virtually

Lesson1

1、t

commonshapeforshaftsiscircularandthecrossctionwithwhichdealsofscientificanalysis,branch

1、the

canbeeithersolidorhollow.

motions,time,andforces,iscalledmechanicsandismade

upoftwoparts,sdealswiththe实际上，几乎所有的机器中都装有轴。

轴的最常见isinwhichtimeanalysisofstationarysystems,i.e.,tho的形状是圆形，其截面可以是

实心的，也可以是空心的whichsystems,notafactor,anddynamicsdealswith（空心轴可以减轻重

量）。有时也采用矩形轴，例如，changewithtime.

螺丝起子的头部.套筒扳手和控制旋钮的杆。

2、Ashaftmusthaveadequate对运动时间和作用力作出科学分析的分支成为力torisonalstrength

to

transmittorqueandnotbeoverstresditmustalsobe学。他由静力学和动力学两部分组成。静力

学对静止系torsionalstiffenoughsothatonemountedcomponentdoes统进行分析，即在其中不考

虑时间这个引述，动力学对notdeviateexcessivelyfromitsoriginalangularposition事件而变化的

系统进行分析。ituteactingtwo

suchforcesonabodyAny2、ofthecoupleistheperpendiculardistance为了在传递

扭矩时不发生过载，轴应该有适当的抗betweentheirlinesofaction,andtheplaneofthecoupleis

扭强度。轴还应该具有足够的抗扭强度，以使在同一轴theplanecontainingthetwolinesofaction.

上的两个传动零件之间的相对转角不会过大。

3、Componentssuchasgearsandpulleysaremountedon作用在一个刚体上的两个这样的的里构

成一个力ignofthekeyandthe偶。力偶臂是这两个条作用线之间

的垂直距离，力偶面correspondingkeywayintheshaftmustbeproperly是包含着两条作用线的

平面。mple,stressconcentrationsoccurinscalarsquantities:ofdeal3、Mechanics

withtwokinds

shaftsduetokeyways,lararewith

whicha

thekeywayfurtherweakenstheshaft.

ofscalarExamplesmagnitudealoneisassociated.

speed,mechanicsvolume,aretime,density,inquantities齿轮和皮带轮等零件通过键连接在轴上。

在键及轴hand,Vectorandenergy,ties,otheronthe上与之相对应的键槽的设计中，必

须进行认真的计算。esofvectors例如，轴上的键槽

会引起应力集中，由于键槽的存在会aredisplacement,velocity,acceleration,force,moment,and使

轴的横截面积减小，会进一步减弱轴的强度。

momentum.

4、Anotherimportantaspectofshaftdesignisthemethod

ssuchas和矢量。标量是那些力学涉及两种类型

的量，标量rigidandflexiblecouplingsaccomplishthis.

只有大小的量。在力学中标量的例子有时间、体积、密轴的设计工作中的另一个重要方面是一根

轴与另一根轴度、速率、、能量和质量。另一方面，矢量既有大小又之间的直接连接方法。这是

由刚性或者弹性联轴器来实有大小又有方向。矢量的例子有位移、速度、加速度、现的。力、力

矩、动量。

Lesson5

（此课后面没翻译，翻译的不太准确谅解）Lesson21、ThetermshaftusuallyrefersTheturningof

apartinalatheisanotherexampleof1、toarelativelylong

memberofroundcrossctionthatrotatesandtransmits（nin

figure1）orememberssuchas如车床车削是一些力在起作用的另一个例子。

figure1(gears,sprockers,pullys,andcamsareusuallyattachedtothe图。)shaftbymeansofpins,

keys,splines,snaprings,andothertheofcentersbetweenisworkpiecethis、2Ifheldthe

attermemberstheagainstcompressiveexertthelathe,centersaforceareamongthe

associated

partsconderedinthistext,asatecouplingsanduniversalwork.

joints,whichrvetoconnecttheshafttothesourceof中心车床对工作,如果这个工件在放在车床

中心之间powerorload.

产生压力。2、ItisapparentthatshaftsRotarymotionisrequiredtodrillholes,turnpartsina、3can

besubjectedtovarious

combinationsoflathe,millsurfaces,ordriveageneratororfanbelt.

axial,bending,andtorsionalloads,andthat

theloadsmaybestaticorfluctuating.

或驱,扶轮运动需要去钻孔，在车床上转换两件表面,3动发电机或风扇皮带、Torsionaldefection

canaffecttheaccuracyofacamor

rmore,thegreaterthe（谐和运动和间歇、4MotionandHarmonic

Intermittent

flexibility-eitherlateralortorsional-thelowerthe:Anysimplevibration,suchastheregularback,and

运动）correspondingcriticalspeed.

forthispendulum,aofendofmovementthesimple

harmonicmotion.4、Agearcanbegrippedaxiallybetweenashoulderonthe

shaftandaspacer,withtorquebeingtransmittedthrougha

Lesson4

necessarywhichmayincreafrictionaldrag.

