骤 282

6.3工业机器人传动系统设计 284

工业机器人的受力分析 284

工业机器人的传动系统设计 285

驱动方式选择 290

6.4工业机器人的机械结构系统设计 291

工业机器人的手臂和机座 291

工业机器人的手腕 295

工业机器人的末端执行器 305

6.5机器人操作机示例 310

6.6工业机器人的控制 315

工业机器人控制系统的构成 315

工业机器人的位置伺服控制 317

工业机器人其他控制方式 320

机器人智能技术 325

6.7工业机器人在机械制造系统中的应用 327

单机形式应用 327

在机械制造系统中的应用 327

思考题与习题 331

第7章 机械制造物流系统设计 332

7.1概述 332

工厂物流系统设计的意义 332

物流系统的基本构成 332

物流设备及其选择与设计要求 333

7.2物流输送装置 333

输送机装置 333

随行夹具 335

随行工作台站 336

有轨小车 337

自动导引小车 338

移载机 343

7.3物流交换装置 344

托盘交换装置 344

上下料机械手 345

料斗式上料装置 347

料仓式上料装置 351

7.4仓储装置 353

自动化立体仓库及其类型 354

自动化立体仓库总体设计 357

托盘 362

堆垛机 364

思考题与习题 367

第8章 机械加工检测装置 368

8.1机械加工中检测、监测装置功能和类型 368

光学检测装置及其类型 368

电磁检测装置及其类型 369

电量检测装置及其类型 369

其他检测装置及其类型 370

8.2机床运动位移检测装置 371

光栅尺原理及其应用 371

感应同步器原理及其应用 374

编码器 376

旋转变压器 379

激光干涉仪原理及其应用 381

8.3加工精度的脱机检测装置 385

测长仪和测长机 385

工具显微镜 390

三坐标测量机 392

8.4加工系统的监测装置 401

机床精度校准检测装置 401

刀具磨损、破损检测装置原理及其应用 403

主轴温度监控原理及其应用 410

思考题与习题 412

第9章 数控装备CNC系统设计 414

9.1CNC系统的组成及类型 414

CNC系统的组成 414

CNC系统的分类 416

9.2CNC系统的硬件设计 419

按硬件制造方式对数控系统硬件结构的分类 419

根据所用的CPU对数控系统硬件结构进行分类 420

开放式数控系统的体系结构 426

9.3CNC系统的软件设计 430

CNC系统软硬件的界面 430

CNC系统软件的工作过程 431

CNC系统控制软件的结构特点 432

常见CNC系统的软件结构 434

9.4机床的数控系统设计 436

数控车床的基本设计要求 437

数控车床的设计过程 438

思考题与习题 447

第10章 自动化制造系统总体设计 448

10.1概述 448

制造系统的概念 448

制造系统的分类 448

10.2自动线的总体设计 451

自动线的组成和类型及工件传输方法 451

自动线设计与建造时应考虑的因素 456

自动线总体设计流程及方法 457

自动线工艺方案的拟订 459

生产线专用机床总体设计 463

自动线的评价 471

10.3柔性制造系统 474

柔性制造系统的概念及组成 474

柔性制造系统类型 475

10.4柔性制造系统的规划与设计 475

规划的系统方法 476

系统结构选择和确定对机床的要求 478

10.5FMS总体设计及独立工位的配置 484

FMS总体方案设计 484

FMS各独立工位及其配置原则 488

FMS的物料储运系统及其配置 489

FMS总体平面布局 492

10.6柔性制造系统实例 493

实例1 493

实例2 494

思考题与习题 495

参考文献 496