本书是普通高等教育“十一五”国家级规划教材，包括先进机械制造装备的加工装备、物流装备、测控装备三方面内容，反映了先进的机械制造装备较完整的体系。本书将加工装备的机床，物流装备中的机器人、自动导航物流车，测控装备的坐标测量机等具有坐标运动的运动学原理和运动功能设计的共性知识统一到“机械制造装备设计方法”一章中；将机床

、机器人、坐标测量机等数控装备的数控系统共性知识统一到“数控装备CNC系统设计”一章中，建立了相关章节设计知识的纵向联系，同时避免同类共性知识在各章中重复介绍。在介绍机械制造装备的基本设计知识与原理的基础上，本书突出了新知识、新技术、新结构、新元件和新成果的介绍。

本书共10章，由机械制造装备设计领域学术造诣深、富有教学经验及教材编写经验和设计实践经历的教授负责编写，条理清楚，图文并茂。本书可作为普通高等学校机械设计制造及其自动化及相关专业的教材，其新知识、新成果的介绍也可供工程技术人员和研究生参考。

前辅文
第1章 绪论
  1.1 机械制造装备与制造业的关系
   1.1.1 机械制造业与产品
   1.1.2 机械制造装备与制造业的关系
  1.2 机械制造装备与市场竞争的关系
   1.2.1 市场变化对机械制造装备的要求
   1.2.2 机械制造装备适应市场竞争的对策
  1.3 机械制造生产模式的发展
   1.3.1 机械制造生产活动的基本功能
   1.3.2 机械制造生产模式的变革
  1.4 机械制造装备的发展趋势与组成
   1.4.1 机械制造装备的发展趋势
   1.4.2 机械制造装备的组成
  思考题与习题
第2章 机械制造装备设计方法
  2.1 设计的基本要求
  2.2 设计内容及过程
   2.2.1 产品规划阶段
   2.2.2 方案设计阶段
   2.2.3 技术设计阶段
   2.2.4 施工设计阶段
   2.2.5 设计过程的评价与迭代
  2.3 设计类型及方法
   2.3.1 设计类型
   2.3.2 创新设计方法
   2.3.3 模块化变型设计方法
  2.4 坐标运动类装备运动学原理与方案设计方法
   2.4.1 运动学基本原理
   2.4.2 求解运动原理方案的方法
   2.4.3 机床运动原理方案设计方法
   2.4.4 机器人运动原理方案设计方法
   2.4.5 自动导航物流小车运动方案设计
  思考题与习题
第3章 金属切削机床设计
  3.1 机床设计方法与步骤
   3.1.1 机床设计应满足的基本要求
   3.1.2 机床设计内容与方法的变革
   3.1.3 机床设计步骤
  3.2 金属切削机床总体设计
   3.2.1 机床系列型谱的制订
   3.2.2 机床运动原理方案设计与分析
   3.2.3 机床传动原理方案设计
   3.2.4 机床的总体结构方案设计
   3.2.5 机床主要参数的设计
  3.3 主运动系统设计
   3.3.1 主运动系统传动形式
   3.3.2 机械传动的主运动系统设计
   3.3.3 机电结合传动的主运动系统设计
   3.3.4 零传动的主运动系统设计
   3.3.5 主轴组件设计
  3.4 进给运动系统设计
   3.4.1 进给运动系统传动形式
   3.4.2 机械传动的进给运动系统设计
   3.4.3 机电结合变速进给传动系统设计
   3.4.4 零传动进给系统
   3.4.5 进给运动系统的运动功能部件
  3.5 导轨设计
   3.5.1 导轨类型方案选择
   3.5.2 滑动导轨
   3.5.3 滚动导轨
   3.5.4 柔性铰链导轨
  3.6 支承件设计
   3.6.1 支承件的设计要求
   3.6.2 支承件的材料
   3.6.3 支承件的结构设计
  思考题与习题
第4章 机床夹具设计
  4.1 概述
   4.1.1 机床夹具的分类和基本组成
   4.1.2 机床夹具设计过程
   4.1.3 夹具设计简例
  4.2 工件定位设计
   4.2.1 工件定位原理
   4.2.2 工件定位的约束分析
   4.2.3 常用定位元件及约束状况
   4.2.4 定位方式及定位误差计算
  4.3 夹具的夹紧设计
   4.3.1 工件的夹紧要求及夹紧装置结构特点
   4.3.2 夹紧力的三要素分析
   4.3.3 基本夹紧机构设计
   4.3.4 其他夹紧机构简介
  4.4 机床夹具的其他装置设计
   4.4.1 分度装置
   4.4.2 对刀及导向装置
   4.4.3 对定装置
   4.4.4 动力装置
  4.5 组合夹具及应用
   4.5.1 组合夹具的特点
   4.5.2 组合夹具的分类
   4.5.3 组合夹具系统的元件及功用
   4.5.4 组合夹具的装配过程
   4.5.5 组合夹具的装配实例
  思考题与习题
第5章 功能部件设计
  5.1 概述
  5.2 机床刀架设计
   5.2.1 机床刀架装置的功能
   5.2.2 对机床刀架装置的基本要求
   5.2.3 机床刀架装置的类型
   5.2.4 机床刀架结构
   5.2.5 机床刀架装置的转位机构
   5.2.6 机床刀架装置的定位机构
   5.2.7 机床刀架装置夹紧力的计算
   5.2.8 数控机床刀架的选用
  5.3 机床刀库设计
