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陈焕明 著

图书标签:

• 焊接
• 工装
• 设计
• 夹具
• 制造
• 机械工程
• 工业设计
• 生产工艺
• 金属加工
• 技术手册

出版社： 航空工业出版社

ISBN：9787801837493

版次：1

商品编码：10312534

包装：平装

开本：16开

出版时间：2006-08-01

页数：299

正文语种：中文

内容简介

《焊接工装设计》介绍了焊接工装的特点、工件的定位原理及定位器设计、夹紧装置设计、焊接工装中常用的动力装置、焊接工装设计方法、焊接工艺装备实例等方面的内容。在重点阐述工装设计基本原理的基础上.紧密结合焊接工装的实例进行分析，同时还介绍了一些新技术成果。书中列有部分习题与思考题。《焊接工装设计》可作为高等工科院校焊接技术与工程专业、材料成形及控制工程专业的教材和专业课程设计及毕业设计参考书，也可供有关专业师生和从事焊接工装设计的工程技术人员参考。

内页插图

目录

绪论
一、焊接工装的作用
二、焊接工装的分类
三、焊接工装的特点
第一章 工件的定位原理及定位器设计
第一节 工件的定位原理
一、六点定位原理
二、六点定位原理的合理应用
三、N-2-1定位原理
第二节 定位方法及定位器
一、关于基准的概念
二、工件以平面定位
三、工件以圆孔定位
四、工件以外圆柱面定位
五、组合表面定位
六、型面定位
第三节 定位方案设计方法与步骤
一、确定定位基准
二、确定定位器的结构及布局
三、确定必限的自由度
四、提出定位器的材料和技术要求
五、定位方案实例分析
习题与思考题

第二章 夹紧装置设计
第一节 夹紧装置的组成与要求
一、夹紧装置的组成
二、夹紧装置的分类
三、夹紧装置的基本要求
四、夹紧力的确定
五、定位及夹紧符号的标注
第二节 简单夹紧机构
一、楔块夹紧机构
二、螺旋夹紧机构
三、偏心夹紧机构
四、弹簧夹紧机构
五、推拉夹紧机构
六、杠杆夹紧机构
第三节 复合夹紧机构
一、螺旋－杠杆夹紧机构
二、偏心轮－杠杆夹紧机构
三、铰链－杠杆夹紧机构
四、其他形式的复合夹紧机构
第四节 定心夹紧机构
一、定心元件等速移动原理及机构
二、弹性夹筒式定心夹紧机构
第五节 柔性夹具
一、组合夹具
二、可调整夹具
三、焊接组合夹具应用实例
习题与思考题

第三章 焊接工装中常用的动力装置
第一节 气压传动装置
一、气压传动系统的组成及特点
二、汽缸简介
三、汽缸的选择
四、气阀和辅助元件的选用
五、气动夹紧机构应用举例
六、气动斜楔夹紧机构和气动铰链－杠杆夹紧机构的设计与计算
第二节 液压传动装置
一、液压传动系统的组成及特点
二、液压泵简介
三、油缸简介
四、液压控制阀的类型及用途
五、液压传动在工程应用中要注意的问题
第三节 电力传动系统
一、概述
二、交流电动机的结构、特点和用途
三、直流电动机的结构、特点和用途
四、直流伺服电动机的结构、特点和用途
五、步进电动机
六、电力传动系统的特性
七、电动机容量选择
习题与思考题

第四章 焊接工装设计方法
第一节 焊接工装设计的基本原则和要求
一、实用性原则
二、经济性原则
三、可靠性原则
四、艺术性原则
第二节 焊接工装设计的步骤与内容
一、焊接工装设计的步骤
二、焊接结构装配方案的确定
三、装配焊接工艺规程设计
四、夹具体设计
五、夹具元件的安装方法
第三节 尺寸链及其在结构设计中的应用
一、尺寸链的基本概念
二、尺寸链的基本计算公式
三、解尺寸链的基本任务
四、结构尺寸链分析的内容
五、结构设计中封闭环的确定
六、尺寸链计算示例
第四节 夹具的公差配合与技术条件的制定
一、制定的依据和基本原则
二、夹具总图上应标注的尺寸和公差
三、技术条件的制定
第五节 零部件尺寸的合理标注
一、尺寸标注的一般原则
二、尺寸标注基准的合理选择
三、零件尺寸的标注方法
习题与思考题

