智能加工裝備設計 盧繼平 孟凡武 9787111776741 【台灣高等教育出版社】

內容簡介
本書將機床設計、夾具設計、工業機器人設計、增材製造裝備設計等內容合成為一門機械專業設計課程的內容，構成了新的課程和知識體系。本書介紹了智能加工裝備設計的基本理論、方法和應用，反映了國內外的先進技術和發展趨勢。本書共7章，第1章 為緒論，第2章 為金屬切削機床設計，第3章 為機床部件設計，第4章 為機床夾具設計，第5章 為工業機器人設計，第6章 為增材製造裝備設計，第7章 為製造裝備實驗。
本書適合於高等工科院校”機械設計及其自動化”“智能製造工程”等專業的教學，也可供從事機械製造裝備設計和研究的工程技術人員參考。
本書配有電子課件教學視頻、教學大綱和習題答案等教學資源，歡迎選用本書作教材的教師，登錄www cmpedu com註冊後下載。

作者簡介
高等院校教師

目錄

前言
書中教學視頻及圖片資源對照表
第1章 緒論 1
1 1 機械製造裝備與製造業的關係 1
1 2 製造技術的演變 2
1 3 智能製造裝備 4
1 3 1 智能製造裝備的特徵 4
1 3 2 智能製造裝備的分類 5
習題與思考題 8
第2章 金屬切削機床設計 9
2 1 機床設計的基本要求和理論 9
2 1 1 機床設計應滿足的基本要求和
主要評定指標 9
2 1 2 機床運動學原理 14
2 1 3 機床設計方法與內容 20
2 2 金屬切削機床總體設計 22
2 2 1 工藝分析 23
2 2 2 運動分析與分配 24
2 2 3 機床結構佈局形式設計 26
2 2 4 機床主要技術參數設計 31
2 3 主傳動系統設計 38
2 3 1 主傳動系統設計應滿足的基本
要求 38
2 3 2 主傳動系統分類 38
2 3 3 機械分級變速主傳動系統的
設計 39
2 3 4 機電結合的無級變速主傳動系統
設計 59
2 3 5 零傳動的主運動傳動系統設計 60
2 4 進給傳動系統設計 62
2 4 1 進給傳動系統分類 62
2 4 2 機械進給傳動系統設計 63
2 4 3 伺服進給傳動系統設計 64
2 4 4 直線電動機直接傳動系統 69
2 5 支承件設計 71
2 5 1 支承件的材料 71
2 5 2 支承件的結構設計 73
習題與思考題 80
第3章 機床部件設計 82
3 1 主軸設計 82
3 1 1 主軸部件的基本要求 82
3 1 2 主軸的傳動方式 83
3 1 3 主軸部件結構設計 84
3 1 4 主軸滾動軸承 88
3 1 5 主軸滑動軸承 93
3 1 6 磁懸浮軸承 98
3 2 導軌設計 98
3 2 1 導軌的功用、要求和分類 98
3 2 2 滑動導軌 99
3 2 3 滾動導軌 106
3 2 4 提高導軌精度和耐磨性的措施 110
3 3 機床刀架設計 111
3 3 1 對機床刀架的基本要求 111
3 3 2 機床刀架的類型 111
3 3 3 數控刀架的基本結構 114
3 3 4 典型的機床刀架結構 118
3 4 機床刀庫設計 123
3 4 1 刀庫的類型 124
3 4 2 鏈式刀庫的構成 125
3 4 3 自動換刀裝置的形式 127
3 4 4 換刀機械手 129
3 5 機床回轉工作臺設計 133
3 5 1 回轉工作臺的基本要求和主要
性能參數 133
3 5 2 回轉工作臺的類型 134
3 5 3 轉檯的構成 135
3 5 4 典型的轉檯結構 140
習題與思考題 143
第4章 機床夾具設計 145
4 1 概述 145
4 1 1 夾具功能及組成 145
4 1 2 夾具分類 146
4 1 3 夾具設計要求 147
4 2 工件定位 148
4 2 1 工件定位原理 148
4 2 2 定位元件設計 153
4 2 3 定位誤差分析與計算 160
4 3 工件夾緊 164
4 3 1 夾緊機構設計 164
4 3 2 基本夾緊機構 168
4 3 3 夾緊機構動力裝置 173
4 4 智能夾具設計 174
4 4 1 零點定位系統 174
4 4 2 智能夾具設計實例 177
習題與思考題 183
第5章 工業機器人設計 186
5 1 概述 186
5 1 1 工業機器人的結構及分類 186
5 1 2 工業機器人的主要特性表示
方法 188
5 1 3 工業機器人總體設計 190
5 2 工業機器人運動功能設計 190
5 2 1 工業機器人的位姿描述 190
5 2 2 工業機器人的運動學方程 192
5 2 3 工業機器人的工作空間分析 194
5 2 4 工業機器人的軌跡規劃 194
5 2 5 工業機器人的速度和加速度 195
5 2 6 工業機器人的靜力學與動力學 196
5 2 7 工業機器人的運動與動力學設計
舉例 198
5 3 工業機器人的驅動與傳動系統設計 201
5 3 1 工業機器人的驅動系統設計 201
5 3 2 工業機器人的傳動系統設計 202
5 4 工業機器人的機械結構系統設計 206
5 4 1 工業機器人的機身 206
5 4 2 工業機器人的末端操作器 208
5 4 3 機器人的手腕 213
5 4 4 機器人的手臂 215
5 5 工業機器人的應用 217
習題與思考題 218
第6章 增材製造裝備設計 219
6 1 增材製造技術基礎 219
6 1 1 增材製造概述 219
6 1 2 增材製造技術與裝備 219
6 2 增材製造裝備機械設計 224
6 2 1 材料擠出裝備機械設計 224
6 2 2 光固化裝備機械設計 226
6 2 3 粉末床熔融裝備機械設計 230
6 2 4 定向能量沉積裝備機械設計 235
6 2 5 黏結劑噴射裝備機械設計 238
6 3 增材製造裝備核心功能部件 241
6 3 1 增材製造熱源系統 241
6 3 2 裝備打印頭 249
習題與思考題 254
第7章 製造裝備實驗 255
7 1 機床主軸實驗 255
7 1 1 實驗目的 255
7 1 2 實驗原理 255
7 1 3 主要儀器與試材 257
7 1 4 實驗方法與步驟 257
7 1 5 實驗注意事項 257
7 1 6 實驗結果處理 257
7 1 7 思考題 258
7 2 機床導軌實驗 258
7 2 1 實驗目的 258
7 2 2 實驗原理 258
7 2 3 主要儀器與試材 259
7 2 4 實驗方法與步驟 259
7 2 5 實驗注意事項 261
7 2 6 實驗結果處理 261
7 2 7 思考題 263
7 3 刀具自動補償實驗 263
7 3 1 實驗目的 263
7 3 2 實驗原理 263
7 3 3 主要儀器與試材 264
7 3 4 實驗方法與步驟 264
7 3 5 實驗注意事項 264
7 3 6 實驗結果處理 264
7 3 7 思考題 265
7 4 機床零點標定實驗 265
7 4 1 實驗目的 265
7 4 2 實驗原理 265
7 4 3 主要儀器與試材 266
7 4 4 實驗方法與步驟 266
7 4 5 實驗注意事項 266
7 4 6 實驗結果處理 266
7 4 7 思考題 267
7 5 五軸加工中心虛擬仿真實驗 267
7 5 1 實驗目的 267
7 5 2 實驗原理 267
7 5 3 主要儀器與試材 268
7 5 4 實驗方法與步驟 269
7 5 5 實驗注意事項 270
7 5 6 實驗結果處理 270
7 5 7 思考題 270
7 6 增材製造工藝實驗 270
7 6 1 實驗目的 270
7 6 2 實驗原理 271
7 6 3 主要儀器與試材 271
7 6 4 實驗方法與步驟 271
7 6 5 實驗注意事項 272
7 6 6 實驗結果處理 273
7 6 7 思考題 273
7 7 專用夾具設計實驗 273
7 7 1 實驗目的 273
7 7 2 實驗原理 273
7 7 3 主要儀器與試材 275
7 7 4 實驗方法與步驟 276
7 7 5 實驗注意事項 276
7 7 6 實驗結果處理 277
7 7 7 思考題 277
7 8 變速器拆裝實驗 277
7 8 1 實驗目的 277
7 8 2 實驗原理 277
7 8 3 主要儀器與試材 278
7 8 4 實驗方法與步驟 279
7 8 5 實驗注意事項 280
7 8 6 實驗結果處理 280
7 8 7 思考題 280
7 9 振動實驗 280
7 9 1 實驗目的 280
7 9 2 實驗原理 280
7 9 3 主要儀器與試材 281
7 9 4 實驗方法與步驟 281
7 9 5 實驗注意事項 283
7 9 6 實驗結果處理 283
7 9 7 思考題 283
7 10 機器人實驗 284
7 10 1 實驗目的 284
7 10 2 實驗原理 284
7 10 3 主要儀器與試材 285
7 10 4 實驗方法與步驟 285
7 10 5 實驗注意事項 286
7 10 6 實驗結果處理 286
7 10 7 思考題 286
參考文獻 287

