工程实验平台构建

本书共分4篇12章。全书以实例篇中的两个纺织实验平台的构建为主线展开机 械知识点讲述。基础篇内容包括机械制图、常用工程材料和测量技术。执行元件 选用篇内容包括夹紧机构、运动机构、液压和气动、电机、传感器等的选用。加 工篇提供了钳工和各类机加工操作简介。本书为读者提供专业实验平台构建的设 计思路以及制造所需要的机械基础知识。 本书是机械制造、机械设计、机电一体化专业课程以及“工程训练”的补充 和拓展，也适合高等工科院校非机械类理工专业的机械基础知识通识教育课程教 学使用，还可作为理工科学生参与科技创新项目时的自学参考书。

陈铮 男，工程师，从事机械制造教学与研究；主编《工程训练教程》教材，参编《机械制造技术基础训练》教材，任副主编； 参与和主持各类项目5项, 获得省部级奖项1项。 陈广锋 男，副教授。从事智能检测与控制教学与研究，发表教学论文近40篇, 申请专利并获得授权30余项, 参与和主持各类项目18项, 获得省部级奖项4项。

contents 第一篇 实例篇 第一章 工程实验平台的组成与设计选用思路 /4 1.1 工程实验平台的组成 /4 1.2 工程实验平台的设计选用思路 /6 第二章 金属针布耐磨性实验平台的构建与改进 /7 2.1 金属针布概述 /7 2.2 金属针布耐磨性实验平台的构建 /8 2.2.1 金属针布磨损机理 /8 2.2.2 金属针布耐磨性实验平台构思 /9 2.2.3 金属针布耐磨性实验平台工作原理 /9 2.2.4 金属针布耐磨性实验平台搭建 /10 2.2.5 金属针布耐磨性实验平台组成 /14 2.2.6 实验方法和结果 /15 2.3 金属针布耐磨性实验平台的改进 /16 2.3.1 原金属针布耐磨性实验平台构建存在的问题 /16 2.3.2 改进后的金属针布耐磨性实验平台构思 /16 2.3.3 改进后的金属针布耐磨性实验平台工作原理 /16 2.3.4 改进后的金属针布耐磨性实验平台搭建 /17 2.3.5 改进后的金属针布耐磨性实验平台组成 /18 2.3.6 实验方法和结果 /22 第二篇 基础篇 第三章 如何读懂一张零件图 /25 3.1 零件图的基本知识 /26 3.1.1 图纸幅面 /26 3.1.2 图框格式 /26 3.1.3 标题栏 /26 3.1.4 图线 /28 3.2 三视图 /29 3.2.1 三面投影体系 /29 3.2.2 三面视图的形成 /30 3.2.3 三视图的投影关系 /30 3.2.4 基本体的三视图 /31 3.2.5 组合体的三视图 /34 3.3 剖视图概述 /35 3.4 尺寸标注 /36 3.4.1 基本体尺寸标注 /37 3.4.2 组合体尺寸分析 /37 3.4.3 尺寸基准 /38 3.5 零件图的技术要求概述 /39 3.5.1 尺寸精度 /40 3.5.2 几何精度 /40 3.5.3 表面粗糙度 /42 第四章 常用工程材料 /44 4.1 金属材料的性能 /44 4.1.1 金属材料的力学性能 /44 4.1.2 金属材料的工艺性能 /52 4.2 常用金属材料 /53 4.2.1 钢铁材料 /53 4.2.2 有色金属 /57 4.3 常用非金属材料 /60 4.3.1 无机非金属材料 /60 4.3.2 有机高分子材料 / 61 4.3.3 复合材料 /64 第五章 测量技术 /66 5.1 测量及测量误差 /66 5.1.1 测量 /66 5.1.2 测量误差 /66 5.2 常用量具 /68 5.2.1 游标卡尺 /68 5.2.2 千分尺 /70 5.2.3 百分表 /71 第三篇 执行元件选用篇 第六章 夹紧机构的选用 /75 6.1 六点定位原理 /75 6.2 夹紧原理 /78 6.3 典型夹紧机构 /80 6.3.1 常用夹紧机构 /81 6.3.2 肘节式夹紧机构 /82 6.3.3 偏心轮式夹紧机构 /82 6.3.4 杠杆式夹持机构 /83 6.3.5 定心夹紧机构 /83 第七章 运动机构的选用 /86 7.1 常用的机械传动 /86 7.2 直线→直线、回转、摆动的运动变换机构 /88 7.2.1 直线→直线的运动变换机构 /88 7.2.2 直线→回转的运动变换机构 /91 7.2.3 直线→摆动的运动 变换机构 /92 7.3 回转→直线、回转、摆动的运动变换机构 /94 7.3.1 回转→直线的运动变换机构 /94 7.3.2 回转→回转的运动变换机构 /100 7.3.3 回转→摆动的运动变换机构 /103 7.4 摆动→直线、回转、摆动的运动变换机 构 /105 7.4.1 摆动→直线的运动变换机构 /105 7.4.2 摆动→回转的运动变换机构 /106 7.4.3 摆动→摆动的运动变换机构 /107 7.5 XYZ 三维传动 /108 7.5.1 三维传动常用的导向副 /108 7.5.2 一维直线传动机构的典型类型 /108 7.5.3 二维直线传动机构的典型类型 /111 7.5.4 三维直线传动机构的典型类型 /112 第八章 液压和气动的选用 /115 8.1 液压系统和气动系统概述 /116 8.2 液压执行元件 /118 8.2.1 液压缸 /119 8.2.2 液压马达 /119 8.2.3 液压传动的应用 /121 8.3 气动执行元件 /124 8.3.1 气缸 /124 8.3.2 气动马达 /126 8.3.3 气爪 /127 