第五章 焊接工艺装备实例
第一节 装配定位焊夹具
第二节 焊接变位机械
一、焊接变位机
二、焊接滚轮架
第三节 汽车装焊夹具
一、汽车装焊夹具的特点
二、车门装焊夹具
三、车身装焊夹具
第四节 自动化焊接装备
一、ZR-4全自动焊管机
二、可编程控制全位置自动管焊机
三、摩托车消声器自动焊接装置
四、特殊环缝电阻缝焊设备
五、波纹管直缝焊机
六、异形零件焊接专机
七、弧焊机器人焊接工装夹具
习题与思考题

附录A 焊接技术与工程专业课程设计大纲
一、授课对象
二、课程设计目的
三、课程设计内容
四、设计工作步骤与要求
五、设计进度安排
六、成绩的评定
附录B 机械加工的经济精度
一、孔加工的经济精度
二、圆柱形外表面加工的经济精度
三、平面加工的经济精度
四、各种加工方法所能达到的表面粗糙度参数值
附录C 定位夹紧符号
附录D 夹具零部件摘选
一、定位件
二、夹紧件
附录E 焊接专业部分网址
参考文献

精彩书摘

焊接工装的特点，是由装配焊接工艺和焊接结构决定的。与机床夹具比较，其特点是：
（1）在焊接工艺装备中进行装配和焊接的零件有多个，它们的装配和焊接按一定的顺序逐步进行，其定位和夹紧也都是分别的单独的或是一批批联动地进行，其动作次序和功能要与制造工艺过程相符合。
（2）焊件在工装中比机加工零件在机床夹具中所受的夹持力小，而且不同零件、不同部件的夹持力也不相同。在焊接过程中，当零件因焊接加热而伸长或因冷却而缩短时，为了减少或消除焊接变形，要求对某些零件给予反变形或作刚性固定。但是，为了减少焊接应力，又允许某些零件在某一方向是自由的。有些零件仅利用定位装置定位即可，不夹紧。因此，在焊接工装中不是对所有的零件都作刚性的固定。
（3）由于工装往往是焊接电源二次回路的一个部分，有时为了防止焊接电流流过机件而使其烧坏，需要进行绝缘。因此绝缘和导电是一个重要而特殊的问题。例如，在设计电阻焊用的夹具时，如果绝缘处理不当，将引起分流，使焊接接头强度降低。在设计电弧焊用的变位机时，如果导电系统设计不当，将会烧坏轴承。
（4）焊接工装要与焊接方法相适应。例如，用于熔化焊的夹具，工作时主要承受焊接应力和夹紧反力以及焊件的重力；用于压力焊的夹具主要承受顶锻力。薄板钨极氩弧焊要求在夹具上设置铜垫，埋弧焊可在夹具上设置焊剂垫；焊接钛合金、锆合金等活性材料，可以考虑背面充氩气保护；焊接高强度钢，为防止裂纹需要焊前预热或焊后缓冷的，可以考虑在夹具上设置加热装置；再如，为了避免直流电弧的磁偏吹现象，焊缝两侧的压块不用磁性材料制作；真空电子束焊所使用的夹具也要考虑磁性材料对电子束聚焦的影响。
……

