现代实用机床设计手册（下册） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:机械工业

作者:本社

出品人:

页数:1878

译者:

出版时间:2006-7

价格:198.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787111186366

丛书系列:

图书标签:

• 机床设计
• 机床制造
• 机械工程
• 机械设计
• 工业工程
• 制造技术
• 机械原理
• 实用手册
• 工程技术
• 设备工程

现代实用机床设计手册（下册）—— 深度解析机床制造的关键技术与前沿发展 内容概述： 《现代实用机床设计手册（下册）》并非一本泛泛而谈的教材，而是致力于深入剖析现代机床设计与制造中的核心环节与前沿技术，为广大机床研发人员、工程师、技术工人以及相关领域的专业学生提供一套系统、详实、极具参考价值的实操指南。本书以上册为基础，重点聚焦于机床性能提升、智能化升级、先进制造工艺应用以及特定机床类型的设计要点，旨在帮助读者掌握当前机床行业最实用、最先进的设计理念与工程实践。 核心内容解析： 本书的编写脉络清晰，层层递进，从基础原理到高级应用，再到未来趋势，力求覆盖机床设计全流程中的关键要素。 第一部分：提升机床性能的关键设计要素 本部分是本书的基石，深入探讨了影响机床整体性能的各项关键技术。 精密传动与驱动技术： 滚珠丝杠副与直线导轨优化设计： 详细阐述了不同类型滚珠丝杠副（如预紧、无间隙、高精度）的选型原则、安装精度要求、润滑方式选择及其对机床刚性、精度和速度的影响。对直线导轨的设计，包括导轨类型（如滚柱、滚珠）、导轨精度等级、导轨的安装精度与补偿方法，以及其在承受高载荷、实现高速运动中的作用进行了深入剖析。 齿轮传动与蜗轮蜗杆传动的高精度设计： 探讨了高精度齿轮的制造公差、齿形优化、表面处理技术（如渗碳淬火、氮化）在降低传动误差、提高传动效率中的作用。特别强调了精密蜗轮蜗杆副的加工精度、啮合间隙的控制，以及其在实现高减速比、高刚性回转轴设计中的应用。 电机与伺服系统的匹配与控制策略： 详细介绍了不同类型伺服电机（如交流伺服、直流伺服）的特性、选型依据，以及其与驱动器、编码器等组成的伺服系统在机床动态性能（如加减速、定位精度、跟踪精度）中的重要性。深入讲解了PID控制、模糊控制、自适应控制等先进控制算法在提升伺服系统性能中的应用。 液压与气动传动在机床中的应用与优化： 针对液压和气动系统，本书详细介绍了泵、阀、油缸、气缸等关键元件的设计与选型，以及液压伺服系统、比例控制阀在实现平稳、精确运动控制中的优势。讨论了系统泄漏、压力波动、噪音等问题，并提供了相应的优化和解决措施。 刚性与动态性能的提升： 床身与立柱的结构优化设计： 深入分析了铸件、焊接件、复合材料等不同床身结构的力学性能，通过有限元分析（FEA）等方法优化截面形状、加强筋设置，以提高机床的整体刚度和抗变形能力。讲解了如何通过结构设计有效抑制振动，提升加工稳定性。 主轴系统的精度与刚性设计： 详细阐述了轴承类型（如角接触球轴承、圆锥滚子轴承、滚针轴承）的选择与布置，轴承预紧力的控制，以及主轴动平衡技术对提高主轴回转精度、刚性和降低噪音的重要性。探讨了主轴箱的结构设计、冷却与润滑方式对延长主轴寿命和保证加工精度的影响。 刀具与工件夹持系统的精度设计： 重点介绍了不同类型的刀具夹持系统（如筒夹、拉钉、刀柄），及其对刀具跳动、夹持力均匀性的影响。对于工件夹持，深入分析了三爪、四爪卡盘、液压/气动夹头、柔性夹具等的设计原理与应用场景，强调了夹持刚性对保证工件定位精度和加工表面质量的关键作用。 热变形控制与精度补偿： 机床热源分析与散热设计： 详细分析了主轴、驱动系统、液压站等热源的产生机制，并提出有效的散热措施，如风冷、水冷、油冷系统设计，以及合理布置散热元件，降低机床整体温升。 精密补偿技术： 介绍了基于温度补偿的机床精度补偿方法，包括温度传感器布置、补偿算法设计。同时，深入探讨了基于激光干涉仪、网格编码器的动态精度补偿技术，以及这些技术在数控机床上实现高精度加工的关键作用。 第二部分：智能化与先进制造技术的融合 本部分聚焦于机床的智能化升级与新兴制造技术的集成，是机床行业未来发展的关键方向。 