前言/序言
製造業是國民經濟的支柱產業，是立國之本、興國之路、強國之基。機械製造裝備是製造業的核心和主體，是製造業的基礎。隨著新一代信息技術、工業互聯網、大數據、雲計算、數字孿生、人工智能和先進製造技術在製造業中的集成和深度融合，智能製造成為製造業轉型升級的重點發展方向，是戰略性新興產業的重要領域。智能製造裝備是實現智能製造的核心載體，是實現高效、高品質、綠色環保和安全可靠生產的新一代製造裝備。智能製造裝備也是傳統製造業產業升級改造，實現生產過程自動化、智能化、精密化、綠色化的有力工具。智能製造裝備是衡量國家工業化水平的重要標誌。
本書是根據教育部”高端裝備製造”戰略性新興領域教材體系建設規劃編寫的。本書將金屬切削機床設計、機床部件設計、機床夾具設計、工業機器人設計、增材製造裝備設計等內容合成為一門機械專業設計課程的內容，構成了新的課程和知識體系。本書介紹了智能加工裝備設計的基本理論、方法和應用，反映了國內外的先進技術和發展趨勢。本書理論與實踐相結合，讀者能夠從中學習智能加工裝備設計的基本原理和方法，有助於解決工程問題。
盧繼平、孟凡武任本書的主編，並負責統稿。具體編寫分工：第1章 、第2章 2 1～2 3節 、第3章 3 1和3 2節 由孟凡武編寫；第2章 2 4和2 5節 、第4章 4 1節 由胡明茂編寫；第4章 4 2～4 4節 由盧繼平編寫；第3章 3 3～3 5節 、第7章 7 2和7 10節 由敬晨晨編寫；第5章 由韓亞峰編寫；第6章 由陳斌淩編寫：第7章 7 3～7 5 和7 9節 由呂唯唯編寫；第7章 7 1和 7 6～7 8節 由朱妍妍編寫。
本書由中航國際航空發展有限公司陳小明研究員主審。
限於編者水平，書中疏漏或不足之處在所難免，懇請讀者批評指正。
編 者

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