機械裝備結(jié)構(gòu)設(shè)計是將機械裝備的設(shè)計原理方案具體化的過程,涉及的基礎(chǔ)理論和專業(yè)技術(shù)是機械設(shè)計工程師必須掌握的內(nèi)容,因此是機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)學(xué)生必修的一門專業(yè)課。
本教材著力點在于機械裝備的結(jié)構(gòu)設(shè)計,既涉及機械裝備結(jié)構(gòu)的一般設(shè)計原則和方法,也涉及機械制造裝備中典型裝備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(以機床為例)。使學(xué)生從面到點,掌握一般機械裝備結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本原理和方法,并通過與本課程配套的課程設(shè)計,以點帶面地掌握和應(yīng)用機械裝備結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)。目前,尚無包含上述兩方面內(nèi)容的教材,且現(xiàn)有相關(guān)教材中均缺乏機械裝備結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方面的前沿內(nèi)容。
創(chuàng)新應(yīng)用型數(shù)字交互規(guī)劃教材︱機械工程是圍繞全國教育人才發(fā)展中長期規(guī)劃(20102020年)中國制造2025制造業(yè)人才發(fā)展規(guī)劃指南等綱領(lǐng)性文件,在上海市機械專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會和上海市機械工程學(xué)會先進制造技術(shù)專業(yè)委員會的牽頭、指導(dǎo)下,由上?茖W(xué)技術(shù)出版社組織國內(nèi)高等院校及國內(nèi)外大型名企共同編寫而成的一套將數(shù)字資源與紙質(zhì)書交互融合的本科教材。該套教材的出版,立足于滿足經(jīng)濟發(fā)展方式轉(zhuǎn)變、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級急需的智能制造業(yè)創(chuàng)新型、復(fù)合型人才的需求,有望在一定程度上推動高等教育多樣化發(fā)展、優(yōu)化專業(yè)和課程結(jié)構(gòu)、提高專業(yè)課程設(shè)置與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的匹配程度、提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力。教材特色如下:
1.創(chuàng)新課程設(shè)置,優(yōu)化實踐環(huán)節(jié)。充分考慮國家對智能制造人才培養(yǎng)的政策和制度層面的要求,改進傳統(tǒng)教科書內(nèi)容陳舊、滯后時代和行業(yè)發(fā)展的狀況,植入企業(yè)的相關(guān)內(nèi)容和案例,確保教材在內(nèi)容上技術(shù)先進、工藝領(lǐng)先、案例新穎;并在每章開始增設(shè)與國際工程教育認證接軌的學(xué)習(xí)成果達成要求,明確學(xué)生應(yīng)達成的能力要求,以進一步培養(yǎng)學(xué)生在專業(yè)學(xué)習(xí)領(lǐng)域的國際化視野。
2.創(chuàng)新編寫模式,實現(xiàn)產(chǎn)教研用融合。由高等院校、行業(yè)協(xié)會、學(xué)會、名企共同參與編寫,充分發(fā)揮學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)委員會和行業(yè)組織在教材建設(shè)中的作用,以企業(yè)需求為導(dǎo)向,內(nèi)容技術(shù)互補、資源共享,突出專業(yè)和應(yīng)用實踐特色。
3.創(chuàng)新內(nèi)容形式,優(yōu)化教學(xué)方式。突破傳統(tǒng)教材模式,依托增強現(xiàn)實(AR)等技術(shù),將智能制造仿真場景、實驗實訓(xùn)操作視頻、材料顯微組織放大圖片、智能機器人技術(shù)演示動畫、國內(nèi)外名企案例展示等多種數(shù)字資源與紙質(zhì)產(chǎn)品交互,以直觀、形象、標準、泛在(便。┑姆绞教峁┙o學(xué)生,幫助學(xué)生提升學(xué)習(xí)興趣,改進學(xué)習(xí)效果,促進學(xué)習(xí)方式的變革。
在中國制造2025國家戰(zhàn)略指引下,在深化教育領(lǐng)域綜合改革,加快現(xiàn)代職業(yè)教育體系建設(shè),深化產(chǎn)教融合、校企合作,培養(yǎng)高素質(zhì)勞動者和技能型人才的形勢下,我國高教人才培養(yǎng)領(lǐng)域也正在經(jīng)歷又一重大改革,制造強國建設(shè)對工程科技人才培養(yǎng)提出了新的要求,需要更多的高素質(zhì)應(yīng)用型人才,同時隨著人才培養(yǎng)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的深度融合,盡早推出適合創(chuàng)新應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式的出版項目勢在必行。教科書是人才培養(yǎng)過程中受教育者獲得系統(tǒng)知識、進行學(xué)習(xí)的主要材料和載體,教材在提高人才培養(yǎng)質(zhì)量中起著基礎(chǔ)性作用。目前市場上專業(yè)知識領(lǐng)域的教材建設(shè),普遍存在建設(shè)主體是高校,而缺乏企業(yè)參與編寫的問題,致使專業(yè)教學(xué)教材內(nèi)容陳舊,無法反映行業(yè)技術(shù)的新發(fā)展。本套教材的出版是深化教學(xué)改革,踐行產(chǎn)教融合、校企合作的一次嘗試,尤其是吸收了較多長期活躍在教學(xué)和企業(yè)技術(shù)一線的專業(yè)技術(shù)人員參與教材編寫,有助于改善在傳統(tǒng)機械工程向智能制造轉(zhuǎn)變的過程中,機械工程這一專業(yè)傳統(tǒng)教科書中內(nèi)容陳舊、無法適應(yīng)技術(shù)和行業(yè)發(fā)展需要的問題。