数控系统与嵌入式技术： 开放式数控系统架构与二次开发： 详细介绍了当前主流数控系统的架构特点，包括PLC、NC核、HMI等模块的功能划分。重点讲解了如何进行数控系统的二次开发，以实现定制化的功能扩展和工艺优化。 嵌入式控制在机床中的应用： 探讨了基于ARM、FPGA等嵌入式处理器在机床控制器、传感器信号处理、实时数据采集等方面的应用，以及其在提高控制精度、降低成本、实现模块化设计方面的优势。 传感器技术与智能感知： 多源传感器融合技术： 详细介绍了应变片、测力传感器、加速度传感器、温度传感器、视觉传感器等在机床上的应用，以及如何通过多源信息融合，实现对机床运行状态、加工过程的实时监测与诊断。 在线检测与质量反馈： 重点阐述了在线尺寸测量、表面粗糙度检测、刀具磨损监测等技术，以及如何将这些检测数据实时反馈给数控系统，实现加工参数的自适应调整，保证加工质量。 工业物联网（IIoT）与大数据分析： 机床设备互联与数据采集： 讲解了如何通过OPC UA、MQTT等通信协议，将机床接入工业物联网，实现设备间的互联互通和生产数据的集中采集。 机床运行状态预测与故障诊断： 介绍了基于机器学习和大数据分析技术，对机床运行数据进行建模，实现对设备故障的早期预测和精准诊断，从而提高设备利用率，降低维护成本。 增材制造（3D打印）与机床的融合： 3D打印在机床制造中的应用： 探讨了利用3D打印技术制造复杂结构的机床部件（如冷却通道集成式床身、轻量化主轴箱），以及其在缩短制造周期、降低材料消耗方面的优势。 面向增材制造的机床设计： 介绍了为适应增材制造工艺特点而设计的机床，如用于金属3D打印后处理的五轴联动加工中心。 第三部分：特定机床类型的设计要点与前沿应用 本部分将前两部分的内容与实际应用相结合，聚焦于几种典型的高端机床类型，深入探讨其设计难点与创新方向。 五轴联动加工中心的设计与应用： 回转轴的结构设计与运动学分析： 详细分析了各种回转轴（如A轴、B轴、C轴）的驱动方式（如直驱电机、齿轮）、支撑结构、精度控制方法。重点讲解了五轴联动加工的运动学模型、插补算法以及如何通过合理的轴系配置实现复杂曲面的高精度加工。 机床结构布局与动力学优化： 探讨了五轴联动加工中心独特的结构布局，如转台式、摆头式，以及如何在保证加工范围的同时，优化结构刚性和抑制振动。 高速切削机床的设计与挑战： 轻量化结构设计与材料选择： 重点研究如何采用轻质高强材料（如铝合金、碳纤维复合材料）制造机床部件，以降低运动惯量，提高动态响应速度。 主轴与刀具系统的高速化设计： 探讨了主轴转速、刀具转速的极限，以及如何设计高效的刀具冷却与排屑系统，应对高速切削带来的挑战。 精密电加工设备（EDM/ECM）的设计与优化： 电火花加工（EDM）电极设计与脉冲电源控制： 详细分析了电极材料、形状设计，以及脉冲电源的波形、频率、占空比等参数对加工效率、表面质量和电极损耗的影响。 电化学加工（ECM）电解液流动与电化学反应控制： 探讨了电解液的循环系统设计、流速控制，以及电化学反应机理在保证加工精度和表面光洁度中的作用。 其他特种功能机床的设计简介： 简要介绍如磨削中心、车铣复合中心、柔性制造单元（FMS）等特种功能机床的设计理念与关键技术，为读者提供更广阔的视野。 本书的价值与读者群体： 《现代实用机床设计手册（下册）》以其严谨的科学性、详实的技术内容和前瞻的行业视角，成为机床设计与制造领域不可或缺的参考资料。 对于机床研发工程师： 本书提供了解决实际工程问题的理论依据和方法指导，能够帮助他们设计出更高效、更精密、更智能化的机床产品。 对于技术工人与操作人员： 本书有助于他们深入理解机床的工作原理和设计要点，从而更好地操作、维护和保养机床，提高生产效率和产品质量。 对于相关专业的学生： 本书是学习现代机床设计理论与实践的理想读物，能够帮助他们建立扎实的专业基础，为未来的职业生涯奠定坚实基础。 对于机床相关领域的科研人员： 本书能够为他们提供最新的技术动态和研究方向，激发创新灵感。 总之，《现代实用机床设计手册（下册）》是一部凝聚了机床设计领域智慧的百科全书，它不仅传授技术，更引领思考，旨在推动中国乃至全球机床制造技术的进步与发展。

