機床產品創新與設計（簡體書）

本書是一本全面闡述現代數控機床發展新理念、新進展、新結構和新方法，同時具有前瞻性、可讀性和實用性，內容新穎、圖文并茂、資料詳實的專著。
全書共 12 章，大體上分為五部分。第一部分是現代數控機床的組成，包括緒論、機床的總體配置和結構設計、機床的主軸單元、機床的進給驅動和機床的數控系統；第二部分是機床的性能設計，包括機床的幾何精度和測量、機床的動態性能及其優化和機床的熱性能設計；第三部分是機床的工業設計、機床的節能和生態設計；第四部分是虛擬機床；第五部分是機床創新產品的案例。
本書可供從事機床設計和制造的工程技術人員、生產管理和市場營銷人員作案頭參考，也可作為高等院校的機械制造及其自動化等專業師生的教學和科研參考書。

何光遠先生題詞
序言
第一章 緒論……………………………………………………………………………… 1
第一節 中國機床工業的建立和發展 …………………………………………… 1
第二節 機床與過程的相互作用………………………………………………… 13
第三節 機床與人和環境的關系………………………………………………… 18
第四節 機床產品的創新理念…………………………………………………… 21

第二章 機床的總體配置和結構設計………………………………………………… 28
第一節 機床設計的新方法……………………………………………………… 28
第二節 機床的結構配置………………………………………………………… 31
第三節 機床結構的優化………………………………………………………… 36
第四節 機床結構件的材料……………………………………………………… 41
第五節 機床的輕量化設計……………………………………………………… 44
第六節 機床結構配置的創新案例……………………………………………… 51 何光遠先生題詞
序言
第一章 緒論……………………………………………………………………………… 1
第一節 中國機床工業的建立和發展 …………………………………………… 1
第二節 機床與過程的相互作用………………………………………………… 13
第三節 機床與人和環境的關系………………………………………………… 18
第四節 機床產品的創新理念…………………………………………………… 21

第二章 機床的總體配置和結構設計………………………………………………… 28
第一節 機床設計的新方法……………………………………………………… 28
第二節 機床的結構配置………………………………………………………… 31
第三節 機床結構的優化………………………………………………………… 36
第四節 機床結構件的材料……………………………………………………… 41
第五節 機床的輕量化設計……………………………………………………… 44
第六節 機床結構配置的創新案例……………………………………………… 51
第七節 本章小結與展望………………………………………………………… 54

第三章 機床的主軸單元……………………………………………………………… 57
第一節 概述……………………………………………………………………… 57
第二節 主軸單元的設計………………………………………………………… 60
第三節 主軸的性能分析………………………………………………………… 75
第四節 工況監控和智能化……………………………………………………… 81
第五節 本章小結與展望………………………………………………………… 88

第四章 機床的進給驅動……………………………………………………………… 90
第一節 概述……………………………………………………………………… 90
第二節 導軌系統………………………………………………………………… 92
第三節 直線進給………………………………………………………………… 99
第四節 圓周進給和回轉圓工作臺 …………………………………………… 108
第五節 測量傳感系統…………………………………………………………… 115
第六節 本章小結與展望 ……………………………………………………… 118

第五章 機床的數字控制……………………………………………………………… 121
第一節 概述……………………………………………………………………… 121
第二節 開放式數控系統 ……………………………………………………… 126
第三節 人機界面及其二次開發 ……………………………………………… 131
第四節 數控核心 ……………………………………………………………… 137
第五節 進給驅動的控制 ……………………………………………………… 144
第六節 數控系統典型案例分析………………………………………………… 149
第七節 本章小結與展望 ……………………………………………………… 155

第六章 機床的幾何精度和測量……………………………………………………… 158
第一節 概述……………………………………………………………………… 158
第二節 機床幾何誤差的分析…………………………………………………… 162
第三節 機床幾何精度設計與案例……………………………………………… 168
第四節 幾何精度的檢測與補償 ……………………………………………… 177
第五節 本章小結與展望 ……………………………………………………… 186

第七章 機床的動態性能及其優化…………………………………………………… 189
第一節 概述……………………………………………………………………… 189
第二節 建模、仿真和優化……………………………………………………… 193
第三節 動態性能的測試………………………………………………………… 199
第四節 切削顫振及其抑制……………………………………………………… 208
第五節 本章小結與展望 ……………………………………………………… 214

第八章 機床的熱性能設計…………………………………………………………… 217
第一節 概述……………………………………………………………………… 217
第二節 機床的溫升及溫度分布 ……………………………………………… 218
第三節 機床熱性能的測試……………………………………………………… 221
第四節 機床熱變形的控制 …………………………………………………… 225
第五節 機床熱性能的建模和仿真 …………………………………………… 229
第六節 機床熱誤差的補償……………………………………………………… 237
第七節 本章小結與展望 ……………………………………………………… 242

第九章 機床的工業設計………………………………………………………………245
第一節 概述……………………………………………………………………… 245
第二節 機床的人因工程設計…………………………………………………… 247
第三節 機床的宜人性設計……………………………………………………… 253
第四節 機床的外觀設計 ……………………………………………………… 257
第五節 外觀設計的應用案例…………………………………………………… 263
第六節 本章小結與展望………………………………………………………… 268

第十章 機床的節能和生態設計……………………………………………………… 272
第一節 概述……………………………………………………………………… 272
第二節 機床的生態影響 ……………………………………………………… 280
第三節 機床的能耗、能效和節能 …………………………………………… 284
第四節 減排與變廢為寶………………………………………………………… 291
第五節 生態機床的典型案例 ………………………………………………… 294
第六節 本章小結與展望………………………………………………………… 298

第十一章 虛擬機床 ………………………………………………………………… 302
第一節 概述……………………………………………………………………… 302
第二節 數字樣機：建模和仿真………………………………………………… 305
第三節 可視化和虛擬現實……………………………………………………… 311
第四節 虛擬機床的應用案例 ………………………………………………… 318
第五節 本章小結與展望………………………………………………………… 324

第十二章 機床創新產品的案例……………………………………………………… 327
第一節 高精密和超精密機床 ………………………………………………… 327
第二節 微機床和桌面工廠 …………………………………………………… 337
第三節 復合加工機床 ………………………………………………………… 344
第四節 倒置加工機床 ………………………………………………………… 349
第五節 并聯運動機床 ………………………………………………………… 356
第六節 重型和超大型機床……………………………………………………… 361
第七節 本章小結與展望 ……………………………………………………… 367

致謝……………………………………………………………………………………… 371