图书前言

工业发达国家早在20世纪就广泛实现了制造自动化,各种自动化装备的使用不仅使他们的产品以高性能、高质量一致性等优势在市场竞争中占据领先的地位,同时也大幅提高了他们的工业技术水平和国家综合实力,自动化装备的水平和制造能力代表了一个国家工业技术能力的最高水平。

改革开放以来,我国先后从国外引进了大量的自动化装备,但因为种种原因多年来我国没有能够像日本、韩国那样从引进、消化吸收中逐步发展形成自动化装备的自主创新能力。目前发达国家将制造业大量转移到我国转而输出技术和品牌,我国虽然已逐步发展成为世界制造业大国,但离制造业强国还有相当大的距离,除产品的自主开发创新能力较差外,自动化装备的自主设计开发能力也较差,不仅许多行业的关键设备仍然主要依靠进口,而且自动化装备的基础行业也几乎被国外产品所垄断。 

国内在自动化装备这一先进制造技术领域的人才培养也严重滞后于制造业发展的需要,制造业急需大量熟悉先进自动化装备的设计与管理人才,但直至目前,国内高等院校及高职高专院校中只有极少数学院设置了相关的专业和课程,有关自动机械原理与设计的教材也极为匮乏,即使是企业的设计人员,要找到一本适合初学者的自学教材也非常困难。

深圳职业技术学院自2001年起即在国内率先设置了相关专业,专门从事自动化装备设计与管理人才的培养,这本教材就是作者在总结多年从事自动机械设计及工程应用经验的基础上编写而成的,其间以讲义的形式先后经过几届学生的教学使用,根据使用效果进行了多次修改完善。本教材的目的就是使一位从事自动机械学习和工作的初学者尽快掌握自动机械的典型结构组成、工作原理、结构设计方法、标准部件选型步骤及方法、装配调试与维护要领,同时对自动机械总体方案设计、设计制造流程及典型工程应用等有一般了解。

教材的编写按照循序渐进、模块化的思路,第2章介绍自动机械的典型结构组成与工作流程,第3章、第4章介绍自动机械的输送系统(皮带输送系统、链条输送系统、悬挂输送系统),第5章、第6章、第7章分别介绍自动上下料系统(振盘、机械手、间歇输送机构),第8章介绍自动机械中的一种特殊分度装置——凸轮分度器,第9章、第10章分别介绍自动机械中的分隔与换向、定位与夹紧等辅助机构。由于自动机械是典型的模块化结构,大量采用各种标准的基础部件,因此第11章、第12章、第13章分别介绍自动机械中的典型直线运动系统(直线导轨、直线轴承、滚珠丝杠)。由于各种自动机械中大量采用同步带传动及链传动,因此第14章介绍上述两种典型传动系统的设计与装配。在熟悉上述机械结构组成部分的基础上,第16章介绍各种典型自动化专机及自动化生产线的节拍设计原理与方法,使读者初步掌握进行自动机械总体方案设计的过程与方法。为了使读者更容易理解,在此之前在第15章对手工装配流水线的设计过程进行专门介绍。全书的编写以实际应用为原则,对有关的理论仅作简单的介绍,重点介绍实际典型结构、具体的设计计算方法、部件选型步骤及方法、装配调试要点等,每一部分都尽量结合实际工程对象(包括编者从事过的设计与研究项目)进行介绍,配以大量的工程图片、工程案例和例题,为读者提供直观的模仿素材。

全书编写过程中,深圳职业技术学院的有关领导对本书的编写给予了大力支持,中国科学院阳如昆研究员对本书的编写提出了十分宝贵的意见,对全书进行了详细的审核并作序,深圳职业技术学院机电学院朱梅老师提出了部分有益的建议,湖南师范大学邹竹英副教授对全书作了详细的文字校对与修改。日本THK公司北京办事处、日本NSK公司深圳办事处、日本IKO公司深圳代表处、日本三共制作所深圳代表处、天津太敬机电技术有限公司等单位对于本书的编写也给予了大力支持,在此谨向他们表示衷心的感谢!

限于编者水平,加上本课程属于新课程,书中难免存在不妥甚至错误之处,希望有关专家及读者提出宝贵意见。