设计导读与机床说明
全自动弯管机技术参数
WG60CNC、WG80CNC、WG100CNC全自动弯管机图样总表
WG60CNC全自动弯管机图样1
WG80CNC全自动弯管机图样210
WG100CNC全自动弯管机图样243
附录AWG60CNC、WG80CNC、WG100CNC全自动弯管机外购件明细表276
附录BWG60CNC、WG80CNC、WG100CNC全自动弯管机产品验收技术条件282
附录C数控全自动机床加工和检验零件视频285
参考文献286
本书是一本完整的、优秀的系列化机床机械设计的经典范例,展现了数控机床整机设计的优秀方法。系列化机床机械设计是指用同一类型机床加工同一类型机械产品的机床设计,它作成机床的规格尺寸大小不同。例如对于管材弯曲成形时的加工,管材的直径可能是10~100mm的任一尺寸,但总不能用大弯管机来弯直径10mm的小管材,这成了大马拉小车,当然也不能用一台小的弯管机来弯曲直径100mm的大管子,因为力量不够。然而又总不能作很多规格的弯管机来满足不同尺寸的管材,那么应作几台弯管机来满足直径10~100mm管材弯管需求呢?这就是设计者的智慧了,应划分几个尺寸段,如管材直径30mm以下用的,40mm以下用的,60mm以下用的,80mm以下用的,100mm以下用的,用户可以根据本地区需要弯曲管子的直径尺寸大小购买弯管机的规格尺寸,这就出现了系列化弯管自动机床的设计。它是整套大型自动化机床设计,满足机械零件产品全部尺寸要求的系列化自动机床的设计。同样,不同模数的齿轮系列自动加工机床设计等也是如此。
系列化自动机床设计有很多优点,因为它是同一类型机床,用来加工同一类型零件,只是机床尺寸大小不同,因此它节省了大量设计时间,无论是机械及控制设计都大大减少了劳动强度,同时,它还减少了制造成本,工人的劳动强度,自动机床的安装和调试时间,各种零件和部件的检验事项等。5种规格的WG30CNC、WG40CNC、WG60CNC、WG80CNC、WG100CNC自动弯管机床,再把这5台设备分为两种,把比较常用的WG30CNC和WG40CNC划为一种,用同一个机床尺寸的床身,床身上面的工作台部分其机械零件尺寸大小不同,而机床床身以下是一样的,上面部分可分别设计制造;同样WG60CNC和WG80CNC及WG100CNC也用同一个尺寸的床身,这3个规格的机床,也是工作台上机械零件部分尺寸大小不同,可分别设计制造。这种巧妙设计同样可以节省资金和劳动强度。本书包括WG60CNC和WG80CNC及WG100CNC弯管机的全部设计图纸和资料。考虑方便使用者,在机械零件弯管头部分的左右弯壳体上有工艺孔,可根据操作者的习惯或场地限制做成左或右弯管机,这种设计和制造方式也可巧妙地方便使用者,本图册就成为了6种机床图纸了。
本图册是以WG60CNC弯管自动机床为主体,设计出完整的机床图纸资料,而如果把床身上面部分WG60CNC-00-15-00夹紧旋转部分换成WG80CNC-00-15-00夹紧旋转部分或换成WG100CNC-00-15-00夹紧旋转部分,则弯管机就变成了WG80CNC或WG100CNC。因此本图册是3台弯管机的全套图册资料,这也就是弯管机的系列机床设计。读者可根据此图册的系列化设计思想扩展至其他机床的系列化设计上去,如能给读者起到抛砖引玉作用,作者深感欣慰。
我在大学学的是机床设计专业,1965年我的毕业设计“液压导轨磨床”有幸被原第一机械工业部所属国有企业采用,以至大学毕业后被分配到该单位,从此开始了我的设计人生,今年是我大学毕业从事设计工作50周年,出版几套完整机床设计图册,也是我一生的愿望,不仅是为了填补我国机床设计出版领域的空白,更重要的是完善和丰富了机床机械设计理论。把我几十年在机床和机械设计工作中的经验和体会介绍给青年学子和年轻的工程师们,帮助他们在设计上少走弯路,当然这也是一个学者和专家应尽的义务。