前言/序言

　　专业课程设计是高等工科院校培养方案中一个综合性较强的工程训练环节，也是南昌航空大学近年来实施工程教育与工程训练相结合的培养模式的一个特色。焊接专业课程设计的主要内容是焊接工艺设计和焊接工装设计。鉴于焊接技术与工程专业、材料成形及控制工程专业的学生对焊接工艺方面的基本知识了解多一些，而对焊接工装设计的基本知识十分欠缺，作者结合多年的教学改革实践，于2003年在校内讲义的基础上编著了《焊接工装设计基础》一书，以便进一步探索工程教育与工程训练相结合的教学方法。该书出版后，受到了同行师生，尤其是工厂的工程技术人员的欢迎。本书在保留原教材的结构和特色的基础上，吸取同行专家提出的宝贵意见，对其内容进行了必要的修改、充实和提高，特别是增加了有关汽车装焊夹具设计的实例，更强调理论与实践相结合，力求满足工程实际和人才培养的需要。
　　全书共分五章，介绍了焊接工装的特点、工件的定位原理及定位器设计、夹紧装置设计、焊接工装中常用的动力装置、焊接工装设计方法、焊接工艺装备实例等方面的内容。编写时，注意了内容的系统性和科学性，在重点介绍基本原理的同时，突出实用性，适量介绍了一些新技术成果，尽量应用焊接生产中的实例进行分析，便于学生联系实际，举一反三，增强工程意识。全书采用现行国家标准和行业标准。每章末列有习题与思考题。
　　本书可作为高等工科院校焊接技术与工程专业、材料成形及控制工程专业的教材和专业课程设计以及毕业设计参考书，也可供有关专业师生和从事焊接工装设计的工程技术人员参考。
　　在本书编写与出版过程中，南昌航空大学教务处、航空工业出版社给予了大力支持和帮助；得到了教育部高等学校本科特色专业建设点项目和江西省教育厅高等学校教学改革研究省级立项课题的资助；南昌航空大学焊接工程系的同事们给予了大力支持和帮助；昆山华恒焊接设备技术有限责任公司董事长徐绪炯先生、莱斯机器人（昆山）有限公司总经理Manfred Emonts博士、珠海固得焊接自动化设备有限公司总经理唐君才高级工程师、南通振康机械有限公司总经理汤子康高级工程师、嘉手五金制品（东莞）有限公司总经理廖海星先生给予了大力支持和帮助，并提供了有关的参考资料；上海交通大学博士生导师陈关龙教授审阅了本书初稿，并提出了宝贵意见。作者在此对上述单位和个人以及书中所列参考文献的作者一并表示衷心的感谢。
　　焊接工装设计涉及的内容十分广泛，包括机械、电子、材料、力学和经济等学科的内容。由于作者经验不足，水平有限，书中错误或不妥之处在所难免，恳请读者批评指正。