另外,傳統(tǒng)教科書形式單一,一般形式為紙媒或者是紙媒配光盤的形式;ヂ(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,為教材的數(shù)字化資源建設(shè)提供了新手段。本叢書利用增強現(xiàn)實(AR)技術(shù),將諸如智能制造虛擬場景、實驗實訓(xùn)操作視頻、機械工程材料性能及智能機器人技術(shù)演示動畫、國內(nèi)外名企案例展示等在傳統(tǒng)媒體形態(tài)中無法或很少涉及的數(shù)字資源,與紙質(zhì)產(chǎn)品交互,為讀者帶來更豐富有效的體驗,不失為一種增強教學(xué)效果、提高人才培養(yǎng)的有效途徑。
本套教材是在上海市機械專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會和上海市機械工程學(xué)會先進制造技術(shù)專業(yè)委員會的牽頭、指導(dǎo)下,立足國內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域產(chǎn)學(xué)研發(fā)展的整體情況,來自上海交通大學(xué)、上海理工大學(xué)、同濟大學(xué)、上海大學(xué)、上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)、上海工程技術(shù)大學(xué)等近10所院校制造業(yè)學(xué)科的專家學(xué)者,以及來自江浙滬制造業(yè)名企及部分國際制造業(yè)名企的專家和工程師等一并參與的內(nèi)容創(chuàng)作。本套創(chuàng)新教材的推出,是智能制造專業(yè)人才培養(yǎng)的融合出版創(chuàng)新探索,一方面體現(xiàn)和保持了人才培養(yǎng)的創(chuàng)新性,促使受教育者學(xué)會思考、與社會融為一體;另一方面也凸顯了新聞出版、文化發(fā)展對于人才培養(yǎng)的價值和必要性。
中國工程院院士
丁曉紅,上海理工大學(xué)機械工程學(xué)院教授,專長學(xué)科機械設(shè)計。具有多年教學(xué)經(jīng)歷和豐富的海外科研經(jīng)驗。發(fā)表教研論文多篇,主持上海市教委重點課程建設(shè)教研項目2項。
第1章緒論
1.1機械裝備結(jié)構(gòu)設(shè)計的任務(wù)、內(nèi)容及步驟
1.2機械裝備結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本要求
1.3機械裝備結(jié)構(gòu)設(shè)計中的力學(xué)準則
1.4機械裝備結(jié)構(gòu)設(shè)計的發(fā)展
第2章典型加工工藝零件結(jié)構(gòu)設(shè)計基本原則
2.1金屬切削件結(jié)構(gòu)設(shè)計基本原則
2.2鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計基本原則
2.3焊接件結(jié)構(gòu)設(shè)計基本原則
2.4金屬塑性成形零件結(jié)構(gòu)設(shè)計基本原則
第3章機床傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計
3.1傳動系統(tǒng)中的典型機構(gòu)
3.2CA6140車床傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析
第4章機床傳動系統(tǒng)運動設(shè)計
4.1主傳動系統(tǒng)運動設(shè)計
4.2主傳動的幾種特殊變速方式
4.3計算轉(zhuǎn)速的確定
4.4CA6140臥式車床傳動系統(tǒng)運動分析
第5章主軸組件設(shè)計
5.1主軸組件概述
5.2主軸組件常用軸承結(jié)構(gòu)及選型
5.3軸支承定位方式及結(jié)構(gòu)設(shè)計原則
5.4主軸結(jié)構(gòu)設(shè)計
5.5主軸組件結(jié)構(gòu)實例
第6章支承件與導(dǎo)軌設(shè)計
6.1支承件的設(shè)計要求與材料
6.2支承件的結(jié)構(gòu)設(shè)計
6.3導(dǎo)軌的分類、要求及材料
6.4滑動導(dǎo)軌
6.5滾動導(dǎo)軌
第7章數(shù)控機床結(jié)構(gòu)
7.1數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)概述
7.2主傳動系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)
7.3進給傳動系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)
7.4自動換刀裝置及結(jié)構(gòu)
第8章機械裝備結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方法
8.1結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的基本概念
8.2結(jié)構(gòu)拓撲優(yōu)化設(shè)計
8.3結(jié)構(gòu)形狀優(yōu)化設(shè)計
8.4結(jié)構(gòu)尺寸優(yōu)化設(shè)計
8.5結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計軟件及其應(yīng)用
參考文獻