在当今机床已实现全面自动化的时代,不再需要由很多人直接操作,都可由机器代替人进行。机床根据产品的编程文件一步步加工制造出产品,整个生产过程可通过彩色屏幕,以2D、3D的形式演示出来,而且还可以随时修改形状及尺寸,最后由机械手把完成的成品放到成品台上。当然整个机床的设计也不可能由一人完成,但机械设计部分仍然是机床设计的重点,电气控制和液压传动代替不了它。在这本图册里选择的是“WG60CNC、WG80CNC、WG100CNC系列化全自动弯管机床”为例,剖析机床的全部设计,将全面机械部分的设计图样一步步展示给读者,达到讲解怎样设计系列化自动机床全过程的目的。
这本图册提供给读者一套完整的系列化机床机械设计图样,展示一个系列化机床机械设计的全过程及其包括哪些方面内容,借此机会我也谈一下对机械图样设计的观点。我主张绘制完整机械视图,这里的完整视图是指视图让人一看就明白、知晓,不再需要讲解或解释。单纯平面视图表达机械视图图样根本不够使用,当然有的视图用平面视图可以表达清楚,而有的视图只用平面视图是表达不清楚的,必须要加立体视图,否则无法说清。而没有表达清楚的图样就是不完整图样。例如一台复杂机床的总装配图,如果单由平面视图表达是表达不清的,必须要有立体视图来配合才能把总装配图样表达清楚,才能让读图者把图读明白;相反一根简单轴,由于用�急泶锪酥岬闹本叮�因此一个平面视图就可以说清楚了,而不需要立体视图,这也同样是完整图样。所以完整图样的标准是把图表达清楚。其次是有时一个复杂总装配图配一个立体视图还不够,还要配两个或三个立体视图,这就是当今机械设计面向大众的要求,它要求工人也能看懂图样。再次,是虚线的合理使用、封闭尺寸链的标注、装配图序号的重复填写等在本书中的图样中都体现了我的一些观点。在设计新型机床时,科技水平应有超前体现,国家或机械行业的机床标准验收条件已不够使用,应将超前部分也写到机床验收标准条件里去,设计者和制造者共同遵照执行,在书末附上我制定的机床验收标准,供读图者使用,本图册是一套完整的系列化自动机床和机械设计的经典范例。
本书附带37个自动化机床加工机械产品及检验机械产品的视频,目的是为了提高设计师的设计水平,增加设计师的机械结构知识和灵活运用机械结构的能力。观看当今世界先进的科技国家及其科技发展现状,增加感性认识,未来的世界是机器人及机械手的自动化时代,视频中自动化加工和检测零件产品案例,可供读者设计时参考。
本书适合设计师和机械设计人员使用,也可供机械类专业院校师生及自学者学习使用。
由于笔者能力有限,不当之处在所难免,敬请国内、外同行不吝指正。
刘伏林
我一直对机械设计领域充满好奇,尤其是那些庞大而精密的机器,比如数控机床。每次看到那些能够进行复杂加工的自动化设备,都觉得它们背后蕴含着无比深奥的工程智慧。《数控机床整机设计全过程图册》这本书,名字听起来就非常吸引人,我怀着极大的期望翻开它,想看看它到底能展现出怎样一套完整的数控机床设计流程。首先,让我印象深刻的是书中大量高质量的CAD图纸和实物照片。它们不仅仅是简单的示意图,而是包含了详细的尺寸标注、材料说明、公差要求,甚至还有一些工艺流程的示意。我尤其喜欢关于机床底座和床身的设计部分,书里详细介绍了不同材料(比如铸铁、焊接钢结构)的力学性能对比,以及如何通过有限元分析来优化结构的刚度和减震性能。这一点对我来说非常重要,因为很多机床的精度问题都源于基础结构的变形。其次,书中对运动传递系统的讲解也十分透彻。它不仅介绍了滚珠丝杠、直线导轨这些基本组件,还深入探讨了如何根据加工精度要求、负载能力、运动速度等因素来选择合适的传动方案,以及如何进行传动链的刚度计算和误差分析。书中还穿插了一些实际案例,比如针对特定加工对象(例如航空发动机叶片、汽车发动机缸体)设计的数控机床,提供了具体的解决方案和设计思路,这让我感觉知识不再是孤立的,而是能够应用到实际生产中的。此外,书中关于数控系统接口和电气布局的部分也给了我不少启发,虽然我不是电气工程师,但了解这些接口的设计原理,有助于我更好地与电气工程师沟通,共同解决一些集成上的问题。总而言之,这本书为我打开了一个全新的视角,让我看到了数控机床设计是如何将机械、电气、控制等多学科知识融会贯通,最终成就一件精密的工业艺术品。