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这本书的排版和索引系统是我个人非常欣赏的一点。在工程设计中，时间就是金钱，快速定位所需信息至关重要。这本手册的页边空白和图表编号系统设计得非常合理，使得在紧张的工作节奏中，我可以迅速找到关于“螺纹副摩擦系数修正”或者“防碰撞系统逻辑设计”的相关章节。它不像某些老旧手册那样，需要花费大量时间在目录和索引之间来回翻找。更值得称赞的是，它对最新国际标准（比如ISO和相关的行业规范）的引用非常及时和准确，并且在引用的同时，还附带了对这些标准变化原因的简要解释。这对于我们这些需要经常与国际客户打交道、进行产品认证的工程师来说，是极大的便利。它确保了我们的设计方案不仅“能用”，而且“符合国际最前沿的要求”。这种对时效性和规范性的把握，使得这本书在众多参考资料中脱颖而出。

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这本《现代实用机床设计手册（下册）》的定价着实不低，但对于我们车间的工程师们来说，这简直是不可多得的宝藏。我主要负责老旧设备的改造和新一代数控机床的引进调试工作，过去常常因为一些关键部件的计算和选型问题，需要在浩如烟海的标准图集和过时的旧手册中摸索，效率低下且容易出错。这本书的出现，极大地缓解了这种困境。特别是关于高速切削刀具的动态特性分析那一部分，阐述得非常透彻，它不仅仅给出了理论公式，还结合了实际案例，解释了不同材料在高速冲击下的应力分布模型，这对我们优化刀具路径、延长刀具寿命至关重要。再比如，在涉及主轴轴承的预紧力计算和热变形补偿策略时，手册提供了详尽的流程图和具体的参数选取建议，而不是空泛的理论堆砌。我特别欣赏其中关于机床刚度优化设计的部分，它清晰地对比了传统铸铁机身和新型复合材料机身在不同负载下的振动抑制效果，为我们进行设备升级换代提供了坚实的工程依据。总而言之，这本书的实用性远超其价格，是车间技术人员案头必备的工具书。

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我主要负责中小型多工位联动自动线的项目集成工作，需要处理大量的机械、电气和软件接口问题。过去最头疼的就是不同子系统之间的参数兼容性和可靠性验证。这本书的《下册》中关于机床系统集成与调试的章节，可以说是为我们量身定做的指南。它没有停留在宏观的系统介绍，而是深入到了PLC与运动控制器之间的数据帧格式、同步周期设置的最佳实践等具体技术细节。特别是它对于“机床故障诊断树”的构建部分，提供了基于专家系统的推理逻辑，这极大地加速了我们在现场处理突发性故障时的定位速度。我曾按照手册中建议的步骤，成功排查了一个此前困扰我们数周的间歇性通信中断问题，那涉及到伺服驱动器的高速I/O响应时间优化。这本书提供的不仅仅是设计理论，更是一整套从设计、制造到最终调试和维护的完整生命周期方法论，对于项目经理和集成工程师而言，其价值难以估量。

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拿到这本厚厚的《下册》，我第一时间翻阅了关于伺服驱动系统与反馈控制策略的章节。作为一名刚从高校毕业进入制造一线不久的年轻技术员，我对这部分内容尤其感兴趣，因为现代机床的智能化水平很大程度上取决于其运动控制的精度和响应速度。坦白讲，以前看的很多资料都侧重于理论推导，公式很漂亮，但一到实际应用场景，比如如何处理高频谐波干扰、如何设定PID参数以兼顾快速性和稳定性，就显得捉襟见肘了。这本书的处理方式非常接地气，它用大量的图表展示了不同控制算法在实际加工过程中的波形对比，并特别强调了编码器信号噪声对最终加工精度的影响及相应的滤波处理方法。我发现其中关于“反向间隙”补偿算法的章节，提供了几种不同的数学模型，并用实际机床的测试数据验证了哪种模型在面对大负载突变时表现最优。这种“理论指导实践，实践反哺理论”的编排思路，让我觉得受益匪浅，它不仅教会了我“是什么”，更重要的是教会了我“为什么是这样”以及“如何才能更好”。

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说实话，我对技术手册一向抱有保留态度，总觉得里面充斥着太多晦涩难懂的符号和脱离实际的假设。但这本《现代实用机床设计手册（下册）》确实让我耳目一新。它在描述复杂结构设计时，运用了大量的剖视图和爆炸图，清晰地展示了内部件的装配关系和干涉检查要点。我特别关注了其中关于机床排屑和冷却液回收系统的设计章节。这个看似不起眼的部分，在实际生产中却直接关系到车间的环境和机床的长期维护成本。手册详细分析了不同螺旋输送器和刮板排屑器的效率差异，以及冷却液循环净化系统的颗粒物截留率模型。这些细节的关注，体现了编写者深厚的行业经验。对于我们负责车间布局和“精益生产”实施的同事来说，这本手册提供了宝贵的参考数据，让我们能够基于可靠的工程数据来优化整个生产单元的物流和物料流转设计，而不仅仅是停留在概念层面。

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