   5.3.1 刀库的类型
   5.3.2 链式刀库的构成
   5.3.3 刀库驱动电动机的选择
   5.3.4 自动换刀装置的形式
   5.3.5 刀具的自动选择
   5.3.6 换刀机械手
  5.4 机床回转工作台的设计
   5.4.1 回转工作台的基本要求和类型
   5.4.2 分度工作台
   5.4.3 数控回转工作台
  思考题与习题
第6章 工业机器人设计
  6.1 工业机器人描述方法
   6.1.1 工业机器人的工作原理
   6.1.2 工业机器人的构成及分类
   6.1.3 工业机器人运动描述方法
  6.2 工业机器人的设计方法
   6.2.1 工业机器人的设计方法
   6.2.2 工业机器人设计内容与步骤
  6.3 工业机器人传动系统设计
   6.3.1 工业机器人的受力分析
   6.3.2 工业机器人的传动系统设计
   6.3.3 驱动方式选择
  6.4 工业机器人的机械结构系统设计
   6.4.1 工业机器人的手臂和机座
   6.4.2 工业机器人的手腕
   6.4.3 工业机器人的末端执行器
  6.5 机器人操作机示例
  6.6 工业机器人的控制
   6.6.1 工业机器人控制系统的构成
   6.6.2 工业机器人的位置伺服控制
   6.6.3 工业机器人其他控制方式
   6.6.4 机器人智能技术
  6.7 工业机器人在机械制造系统中的应用
   6.7.1 单机形式应用
   6.7.2 在机械制造系统中的应用
  思考题与习题
第7章 机械制造物流系统设计
  7.1 概述
   7.1.1 工厂物流系统设计的意义
   7.1.2 物流系统的基本构成
   7.1.3 物流设备及其选择与设计要求
  7.2 物流输送装置
   7.2.1 输送机装置
   7.2.2 随行夹具
   7.2.3 随行工作台站
   7.2.4 有轨小车
   7.2.5 自动导引小车
   7.2.6 移载机
  7.3 物流交换装置
   7.3.1 托盘交换装置
   7.3.2 上下料机械手
   7.3.3 料斗式上料装置
   7.3.4 料仓式上料装置
  7.4 仓储装置
   7.4.1 自动化立体仓库及其类型
   7.4.2 自动化立体仓库总体设计
   7.4.3 托盘
   7.4.4 堆垛机
  思考题与习题
第8章 机械加工检测装置
  8.1 机械加工中检测、监测装置功能和类型
   8.1.1 光学检测装置及其类型
   8.1.2 电磁检测装置及其类型
   8.1.3 电量检测装置及其类型
   8.1.4 其他检测装置及其类型
  8.2 机床运动位移检测装置
   8.2.1 光栅尺原理及其应用
   8.2.2 感应同步器原理及其应用
   8.2.3 编码器
   8.2.4 旋转变压器
   8.2.5 激光干涉仪原理及其应用
  8.3 加工精度的脱机检测装置
   8.3.1 测长仪和测长机
   8.3.2 工具显微镜
   8.3.3 三坐标测量机
  8.4 加工系统的监测装置
   8.4.1 机床精度校准检测装置
   8.4.2 刀具磨损、破损检测装置原理及其应用
   8.4.3 主轴温度监控原理及其应用
  思考题与习题
第9章 数控装备CNC系统设计
  9.1 CNC系统的组成及类型
   9.1.1 CNC系统的组成
   9.1.2 CNC系统的分类
  9.2 CNC系统的硬件设计
   9.2.1 按硬件制造方式对数控系统硬件结构的分类
   9.2.2 根据所用的CPU对数控系统硬件结构进行分类
   9.2.3 开放式数控系统的体系结构
  9.3 CNC系统的软件设计
   9.3.1 CNC系统软硬件的界面
   9.3.2 CNC系统软件的工作过程
   9.3.3 CNC系统控制软件的结构特点
   9.3.4 常见CNC系统的软件结构
  9.4 机床的数控系统设计
   9.4.1 数控车床的基本设计要求
   9.4.2 数控车床的设计过程
  思考题与习题
第10章 自动化制造系统总体设计
  10.1 概述
   10.1.1 制造系统的概念
   10.1.2 制造系统的分类
  10.2 自动线的总体设计
   10.2.1 自动线的组成和类型及工件传输方法
   10.2.2 自动线设计与建造时应考虑的因素
   10.2.3 自动线总体设计流程及方法
   10.2.4 自动线工艺方案的拟订
   10.2.5 生产线专用机床总体设计
   10.2.6 自动线的评价
  10.3 柔性制造系统
   10.3.1 柔性制造系统的概念及组成
   10.3.2 柔性制造系统类型
  10.4 柔性制造系统的规划与设计
   10.4.1 规划的系统方法
   10.4.2 系统结构选择和确定对机床的要求
  10.5 FMS总体设计及独立工位的配置
   10.5.1 FMS总体方案设计
   10.5.2 FMS各独立工位及其配置原则
   10.5.3 FMS的物料储运系统及其配置
   10.5.4 FMS总体平面布局
  10.6 柔性制造系统实例
   10.6.1 实例
   10.6.2 实例2
  思考题与习题
参考文献

“十一五”国家规划教材