评分我对《数控机床整机设计全过程图册》这本书的评价,是从一个希望提升企业技术竞争力的企业管理者角度出发的。在当前激烈的市场竞争中,数控机床的技术水平直接关系到企业的生死存亡。我一直在寻找一本能够帮助我们优化产品设计、缩短研发周期、提升产品质量的书籍。《数控机床整机设计全过程图册》恰恰满足了我的这一需求。这本书最大的价值在于它的系统性和前瞻性。它不仅仅是停留在单个零部件的设计层面,而是从宏观的、战略的高度,阐述了数控机床整机的设计理念和方法。书中的“产品研发与项目管理”章节,为我们提供了一套完整的项目管理框架,从立项、方案论证、详细设计、样机试制、到批量生产,都进行了详细的说明和指导。这一点,对于提高我们的研发效率、控制研发成本至关重要。我尤其看重的是书中关于“标准化设计与模块化开发”的理念。通过采用模块化设计,我们可以大幅度缩短新产品的开发周期,并且能够实现零部件的通用化,降低生产成本,提高生产效率。这一点,对于我们企业实现精益生产、提升整体竞争力具有重要的战略意义。此外,书中还对一些行业发展趋势进行了深入的分析,比如智能制造、工业互联网等,并探讨了数控机床在这些领域中的应用和发展方向。这为我们企业制定未来的技术发展战略提供了宝贵的参考。总而言之,这本书不仅为我们提供了实用的技术指导,更重要的是,它为我们企业提供了前瞻性的战略思考,帮助我们更好地把握行业发展脉搏,提升企业的核心竞争力。
评分作为一名对机械制造充满热情的业余爱好者,我总是渴望能够深入了解那些精密的工业设备是如何被创造出来的。《数控机床整机设计全过程图册》这本书,满足了我这份好奇心。我喜欢它将复杂的数控机床设计过程,拆解成一个个易于理解的章节,并配以大量的精美插图,让我仿佛置身于设计工作室之中。我特别喜欢书中关于“机床结构创新与人机工程学”的探讨。它不仅仅关注于机械结构的性能,还强调了操作者的舒适性和安全性。例如,在设计操作界面时,书中就详细介绍了如何进行按钮布局、显示屏排布,以及如何确保操作员在长时间工作时不易疲劳。这一点,让我觉得数控机床的设计不仅仅是技术的堆砌,更是对人的关怀。我还会仔细研究书中的“外观造型与人机交互”部分。它详细介绍了如何通过工业设计,让冰冷的机械设备焕发出艺术的魅力,同时又不失实用性。这让我明白了,好的数控机床,不仅要有强大的内在,也要有令人赏心悦目的外在。书中还穿插了一些关于历史上的经典数控机床的设计案例,这让我能够看到技术是如何不断演进和发展的。总而言之,这本书让我看到了数控机床设计的方方面面,从最基础的机械原理,到最前沿的设计理念,都得到了淋漓尽致的展现。
评分作为一名在数控机床制造企业工作的普通技术员,我总是希望能够找到一本能够真正指导我工作的书籍,能够让我了解我们生产的机器到底是如何一步步被设计出来的。《数控机床整机设计全过程图册》这本书,我拿到手后就爱不释手。我最看重的是它非常接地气,很多内容都来源于实际的设计和制造经验。书中的图纸非常清晰,不仅仅是漂亮的渲染图,而是充满了工程细节,比如螺钉的型号、轴承的型号、密封件的类型等等,这些都是我们在实际生产中需要用到最多的信息。我特别喜欢关于“零部件设计与制造工艺”的章节,它详细介绍了各种通用件和非通用件的设计要点,以及相应的制造工艺。比如,在讲解铸件的制造时,书中就列举了砂型铸造、熔模铸造等几种主要工艺,并分析了它们各自的优缺点以及在数控机床设计中的适用性。这让我明白了为什么有些零件会选择铸造,有些会选择焊接,有些会选择机加工。此外,书中关于“装配与调试”的部分也让我受益匪浅。它不仅仅是简单地告诉你如何把零件组装起来,而是详细介绍了装配的顺序、关键装配点的精度控制、以及在装配过程中需要注意的细节。例如,对于导轨的安装,书中就详细讲解了如何进行找平、调整,以及如何用百分表进行精度测量。这些实操性的指导,对于我们一线装配工人来说,简直是太有用了。这本书,就像一个经验丰富的老技师,耐心地手把手教你如何完成一项复杂的工程。