机械制造工艺与设备 内容简介 本书系统阐述了现代机械制造领域的核心理论、关键工艺技术以及先进制造装备的应用与发展。全书聚焦于提升制造过程的效率、精度和可靠性，旨在为工程技术人员和相关专业学生提供扎实、前沿的知识体系。 第一部分 制造基础与材料科学 本部分首先回顾了机械制造的工艺基础和发展历程，重点探讨了现代制造体系的构成要素和集成化趋势。随后，深入剖析了工程材料在制造过程中的行为特性。 1. 制造工艺基础 公差与配合理论深化： 不再停留在基础的几何尺寸和形状公差，而是深入研究形位公差（如线度、平面度、垂直度、同轴度等）在复杂零部件制造中的实际控制策略。详细分析了现代测量学在保证大尺寸、高精度零件制造中的应用，包括激光跟踪仪、三坐标测量机（CMM）的误差补偿技术和在线监测方法。 表面工程技术： 阐述了表面粗糙度、表面硬度、残余应力等表面完整性参数对机械零件服役性能的决定性影响。系统介绍了热处理工艺（如渗碳、氮化、QPQ处理）的微观机理及其对材料强韧性的影响。深入探讨了表面改性技术，包括PVD、CVD涂层技术、激光熔覆技术在提高耐磨、耐腐蚀性能方面的应用，并对比了不同表面处理方法的经济性和环保性。 2. 工程材料行为分析 先进金属材料的制造适应性： 重点研究了高强度钢、钛合金、镍基高温合金等难加工材料的切削机理和变形特征。分析了这些材料在加工过程中产生的塑性变形区、积屑瘤形成与断屑控制的复杂现象。探讨了超塑性、蠕变等高温性能对成形极限的影响。 非金属与复合材料加工： 涵盖了高性能陶瓷、工程塑料及其纤维增强复合材料（如碳纤维、玻璃纤维复合材料）的特有加工挑战。探讨了复合材料的分层、纤维拔出、基体烧蚀等失效模式，并介绍了针对性的加工方法，如超声波辅助加工、水刀切割和电火花加工（EDM）的应用拓展。 第二部分 现代切削加工技术 本部分集中讲解了提高切削效率、保证加工质量的核心技术，强调从理论指导实践。 1. 高效切削理论与实践 切削力学与热力耦合： 深入分析了切削区域内的三维应力状态、摩擦机理和热源分布。引入有限元分析（FEA）方法，用于模拟复杂刀具形状、进给路径下的应力集中和温度场分布，指导优化切削参数和刀具几何角度。 高速与超高速加工（HSM/UHSM）： 详述了高速加工对刀具磨损、机床刚度和振动抑制提出的新要求。介绍了切削液管理系统（如高压内冷、微量润滑MQL）对提高刀具寿命和加工表面质量的作用机制。 刀具技术创新： 详细介绍了新型硬质合金、陶瓷刀片、PCD/PCBN刀具的材料学基础。重点分析了可转位刀片的刀刃设计（如倒角、微结构处理）对减小切削力、控制振动的效果。 2. 复杂曲面与五轴联动加工 多轴数控编程与后处理： 阐述了五轴联动加工在叶轮、涡轮叶片、模具等复杂零件制造中的绝对优势。详细讲解了刀具轴的定位策略（如倾斜轴/旋转轴的顺序选择），以及如何通过后处理器消除运动学误差和奇异点。 在机检测与自适应控制： 介绍如何利用探针、激光传感器在加工过程中实时获取工件坐标和刀具磨损信息。讲解了自适应控制系统（ACC）如何根据实时反馈信息动态调整进给速度和主轴转速，以应对材料硬度波动或刀具微小崩刃，实现“零缺陷”加工的初步目标。 第三部分 先进成形与连接工艺 本部分关注于材料的塑性变形和最终的连接集成技术。 1. 塑性成形与模具设计 冷/热冲压与深拉伸： 深入分析了板材在成形过程中的应变路径和厚度变化规律。探讨了如何利用弹冲（Blank Holder Force）的梯度控制来抑制起皱和破裂。分析了大型汽车覆盖件成形中的材料流动难题。 锻造与轧制工艺优化： 侧重于模锻和自由锻的工艺参数优化，特别是对多工位模锻的流动控制。在轧制方面，讲解了精密轧机中的辊系设计、轧制力的精确控制，以保证带材的宽度和厚度公差。 特种成形技术： 介绍了爆炸成形、磁力成形等非传统成形方法在特殊材料或复杂几何要求下的应用潜力。 2. 现代连接技术 先进焊接方法： 详细阐述了电子束焊、激光深熔焊的能量密度特性和热影响区（HAZ）分析。重点讨论了搅拌摩擦焊（FSW）在连接铝合金、镁合金等轻质材料中的优势，以及其界面处的微观组织演变。 胶接与铆接的复合应用： 随着轻量化需求增加，分析了结构胶粘剂的界面化学对疲劳强度的影响。探讨了混合连接技术（如激光钎焊+结构胶）如何结合不同连接方法的优点，提升连接的综合性能。 第四部分 智能制造与系统集成 本部分面向未来制造的数字化和智能化方向，强调系统集成和过程优化。 1. 制造系统与自动化 柔性制造系统（FMS）与单元（FSU）： 详细分析了FMS/FSU的结构组成、物料搬运系统（AGV/RGV）的调度算法。探讨了系统集成中的数据接口标准（如 OPC UA）和互操作性问题。 工业机器人应用： 不仅限于机械臂的路径规划，更深入到力控（Force Control）在打磨、装配中的应用，以及基于机器视觉的随机抓取与定位技术。 2. 制造过程的数字化与模拟仿真 数字孪生（Digital Twin）在车间管理中的应用： 讲解如何通过实时数据映射，构建物理制造过程的虚拟模型，用于生产瓶颈的预测、设备健康状态的评估（PHM）和工艺参数的虚拟调试。 制造过程的优化算法： 介绍了遗传算法、粒子群优化（PSO）等启发式算法在复杂排程问题、多目标工艺参数优化中的应用，旨在最大限度地提高设备综合效率（OEE）。 本书结构严谨，理论联系实际，配有大量工程实例和前沿研究进展，是机械制造工艺领域专业人员深入学习和研究的必备参考书。

