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第1章 绪论1

1.1 金属切削机床在国民经济中的地位2

1.2 金属切削机床的分类2

1.3 金属切削机床的型号3

1.3.1 通用机床的型号3

1.3.2 专用机床的型号5

1.4 金属切削机床的发展趋势5

思考和练习6

第2章 机床的运动分析7

2.1 表面成形方法和成形运动8

2.1.1 工件表面的成形方法8

2.1.2 工件表面的成形运动11

2.2 机床的传动联系和传动原理图14

2.2.1 机床的传动联系14

2.2.2 机床的传动装置14

2.2.3 机床的传动链15

2.2.4 传动原理图16

2.3 机床运动的调整18

2.3.1 运动参数及其换置机构18

2.3.2 机床运动的调整计算19

2.3.3 换置机构在传动链中的位置20

思考和练习21

第3章 车床22

3.1 CA6140型卧式车床23

3.1.1 机床的总体布局23

3.1.2 机床的用途24

3.1.3 机床的运动24

3.2 CA6140型卧式车床的传动分析25

3.2.1 主运动传动链的传动分析25

3.2.2 进给运动传动链的传动分析28

3.2.3 刀架快移传动链的传动分析37

3.3 CA6140型卧式车床的结构分析37

3.3.1 主轴箱37

3.3.2 进给箱46

3.3.3 溜板箱48

思考和练习53

第4章 数控机床55

4.1 概述56

4.1.1 机床数控技术56

4.1.2 数控机床的工作原理60

4.1.3 数控机床的组成61

4.1.4 数控机床的特点及应用范围63

4.1.5 数控机床的分类64

4.1.6 数控机床编程70

4.1.7 直线电动机在数控机床中的应用74

4.2 JCS-018型立式镗铣加工中心75

4.2.1 机床的布局及用途75

4.2.2 机床的主要技术参数76

4.2.3 机床的传动系统77

4.2.4 主轴组件79

4.2.5 伺服进给系统81

4.2.6 自动换刀装置82

4.2.7 数控系统86

4.3 计算机直接数控、柔性制造系统和计算机集成制造系统89

4.3.1 计算机直接数控（DNC）89

4.3.2 柔性制造系统（FMS）90

4.3.3 计算机集成制造系统（CIMS）96

思考和练习97

第5章 其他机床98

5.1 钻床99

5.1.1 立式钻床99

5.1.2 摇臂钻床99

5.1.3 深孔钻床100

5.2 镗床100

5.2.1 卧式镗床101

5.2.2 坐标镗床101

5.2.3 金刚镗床104

5.3 铣床105

5.3.1 卧式升降台铣床105

5.3.2 立式升降台铣床106

5.3.3 龙门铣床106

5.4 刨床106

5.4.1 牛头刨床107

5.4.2 龙门刨床107

5.5 磨床108

5.5.1 外圆磨床108

5.5.2 平面磨床109

5.5.3 内圆磨床110

5.6 齿轮加工机床110

5.6.1 Y3150E型滚齿机111

5.6.2 插齿机112

5.6.3 磨齿机112

5.6.4 剃齿机114

5.7 组合机床115

5.7.1 组合机床的特点和工艺范围115

5.7.2 组合机床的配置形式116

5.7.3 卧式双面钻孔组合机床118

5.7.4 组合机床的通用部件126

思考和练习129

第6章 金属切削机床的总体设计130

6.1 概述131

6.1.1 机床产品的设计要求131

6.1.2 机床产品的设计方法134

6.1.3 机床产品开发的设计工作136

6.2 机床产品的标准化138

6.2.1 机床品种的系列化138

6.2.2 零部件的通用化138

6.2.3 零部件的标准化139

6.2.4 机床的模块化140

6.3 机床产品的性能评定指标与价值分析141

6.3.1 机床产品的性能评定指标141

6.3.2 机床产品的价值分析144

6.4 机床的总布局144

6.4.1 机床的初步设计145

6.4.2 机床的造型与色彩设计148

6.4.3 机床的宜人性设计150

思考和练习152

第7章 主传动设计153

7.1 机床主要参数的确定154

7.1.1 尺寸参数的确定154

7.1.2 运动参数的确定154

7.1.3 动力参数的确定158

7.2 主传动方案的选择161

7.2.1 主传动布局的选择162

7.2.2 变速方式的选择162

7.2.3 开停方式的选择164

7.2.4 制动方式的选择165

7.2.5 换向方式的选择167

7.2.6 润滑系统的选择169

7.3 主传动的运动设计171

7.3.1 转速图、结构网与结构式分析171

7.3.2 转速图的拟定175

7.3.3 齿轮齿数的确定179

7.4 具有某些特点的主传动系统185

7.4.1 扩大变速范围的传动系统185

7.4.2 采用交换齿轮的传动系统186

7.4.3 采用多速电动机的传动系统187

7.4.4 采用混合公比的传动系统187

7.4.5 采用公用齿轮的传动系统189

7.4.6 采用无级变速的传动系统189

7.5 主传动的计算转速190

7.5.1 主轴计算转速的确定191

7.5.2 其他传动件计算转速的确定191

7.6 变速箱内各传动件的布置193

7.6.1 齿轮的布置与排列193

7.6.2 传动轴的安装方式196

思考和练习197

第8章 进给传动设计199

8.1 概述200

8.1.1 进给传动的类型及其应用200

8.1.2 进给传动的特点200

8.1.3 进给传动的组成201

8.1.4 进给伺服系统的设计要求202

8.1.5 快速空行程运动203

8.2 数控机床的伺服进给传动系统204

8.2.1 数控机床伺服进给传动系统的特点204

8.2.2 滚珠丝杠螺母副205

8.2.3 传动齿轮齿侧间隙的消除208

8.2.4 驱动电动机211

8.2.5 位移检测装置212

8.3 机床内联系传动链设计213

8.3.1 误差的来源及传递规律213

8.3.2 内联系传动链的设计原则216

思考和练习217

第9章 主轴组件设计218

9.1 概述219

9.2 主轴传动件221

9.2.1 主轴传动件类型的选择221

9.2.2 主轴传动件的布置222

9.3 主轴223

9.3.1 主轴的结构形状223

9.3.2 主轴的材料和热处理224

9.3.3 主轴技术条件225

9.4 主轴滚动支承226

9.4.1 主轴滚动轴承类型的选择227

9.4.2 主轴滚动轴承的配置229

9.4.3 主轴滚动轴承的精度及其选配231

9.4.4 主轴滚动轴承的间隙及其调整235

9.4.5 主轴的滚动轴承配合及其配合件的精度238

9.4.6 主轴滚动轴承的润滑239

9.4.7 主轴滚动轴承的密封240

9.5 主轴组件的设计计算241

9.5.1 主轴组件的设计步骤241

9.5.2 主轴组件的结构尺寸242

9.5.3 主轴组件的刚度验算248

9.6 主轴的液体动压滑动轴承及静压滑动轴承252

9.6.1 主轴液体动压滑动轴承252

9.6.2 主轴的液体静压滑动轴承254

思考和练习255

第10章 支承件的设计256

10.1 概述257

10.1.1 支承件的功用257

10.1.2 支承件的设计要求257

10.1.3 支承件的设计步骤258

10.2 支承件的刚度258

10.2.1 支承件的受力分析258

10.2.2 支承件的静刚度260

10.3 支承件的动态特性262

10.3.1 支承件的固有频率和振型263

10.3.2 改善支承件的动态特性及其措施265

10.4 支承件的热变形特性266

10.4.1 支承件的热变形266

10.4.2 改善支承件热变形特性的措施267