评分我是一名刚刚接触数控机床设计领域的研究生,对于如何系统性地掌握整个设计流程感到有些茫然。《数控机床整机设计全过程图册》这本书,就像是为我量身定做的一样。它提供了一个非常清晰、完整的学习路径,让我能够循序渐进地了解数控机床的设计过程。我最欣赏的是书中的“理论与实践相结合”的风格。它在讲解每一个设计环节时,都会先给出相关的理论基础,比如机械原理、材料力学、振动学等,然后通过大量的图纸和案例,将这些理论知识具体化、形象化。例如,在讲解机床刚性设计时,它不仅仅给出了刚度计算公式,还展示了如何通过改变床身结构、优化材料布局来提高机床的整体刚度。这一点,让我受益匪浅,因为很多时候,单纯的理论知识很难与实际应用联系起来。书中关于“数控机床的精度设计与补偿”的章节,更是给我留下了深刻的印象。它详细介绍了各种误差源,比如几何精度误差、热变形误差、传动误差等,以及相应的补偿方法,比如几何补偿、误差补偿、软件补偿等。这让我看到了数控机床追求极致精度的背后,所付出的无数努力和智慧。此外,书中还对一些前沿技术进行了介绍,比如在机床设计中融入人工智能、大数据分析等,这让我对数控机床的未来发展有了更清晰的认识,也激发了我进行更深入研究的兴趣。总而言之,这本书为我提供了一个坚实的学习平台,让我能够快速地入门并深入了解数控机床的设计领域。
评分我对《数控机床整机设计全过程图册》这本书的评价,更多地是从一个对新兴技术充满探索精神的工程师的角度出发的。我一直在关注工业4.0和智能制造的发展趋势,而数控机床作为实现这些目标的关键载体,其设计理念和技术革新自然是我关注的焦点。这本书的标题就直接点明了其核心价值——“全过程”。我迫切地想知道,一本能够覆盖从概念到实现的“全过程”的书籍,到底能为我们带来哪些颠覆性的认知。当我仔细阅读后,我发现它确实没有让我失望。书中的设计流程图,不仅仅是简单的步骤罗列,而是详细地阐述了每个阶段需要考虑的关键因素,以及可能遇到的技术难题和解决方案。例如,在“概念设计与方案论证”阶段,它不仅仅列举了各种机床的分类和特点,更重要的是,它提供了一套系统性的方法论,教你如何根据客户的需求、市场定位、以及技术可行性来选择最合适的设计方向。这一点,对于我们研发新产品非常有价值。我特别喜欢关于“仿真分析与优化”章节的讲解,书中详细介绍了各种 CAE 软件(如 ANSYS, SolidWorks Simulation)在数控机床设计中的应用,从结构强度、刚度、热变形,到运动学、动力学仿真,都提供了非常详尽的操作指导和案例分析。这让我深刻地体会到,现代数控机床的设计已经不再是依靠经验的“拍脑袋”决策,而是建立在科学严谨的仿真计算基础之上的。书中还大胆地引入了一些前沿的设计思想,比如集成化设计、模块化开发,以及为未来智能化升级预留接口等。这让我看到了数控机床在未来工业体系中扮演的角色,它不再仅仅是一个加工工具,而是能够与其他设备、系统进行信息交互的智能终端。这本书,让我对数控机床的设计有了更深层次的理解,也激发了我更多的创新灵感。
评分我是一名从事数控机床销售多年的销售经理,我深知了解产品的技术细节对于销售的重要性。《数控机床整机设计全过程图册》这本书,可以说是我的“秘密武器”。它让我能够从更专业的角度去理解我所销售的产品,也能够更自信地与客户进行技术交流。我最喜欢的是书中对数控机床不同类型(如铣床、车床、磨床)的详细介绍,以及它们在设计上的差异。例如,在讲解铣床设计时,书中会详细介绍龙门式、立式、卧式等不同结构的特点,以及它们各自适用的加工范围和加工精度。这一点,对于我根据客户的实际需求,推荐最合适的机床型号非常有帮助。我还会特别关注书中关于“加工精度与可靠性设计”的章节。它详细介绍了影响机床加工精度的各种因素,以及如何通过设计和制造手段来提高机床的可靠性。这让我能够向客户解释,我们机床的高精度和长寿命是如何通过精心的设计和严格的制造来实现的。此外,书中还包含了大量的图表和数据,比如不同材料的力学性能、不同传动方式的传动效率、不同润滑方式的 Lubrication 效果等。这些数据对我进行产品比较、分析竞争对手优势劣势非常有帮助。这本书,让我从一个简单的销售人员,成长为一个能够理解并解释复杂技术细节的专业顾问。