评分☆☆☆☆☆

老实说，我本来对这种技术类的书籍抱持着一种“先入为主”的偏见，觉得它们总是干巴巴的，读起来非常费劲。但是，《焊接工装设计》这本书完全颠覆了我的想象。它在结构布局上展现出一种极高的专业素养和人文关怀。作者似乎非常懂得读者的阅读习惯，总能在关键的转折点设置一些引发思考的问题，引导我们主动去探索背后的原理。比如，在讨论不同工装夹具的动态特性时，书中引用的仿真数据和实际生产线的对比分析，简直是太精彩了，让人不得不佩服作者深厚的实践功底。这本书的排版和插图质量也值得称赞，清晰度极高，而且图文并茂的呈现方式，极大地降低了阅读门槛。对于我们这些非科班出身但又想深入了解工程实践的人来说，这本书简直就是一份珍贵的“武林秘籍”。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格充满了活力和一种积极向上的驱动力，这一点在技术书籍中非常难得。它不像某些著作那样高高在上，而是非常接地气，仿佛一位资深的工程师正在你的身边耐心指导。我发现书中对于一些工具的选择和使用技巧的描述，细致到了令人发指的地步，每一个参数的选择背后都有详尽的论证过程。这对于我迅速将理论知识转化为实际操作能力起到了巨大的帮助。这本书的价值远不止于知识的传授，它更在于塑造一种严谨、创新且注重实效的设计价值观。读完之后，我感觉自己对整个工程设计流程的掌控力提升了一个档次，强烈推荐给所有渴望提升实战技能的工程师和技术人员。

评分☆☆☆☆☆

这本书的逻辑组织简直是教科书级别的范本。从宏观的设计流程到微观的应力分析，每一步的衔接都自然流畅，毫无滞涩感。我尤其欣赏作者在处理复杂技术问题时的那种“抽丝剥茧”的能力。例如，在介绍如何应对高温焊接环境下的材料形变控制时，作者并没有直接给出标准答案，而是先详细解析了形变产生的物理机制，然后循序渐进地展示了各种应对策略的优劣，这种教学方式极大地提升了读者的自主分析能力。读完这本书，我感觉自己的思维结构都变得更加清晰和有条理了。它不仅仅是一本技术手册，更像是一套完整、高效的问题解决工具箱，让我对未来的设计挑战充满了信心。

评分☆☆☆☆☆

当我翻开这本书时，首先被它那种沉稳且严谨的学术气息所吸引。这本书的深度和广度远远超出了我的预期。它不仅仅停留在“教你如何做”的层面，更深入探讨了“为什么应该这样做”的底层逻辑和设计哲学。特别是关于人机工程学在工装设计中的应用章节，作者提出了许多前瞻性的观点，将效率、安全与舒适度这三个看似矛盾的要素完美地融合在了一起。我感觉作者像一位经验丰富的老工匠，一边用最精湛的技术雕琢细节，一边又像一位哲人，引领我们思考设计的终极价值。这本书的阅读过程，更像是一次与行业大师的深度对话，让我对传统的设计思维模式进行了一次彻底的洗礼和重塑。绝对是行业内的标杆之作。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容实在是令人耳目一新，虽然我一直对机械设计领域抱有浓厚的兴趣，但这本书在讲解一些基础概念时，那种深入浅出的方式简直是教科书级别的典范。它没有过多地堆砌晦涩难懂的专业术语，而是通过大量生动形象的案例分析，将复杂的理论知识娓娓道来。我特别喜欢其中关于材料力学与结构优化结合的部分，作者似乎有一种魔力，能将原本枯燥的公式和图表变得富有生命力。阅读过程中，我能清晰地感受到作者在每一个章节、每一个细节上所倾注的心血，那种对知识的敬畏和对读者的体贴，让我在学习新知识的同时，也收获了满满的成就感。这本书无疑为我打开了一扇新的大门，让我对工程设计的美学和实用性有了更深层次的理解和认识，强烈推荐给所有对设计领域有追求的朋友们。