Lesson7

在转速高的场合需要有专门的冷却装置，而这可能会增大摩擦阻力。、Fastenersaredeviceswhich

permitoneparttobejoined1toacondpartand,hence,theyareinvolvedinalmostall2、Itisnot

surprisingthat,owingtothehighstress

involved,eptabilityofanyproductdependsnot

onlybemetal

fatigue,andagooddealofworkiscurrentlybutthelectedcomponents,alsoonthemeansbyin

progresson

principalpurposof

滚动轴承由于在工作中会产生高的应力，其主要失效。fastenersaretoprovidethefollowingdesign

features

形式是金属疲劳，这一点并不奇怪，目前正在进行大量紧固件是将一个零件与另一个零件进行连

接的零件。的工作以求改进这种轴承的可靠性。因此，几乎在所有的设计中都要用到紧固件。

人们对于3、Thefitofthebearingracesontotheshaftorontothe任何产品的满意程度不仅取决于

其组成部件，还取决于housingisofcriticalimportancebecauoftheircombined其连接方式。

effectontheinternalclearanceofthebearingaswellaswhenrealizedimportanceoffastenerscanbe、

2The

prervingthedesireddegreeofinterferencefit.

ofthecathecomplexreferringroanyproduct,In

areautomobile,thereareliterallythousandsofpartswhich轴承套圈与轴或轴承座的的配合非常重

要，因为它lureor们之间的配合不仅应该保证

所需要的过盈量，而且也应simplelooningofainresultasinglefastenercould该保证轴承的内

部间隙。

nuisancesuchasadoorrattleorinarioussituationsuch4、Theinnerraceisfrequentlylocated

axiallybyabutting

satthispointisntialfortheasawheelcomingoff.

avoidanceofstressconcentrationtheandballracesraeinbeSuchpossibilitiesmusttakenintoaccount

ionofthetypeoffatenerforthe

specificapplication.

内圈通常是通过紧靠在轴肩上进行轴向定位的。轴肩通过任何一个复杂的产品，都可以认识到紧

固件在其出的圆弧半径主要是为了避免应力集中。在轴承内圈上中的重要性。以汽车为例，它是

由数千个零件连接在一加工出一个圆弧或者倒角，用来提供容纳轴肩处圆弧半起而成为一辆车。

一个紧固件的失效或松脱可能会带来径的空间。像车门嘎嘎响这类小麻烦，也可能造成像车轮

脱落这种5、Wherelifeisnotthedetermingfactorindesign严重的后果。因此，在为一个特定的

用途选择紧固件,itis

usualtodeterminemaximumloadingbytheamountto时，应该考虑到上述各种可能性。whicha

bearingwilldeflectunderload.

Lesson8

在使用寿命不是设计中的决定因素的场合，通常根ofthe、1Threadedfasternersperformfunction

locating,clamgping,adjusting,andtransmitingforcefrom据轴承受载荷时产生的变形量来确定

其最大载荷。

Lesson13

oroughlyanotheronemachinememberto

massinufordesignedstandardizedandgenerally1、Oneoftheprimaryconsiderationsin

designingany

machineorstructureisthatthestrengthmustbesufficientlyproductionofmachines.

ngexternalandinternalthreadsso

thattheyare2、Toassurethatmechanicalpartsdonotfailinrvice,itismaybeasmbledisthekey

toallthreadfasteners.

AparticularSAEgradespecilicationcan

bemetbya3、shallhavefastersteels,ofnumberdifferentthusmanufacturersbeabletorelatethe

stresswiththestrengthsto

achievesafety.

somelatitudeinlectingthematerialsbestsuitedtotheir

specificproductionfaclities.

在设计任何机器或者结构时，所考虑的主要事项之一是其强度应该比它所承受的应力要大得多，

以确保安4、Formoderateloadsandspeedesthecorrectlectionof

willonbearingtheofstandardloadbasistheofratinga全与可靠性。要保证机械零件在使用过程

中不发生失效，就必须知道它们在某些时候会失效的原因，然后，cureusuallysatisfactory

performance.对于中等载荷和才能将应力与强度联系起来，以确保其安全。转速，根据额定负荷

选择一个标准轴承，通常都可以保

2、Ideally,indesigninganymachine证其具有令人满意的工作性能。element,the

engineershouldhaveathisdisposaltheresultsofagreatThedeflectionoflessmagnitudethanthatof

theshafts、当载荷较orother

houldhavebeenmadeonspecimenshavingthesame

大时，轴承零件的变形，尽管它通常小于轴和其它与轴heattreatment,surfaceroughness,andsizeas

theelement承一起工作的零部件的变形，将会变得重要起来。hepropostodesign,andthetests

shouldbemadeunderLesson9

will

parttheasconditionsloadingsametheexactlyarrangementscoolingspecialhigharespeedsWhere、1．

experienceinrvice.

