普通高等院校机械工程学科“十一五”规划教材：机械制造装备设计_陈立德，赵海霞编_9787118067415

《机械制造装备设计》贯彻“少而精”原则，突出重点；以应用为导向，重视理论与实践相结合；适当反映国内外机械制造装备的科技成果与发展趋势。全书除绪论外分为4篇，共计15章。第1篇为切削加工设备设计，其内容为金属切削机床设计、专机设计、组合机床与普通机床的数控化改造、结构工艺性，重点为传动设计；第2篇为工艺装备设计，其内容为专用刀具设计、金属切削机床夹具设计、模具设计；第3篇为物流系统设计，其内容为送料机构设计、输送装备设计；第4篇为常用机构设计，其内容为操纵机构设计、制动机构设计、换向机构设计、工业机械手、滚珠丝杠副传动设计。各章后均附有一定数量的复习题与练习题。
《机械制造装备设计》可作为高等学校机械类、近机械类专业的教材，也可作为有关工程技术人员的参考用书。

    20世纪70年代以后，微电子技术、控制技术、传感器技术与机电一体化技术的迅速发展，特别是计算机的广泛应用，不仅给机械制造领域带来了许多新技术、新工艺、新观念，而且使机械制造技术产生了质的飞跃，迈上一个新台阶，这就要求高等教育事业跟上形势的发展，进行一次重大的改革。1987年陈立德在全国普通高等学校机床学年会上发表论文“根据职业大学的特点改造机床课程”，首先提出将老三门（金属切削机床概论与设计、金属切削原理与刀具设计、机械制造工艺学）进行改造的观点，并开始对课程体系与内容进行摸索，不断总结、不断完善。现已将原四门专业课程（老三门、金属切削机床夹具设计）经过综合化、优化、重组，建立新体系而成为两门课程（机械制造技术基础、机械制造装备设计）。“机械制造装备设计”课程的教改成果必须固化在教材上，本书是经过5次重大修改、重组而形成的教材。
    因此，本书是20多年来的教学实践与创新经验的总结，又是认真学习国内相关兄弟院校的教学经验的总结。它是以现场应用为导向，以基本理论为基础，结合实际需要，在“设计”二字上下功夫，精心组织教材内容，精心编撰而成的。
    本书有以下特点。
    （1）根据现场生产的需要，结合课程理论系统的要求，重组教材体系与内容，扩大了知识面。例如第1篇设立5章，基本上解决了切削加工设备在生产中所提出的技术问题。
    （2）在“设计”上下功夫，强调在生产中常用的设计方法，使教材内容更贴近工程实践。
    （3）采用已正式颁布的最新的国家标准和有关的技术规范、数据及资料。
    （4）适当地反映国内外机床、刀具、夹具等方面的科技成果及发展趋势。
    参加本书编写工作的有：南京金陵科技学院陈立德、卞咏梅（绪论、第1.1 ～1.4 节、第8章），沈阳工程学院徐秀玲（第4、14、15章），江南大学李楠（第7章），金陵科技学院罗卫平（第1.5～1.6 节，第2、3章），金陵科技学院赵海霞（第6、11、12、13章），运城学院贾毅朝（第9、10章），青海大学郭崇善（第5章）。全书由陈立德、赵海霞任主编，徐秀玲、李楠任副主编，由南京金陵科技学院陈立德教授负责全书的统稿。
    全书由上海新江机器厂陈立兴高级工程师主审，并提出了很多宝贵意见和建议，尤其是根据现场生产情况提出如何组织内容等，在此表示衷心感谢！
    在编写过程中还得到了凌秀军、陈烨、褚天承等的大力支持与帮助，在此表示感谢！
    由于编者水平有限，编写时间又较紧迫，疏漏和不妥之处在所难免，恳请读者批评指正。

    3）导轨副材料的选用在导轨副中，为了提高耐磨性和防止咬焊，动导轨和支承导轨应尽量采用不同材料。如果采用相同材料，也应采用不同的热处理使双方具有不同的硬度。一般说来动导轨的硬度比支承导轨的硬度约低HBS15～HBS45为宜。
    在直线运动导轨中，长导轨用较耐磨的或硬度较高的材料制造。有以下原因。
    （1）长导轨各处使用机会难以均等，磨损不均匀，对加工的精度影响较大。因此，长导轨的耐磨性应高一些。
    （2）长导轨面不容易刮研，选用耐磨材料制造可减少维修的劳动量。
    （3）不能完全防护的导轨都是长导轨。它露在外面，容易被刮伤。
    在回转运动导轨副中，应将较软的材料用于动导轨。这是因为花盘或圆工作台导轨比底座加工方便些，磨损后修理也比较方便。
    导轨材料的搭配有如下几种：铸铁一铸铁、铸铁一淬火铸铁、铸铁一淬火钢、非铁金属一铸铁、塑料一铸铁、淬火钢一淬火钢等，前者为动导轨，后者为支承导轨。除铸铁导轨外，其他导轨均为镶装的。
    2.导轨的结构
    1）直线运动导轨直线运动导轨截面的基本形状主要有三角形、矩形、燕尾形和圆柱形4种形式，并且每种导轨副有凹凸之分，如图1.6 5所示。对于水平布置的机床，凸形导轨（指支承导轨）不易积存切屑，但难以保存润滑油，因此只适用于低速运动；凹形导轨润滑性能好，适合于高速运动，但为防止落入切屑等，必须配备良好的防护装置。
    三角形导轨（图1.6 5（a））面磨损时，动导轨会自动下沉，自动补偿磨损量，不会产生间隙。三角形导轨导向性随顶角a的大小而不同，当导轨面的高度一定时，a越小导向性越好，但导轨的承载面积减少，承载能力降低。因此要求导轨承载能力高时，可相应增大其顶角；若要求导向精度高时，就相应减小其顶角。通常取三角形导轨的顶角a为90°；大型和重型机床的导轨顶角较大，取a为110°～120°；精密机床的导轨顶角较小，取a小于，90°。当导轨面承受的水平力与垂直力相差较大时，可采用不对称三角导轨，以使两导轨面的压强分布趋于均匀。
    矩形导轨（图1.65（b））具有刚度高，加工、检验和维修都较方便的优点。但矩形导轨由于存在侧面间隙，因此导向性差。矩形导轨适用于载荷较大而导向性要求略低的设备。
    燕尾形导轨（图1.65（c））的优点是高度较小，结构紧凑，间隙调整方便，可以承受颠覆力矩，而缺点是刚度较差，加工、检验和维修不方便。B通常取55°。这种导轨适用于受力小、导向精度要求不高、速度较低、移动部件层次多、要求间隙调整方便的场合。
    圆柱形导轨（图1.65（d））制造方便，不易积存较大的切屑，但磨损后很难调整和补偿间隙，为防止转动可在表面上开出键槽或作出平面，一般应用较少。

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