评分我是一名刚刚毕业、怀揣着工程师梦想的年轻人。《数控机床整机设计全过程图册》这本书,是我职业生涯的启蒙读物。我喜欢它提供的不仅仅是知识,更是一种思维方式。书中的“设计方法论”章节,给我留下了深刻的印象。它不仅仅教授了具体的计算方法和设计技巧,更重要的是,它教会了我如何系统性地思考问题,如何从全局出发,如何进行多方案比较和优化。我尤其喜欢书中关于“创新设计与知识产权保护”的探讨。它鼓励我们在设计中大胆创新,同时也要注意保护自己的知识产权,这让我对作为一名工程师的责任有了更深刻的认识。书中还列举了许多成功的数控机床设计案例,这些案例背后都蕴含着工程师们的智慧和汗水,让我深受鼓舞。我还会经常翻阅书中的“参考文献”部分,这为我进一步深入学习相关领域提供了宝贵的线索。总而言之,这本书不仅仅是一本技术手册,更是一本职业发展的指南,它为我指明了前进的方向,也为我注入了前进的动力。
评分《数控机床整机设计全过程图册》这本书,怎么说呢,作为一个长期在一线从事数控设备维修和技术改造的技术人员,我一直都很渴望能有一本这样详尽的、真正能够指导实际操作的书籍。市面上关于数控机床的书籍确实不少,但大多数要么过于理论化,要么内容零散,要么就是针对特定功能的介绍,很难找到一本能够系统性地梳理从概念设计到最终整机装配的全过程的。我手里就有一本,名为《数控机床整机设计全过程图册》。打开它,首先映入眼帘的是那一幅幅精美的三维设计图,以及详细的剖视图和装配图。我最看重的是它对于机床各个核心部件的详尽解析,比如主轴系统、进给系统、刀塔/转塔、尾座、床身等。书里并没有简单地罗列参数,而是深入到每个部件的设计原理、选型依据、以及在不同工况下的受力分析。例如,在讲解主轴系统时,它详细介绍了不同轴承的组合方式、润滑系统的设计要点,以及如何通过仿真计算来优化主轴的刚度和动态性能。这点对于我们做维修的来说尤其宝贵,因为很多时候我们遇到的故障根源都与这些基础的设计细节息息相关。书中的流程图也非常直观,清晰地展示了从概念提出、技术方案确定、详细设计、仿真分析、零部件制造、到最终整机装配的每一个环节。这种系统性的思维导图,对于初学者来说能够建立起一个宏观的认识,而对于有经验的工程师来说,也能帮助梳理和优化设计流程,避免一些不必要的弯路。而且,它还涉及到了一些前沿的设计理念,比如模块化设计、智能化控制接口的预留等,这让我看到了数控机床未来发展的方向。总的来说,这本书不仅仅是一本技术手册,更像是一本“教你如何思考”的设计哲学指南,它教会我如何从整体上把握一个复杂的工程项目,如何将零散的知识点串联起来,形成一个有机的整体。
评分我在数控机床领域已经工作了很多年,见证了行业的发展和技术的进步。《数控机床整机设计全过程图册》这本书,为我提供了一个重新审视和梳理自身知识体系的机会。我最欣赏的是书中对“智能化与网络化设计”的深入探讨。它预见了数控机床未来的发展方向,即朝着更加智能化、网络化、集成化的方向发展。书中详细介绍了如何为机床预留与物联网、大数据、人工智能等技术的接口,以及如何实现机床的远程监控、预测性维护等功能。这一点,对于我们企业进行技术升级、拥抱工业4.0至关重要。我还会仔细研究书中关于“绿色设计与可持续制造”的章节。它强调了在数控机床设计中,不仅要考虑性能和成本,还要考虑环保和节能。例如,如何优化机床的能耗,如何减少废弃物的产生,如何使用可回收材料等。这一点,让我们看到了数控机床行业在可持续发展方面的努力。总而言之,这本书让我看到了数控机床设计的过去、现在和未来,它不仅是一本技术书籍,更是一份对行业发展的深刻洞察。
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