8.3.4 真空吸盘 /128 8.3.5 气动传动的应用 /129 第九章 电机的选用 /131 9.1 电机概述 /131 9.2 直流电机 /132 9.2.1 直流电机概述 /132 9.2.2 直流电机的特性与参数 /134 9.2.3 直流电机的选用与控制 /135 9.3 交流电机 /138 9.3.1 交流电机概述 /138 9.3.2 交流电机的特性与参数 /139 9.3.3 交流电机的选用与控制 /141 9.4 步进电机 /143 9.4.1 步进电机概述 /143 9.4.2 步进电机的特性与参数 /144 9.4.3 步进电机的选用与控制 /145 9.5 伺服电机 /147 9.5.1 伺服电机概述 /147 9.5.2 伺服电机的特性与参数 /150 9.5.3 伺服电机的选用与控制 /151 9.6 直线电机 /153 9.6.1 直线电机概述 /153 9.6.2 直线电机的特性与参数 /154 9.6.3 直线电机的选用与控制 /155 9.7 减速机 /156 9.7.1 减速机概述 /156 9.7.2 减速机的选用 /157 第十章 传感器的选用 /159 10.1 传感器概述 /159 10.1.1 传感器定义 /159 10.1.2 传感器特性 /160 10.1.3 传感器输出信号 /162 10.1.4 传感器选用基本原则 /163 10.2 力传感器 /165 10.2.1 用途 /165 10.2.2 应变式传感器 /165 10.2.3 压电式传感器 /167 10.3 位置传感器 /168 10.3.1 用途 /168 10.3.2 限位开关 /168 10.3.3 接近开关 /169 10.4 位移传感器 /172 10.4.1 用途 /172 10.4.2 常见的直线位移传感器 /173 10.4.3 常见的角度传感器 /176 10.5 速度传感器 /179 10.5.1 用途 /179 10.5.2 磁电感应式转速传感器 /179 10.5.3 霍尔效应式转速传感器 /180 10.5.4 光电式转速传感器 /180 10.5.5 接触式转速传感器 /181 10.6 加速度传感器 /182 10.6.1 用途 /182 10.6.2 压阻式加速度传感器 /182 10.6.3 压电式加速度传感器 /183 10.6.4 电容式加速度传感器 /183 10.6.5 伺服式加速度传感器 /184 10.7 温度传感器 /185 10.7.1 用途 /185 10.7.2 热电偶 /186 10.7.3 热电阻 /186 10.7.4 热敏电阻 /187 10.7.5 红外温度传感器 /188 10.7.6 集成式温度传感器 /188 10.8 湿度传感器 /189 10.8.1 用途 /189 10.8.2 湿敏电阻 /190 10.8.3 湿敏电容 /191 10.9 流量传感器 /191 10.9.1 用途 /191 10.9.2 电磁流量传感器 /192 10.9.3 涡轮流量传感器 /193 10.9.4 涡街流量传感器 /194 10.9.5 超声波流量传感器 /195 10.10 传感器信号的处理 /195 10.10.1 传感器信号处理方式 /195 10.10.2 传感器信号处理实例 /196 第四篇 加工篇 第十一章 钳工 /203 11.1 划线 /204 11.1.1 划线的作用和种类 /204 11.1.2 常用的划线工具 /204 11.1.3 划线实例 /210 11.2 锯削 /211 11.2.1 手锯的构造与种类 /212 11.2.2 锯条及选用 /212 11.2.3 锯削操作要点 /213 11.3 锉削 /214 11.3.1 锉刀 /214 11.3.2 锉削操作要点 /215 11.4 孔加工 /218 11.4.1 钻孔 /218 11.4.2 扩孔 /222 11.4.3 锪孔 /222 11.4.4 铰孔 /223 11.5 螺纹加工 /224 11.5.1 攻螺纹 /224 11.5.2 套螺纹 /227 11.6 钣金 /229 11.6.1 料长计算基础知识 /229 11.6.2 板料件料长计算方法 /230 11.7 装配 /231 11.7.1 部件装配和总装配 /231 11.7.2 装配时连接的种类 /231 11.7.3 配合的种类 /232 11.7.4 螺纹连接的装配 /232 11.7.5 键连接的装配 /236 11.7.6 销连接的装配 /237 11.7.7 轴承的装配 /237 第十二章 机加工 /239 12.1 车削 /239 12.2 铣削 /240 12.3 焊接 /241 12.4 电火花加工 /243 12.4.1 电火花成形加工 /243 12.4.2 电火花线切割加工 /244 12.5 激光加工 /245 12.5.1 激光焊接 /245 12.5.2 激光切割 /246 12.5.3 激光打孔 /247 12.5.4 激光打标、雕刻 /248 12.6 3D打印 /250 12.6.1 粉末材料选择性黏结成形 /250 12.6.2 粉末材料选择性激光烧结 /251 12.6.3 丝材熔融沉积成形 /252 12.6.4 分层实体成形 /253 12.6.5 液态光敏树脂选择性固化 /253 12.6.6 金属3D打印主要工艺方法 /254 参考文献 /258