评分☆☆☆☆☆

直得一卖的好书！相当专业。很受益

评分☆☆☆☆☆

以前在**上买，人家没有货，这次终于找到她了，不错的一本书。值得焊接专业的学生或者工程技术人员拿来阅读，学习。

评分☆☆☆☆☆

在本书编写与出版过程中，南昌航空大学教务处、航空工业出版社给予了大力支持和帮助；得到了教育部高等学校本科特色专业建设点项目和江西省教育厅高等学校教学改革研究省级立项课题的资助；南昌航空大学焊接工程系的同事们给予了大力支持和帮助；昆山华恒焊接设备技术有限责任公司董事长徐绪炯先生、莱斯机器人（昆山）有限公司总经理Manfred Emonts博士、珠海固得焊接自动化设备有限公司总经理唐君才高级工程师、南通振康机械有限公司总经理汤子康高级工程师、嘉手五金制品（东莞）有限公司总经理廖海星先生给予了大力支持和帮助，并提供了有关的参考资料；上海交通大学博士生导师陈关龙教授审阅了本书初稿，并提出了宝贵意见。作者在此对上述单位和个人以及书中所列参考文献的作者一并表示衷心的感谢。

评分☆☆☆☆☆

焊接工装设计焊接工装设计

评分☆☆☆☆☆

机械技术设计人员在涉及到焊接时，往往涉及到焊接材料、焊接工艺、焊接工装、以及装配过程等方面的应用等，这些书可以提供不错的参考和帮助，还是可以看看的，至于内容那就是智者见智仁者见仁了，看看了解一下，也是一种积累，不错的

评分☆☆☆☆☆

内容还行，设计还是需要很多经验。

评分☆☆☆☆☆

专业课程设计是高等工科院校培养方案中一个综合性较强的工程训练环节，也是南昌航空大学近年来实施工程教育与工程训练相结合的培养模式的一个特色。焊接专业课程设计的主要内容是焊接工艺设计和焊接工装设计。鉴于焊接技术与工程专业、材料成形及控制工程专业的学生对焊接工艺方面的基本知识了解多一些，而对焊接工装设计的基本知识十分欠缺，作者结合多年的教学改革实践，于2003年在校内讲义的基础上编著了《焊接工装设计基础》一书，以便进一步探索工程教育与工程训练相结合的教学方法。该书出版后，受到了同行师生，尤其是工厂的工程技术人员的欢迎。本书在保留原教材的结构和特色的基础上，吸取同行专家提出的宝贵意见，对其内容进行了必要的修改、充实和提高，特别是增加了有关汽车装焊夹具设计的实例，更强调理论与实践相结合，力求满足工程实际和人才培养的需要。

评分☆☆☆☆☆

在本书编写与出版过程中，南昌航空大学教务处、航空工业出版社给予了大力支持和帮助；得到了教育部高等学校本科特色专业建设点项目和江西省教育厅高等学校教学改革研究省级立项课题的资助；南昌航空大学焊接工程系的同事们给予了大力支持和帮助；昆山华恒焊接设备技术有限责任公司董事长徐绪炯先生、莱斯机器人（昆山）有限公司总经理Manfred Emonts博士、珠海固得焊接自动化设备有限公司总经理唐君才高级工程师、南通振康机械有限公司总经理汤子康高级工程师、嘉手五金制品（东莞）有限公司总经理廖海星先生给予了大力支持和帮助，并提供了有关的参考资料；上海交通大学博士生导师陈关龙教授审阅了本书初稿，并提出了宝贵意见。作者在此对上述单位和个人以及书中所列参考文献的作者一并表示衷心的感谢。

评分☆☆☆☆☆

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