機械製造裝備設計課程設計指導書（簡體書）

《普通高等教育“十二五”規劃教材：機械製造裝備設計課程設計指導書》相配套的課程設計教材，也可結合實際教學獨立使用。
《普通高等教育“十二五”規劃教材：機械製造裝備設計課程設計指導書》立足於機械製造裝備設計基礎理論，結合多年教學實踐，使讀者可以在較低起點下進行高效的機械裝備設計實踐。書中主要包括普通機床或數控機床主傳動系統設計、移動機器人設計和機床夾具設計三部分內容。
《普通高等教育“十二五”規劃教材：機械製造裝備設計課程設計指導書》可作為高等工科院校機械設計製造及其自動化專業以及相關專業的教學用書，也可供從事機械製造裝備設計和研究的工程技術人員和研究生設計時參考。

本書是與“十二五”普通高等教育本科國家級規劃教材《機械製造裝備設計》(第3版）相配套的課程設計教材；也可結合實際教學獨立使用。書中的課程設計有三個方向可供選擇：普通機床或數控機床主傳動設計，機器人設計，機床夾具設計。課程設計是學生在學完相應的專業課之後，運用所學的基礎課、技術基礎課和專業課的理論知識，生產實習與實驗等實踐知識進行的一次實踐性教學環節，是學生學習設計的綜合性訓練過程。學生通過課程設計，加深和擴展所學的知識，積累設計經驗和提高設計能力，培養創新意識、綜合素質及分析問題和解決實際工程技術問題的能力。
本書由大連理工大學關慧貞、徐文驥編著，它凝聚了大連理工大學機械學院原機床和工藝教研室教授們的心血，是數十年教學經驗的提煉和總結。在本書編寫過程中，多位研究生參與了其中的工作，在此一併向大家表示感謝。
本書可作為高等工科院校機械設計製造及自動化專業以及相關專業的教學用書，也可供從事機械製造裝備設計和研究的工程技術人員和研究生設計時參考。
限於編者的水平，書中錯誤或不足之處在所難免，懇請批評指正。

前言
第一部分 機床課程設計
一、機床課程設計的題目和內容
1 機床課程設計的題目
2 機床課程設計的內容
3 學生應完成的設計工作
二、機床課程設計的步驟
1 明確題目要求，查閱有關資料
2 設計主傳動系統
3 初選和初算主要傳動件及參數
4 繪製部件裝配圖
5 驗算主要傳動件
6 繪製零件圖
7 編寫設計計算說明書
三、帶傳動的選擇和計算
1 同步帶傳動的選擇和計算
2 V帶傳動的選擇和計算
四、齒輪的設計與計算
1 齒輪齒數的確定
2 齒輪精度的選擇
3 齒輪模數的計算
4 齒輪的結構設計
五、傳動軸及其組件的設計
1 傳動軸的設計
2 初選傳動軸的軸徑
3 傳動軸彎曲剛度的校核
4 傳動軸上的軸肩與孔台設計
5 軸向定位
6 軸在箱體上的固定
7 傳動軸和電動機輸出軸之間的連接
六、主軸設計及主軸組件
1 主軸
2 主軸軸徑的確定
3 主軸組件
七、變速操縱機構的設計
1 變速操縱機構應滿足的要求
2 變速操縱機構的組成
3 手動與機動操縱機構
4 自動控制系統的設計
八、結構設計中要注意的問題
1．結構工藝性
2 潤滑與密封
九、機床主軸部件結構實例
1 高剛度型主軸部件結構
2 高速型主軸部件結構
3 速度剛度型主軸部件結構
附錄Ⅰ
1 各種常用傳動比的適用齒數
2 安裝軸承環的軸肩高度
3 直流主軸電動機系列
4 交流主軸電動機系列
5 直流伺服電動機系列
6 交流伺服電動機系列
7 北京第一機床廠主軸電動機表
參考文獻

第二部分 移動機器人設計
一、 移動機器人設計的要求和設計內容
1 移動機器人設計的目的和要求
2 技術參數
3 設計內容
4 具體設計步驟
5 時間安排（3周）
二、移動機器人的分類與組成
1 移動機器人的分類
2 移動機器人的組成
三、移動機器人總體方案設計
1 確定移動機器人的主要尺寸
2 機器人設計應滿足的基本要求和原則
四、移動機器人的初步設計和詳細設計
1 初步設計
2 詳細設計
3 模塊化設計
五、移動機器人的結構設計
1 移動機構設計
2 傳動機構設計
3 升降機構設計
4 末端執行機構設計
六、驅動器的選擇
七、製作機器人的材料、截面形狀及連接方式的選擇
1 製作機器人的常用材料
2 截面形狀及連接方式的選擇
八、競賽型移動機器人中常用的傳感器
1 紅外光電檢測傳感器
2 光電編碼器
3 超聲波傳感器
4 機器人視覺傳感器
5 機器人控制系統
九、競賽型移動機器人設計實例
1 CCTV第一屆全國大學生機器人電視大賽
2 CCTV第二屆全國大學生機器人電視大賽
3 CCTV第三屆全國大學生機器人電視大賽
參考文獻

第三部分 機床夾具設計
一、設計要求與內容
二、設計方法與步驟
（一）工藝設計
1 分析、研究零件圖，進行工藝審查
2 選擇毛坯，繪製零件——毛坯綜合圖
3 擬訂工藝路線
4 選擇加工設備及工藝裝備
5 加工工序設計和工序尺寸計算
6 選擇切削用量並確定時間定額
7 填寫工藝文件
（二）夾具設計（參考文獻［1］［2］［3］）
1 夾具設計的基本要求
2 原始資料的分析研究
3 夾具結構方案的擬訂
4 夾具總裝圖的設計
5 夾具零件圖的繪製（選做）
（三）設計說明書的撰寫

附錄
附錄1 常見表面加工階段的劃分
一、獲得不同精度和表面粗糙度的外圓表面加工方法（附圖3?1）
二、獲得不同精度和表面粗糙度的內圓表面加工方法（附圖3?2）
三、獲得不同精度和表面粗糙度的平面加工方法（附圖3?3）
附錄Ⅲ 夾具設計常用資料
一、夾具設計時的摩擦因數
二、對刀、導向元件
（一）對刀塊
1 圓形對刀塊
2 方形對刀塊
3 直角對刀塊
4 側裝對刀塊
（二）對刀平塞尺
（三）導向元件
1 固定鑽套
2 可換鑽套
3 快換鑽套
4 鑽套用襯套
5 鑽套螺釘
6 鏜套
7 鏜套用襯套
8 鏜套螺釘
9 鑽套高度H和鑽套與工件距離h
（四）定位鍵及定向鍵
三、常用定位元件
（一）支承釘
（二）V形塊
（三）固定V形塊
（四）定位襯套
四、常用夾緊元件
（一）帶肩六角螺母
（二）回轉手柄螺母
（三）快換墊圈
（四）光面壓塊
（五）移動壓板
附錄2 夾具設計中易出現的錯誤
示例（附表3-25）
附錄3 夾具設計題目選編
參考文獻