工作图是将设计变为实际产品所依据的图样。所有的正投影原理和绘图技术都可以用来在工作图

中表达一个工设计任何机械零件的理想情况为，工程师可以利用程中的细节。零件图是在一整套

工作图中关于一个零件大量的他所选用的这种材料的强度实验数据。这些实验（或细节）的工作

图。应该在与所设计的零件有相同的热处理，表面粗糙度和

TitleBlocksInpractice,titleblocksusuallycontainthe尺寸大小的试件进行，而且实验应该在与

零件使用过程titleorpartname,drafter,date,scale,company,andsheet中承受的载荷完全相同的

情况下进行。nformation,suchastolerances,checkers,standarda3、Most

hardness-testingsystemmploy

andmaterials,

modificationsor

changesadnessis

thenexpresdas

blocks.

propertytomeasure,easymeansthathardnessisan

becauthetestisnondestructiveandtestspecimensarenot标题栏在实践中，标题栏中通常包括标

题或零件名称、y制图员、日期、比例、公

司和图号。另外，还可以包含actualmachineelement.

公差、审核人员和材料等信息。在第一次制图之后，任何为了改进设计方案而作的修改和更正都

应该在修改栏大多数硬度实验系统是将一个标准的载荷加在与被中标实验材料相接触的小球或

者棱锥上。因此，硬度可以表

明。示为所产生的压痕尺寸函数。这表明由于硬度是非破坏Theallocationofproperproduction

tolerancesisthereforea性实验，而且不需要专门的试件，因而硬度是一个容易mostimportanttask

ifthefinishedproductistoachieveits测量的性能。通常可以直接在实际的机械零件上进行硬

度实验。sizeofthetolerances,asspecified

bythedesigner,dependsLesson17

onthemanyconditionspertainingtothedesignaswellasmanufactureofanyproductis1、Thefirst

stepinthe

onpastexperiencewithsimilarproductsifsuchexperiencedesign,whichusuallytakesplaceinveral

distinctstages:

isavailable.

design.(a)(c)productionfunctionalconceptual。(b)。要使产品能够以较低的价格被生产出来

并且能够满足设theconceptualdesignstage,designerisDuringthe

toproductistheprimarilyconcernedwiththefunctions计的要求，规定适当的加工公差是最为重要

的工作。公fulfill.

差的大小是由设计人员所确定的，它取决于许多与设计有关的条件以及过去在设计类似产品时所

获得的经验制造任何产品的第一步工作都是设计。设计通常可（如果有这方面经验的话）。）概

念设计；ab功能设计c以分为几个明确的阶段；（Apartissaidtobeattheleastmaterialcondition

(LMC)生产设计。在概念设计阶段，设计者着重考虑产品应该whenthedimensionsareallatthe

limitsthatgiveapart具有的功能。withthesmallestamountofmaterial.

thator、2Oftenaprototypeworkingmademodelis

toproducttheasofpermittestedcanbetoevaluation当所有的尺寸都处在允许零件含有的材料量

为最小的极function,reliability,appearance,rviceability,andsoon.限状态时，就称这个零件处

于最小实体状态（通常要制造出样机或着实物模型，并对其进行实LMC）。

Ifthevariationsduetochancecausaretoogreat,itis验，评价产品的功能、可靠性、外观和维

修保养性等usuallynecessarytomovetheoperationtomoreaccuratethat3itprogress,

manufacturing、Asisinevitable

equipmentratherthanspendmoreeffortinthatarisituationswillthemodificationsmayrequireof

tryingtoimprovetheprocess.

aterialsmayrevealthat

substitutionofcheapermaterialscanbemade.

如果随机原因对尺寸变化的影响过大，一般来说采用更精密的加工设备，要比花费更多精力来改

变生产过程更在制造过程中，不可避免地会出现对使用中的材料为有效做一些更改的情况。经验

表明，可以采用某些便宜材料

Lesson29作为代替。1、Thetechniqueofdimensioningparts课24/27withina

requirerangeofWorkingdrawingsarethedrawingsfromwhichadesignisvariationtoensure

interchangeabilityis

nciplesoforthographicprojectionandEachdimensionis

allowedacertain

degreeofvariationwithinaspecifiedzone,dbecangraphicsoftechniques

communicatetheto

example,apart^sdimensionmightbeexpresdas20+-detailsofaprojectinworkingdrawings.A

detaildrawingis

0.50,whichallowsatolerance(variationaworkingdrawingofasinglepart(ordetail)withinthet

insize)of1.00

mm.

ofworkingdrawings.

tandadjusted,littleskillisrequiredtoturnoutduplicate给零件标注尺寸使其在一个规定的区间

内变动，以保parts.

证他们具有互换性的技术称为公差技术。允许每个尺寸高生产率的砖塔车床是装有许多动力附件

的非常复杂在规定范围内具有一定的变动量，称为公差。例如，一的机器。然而，所有砖塔车床

的主要特点是刀具能按适，其公差（尺寸变个零件的尺寸可以被表示成20+-0.50当顺序完成一

系列的加工工序。一旦这些刀具被安装调动量）为1.00mm。

整好后只只需要很低的技术就可以车削加工很多相同的基轴basicholesystem基孔制basic

shaftsystem单词零件。制

Leesson33

4、Thefirstscrewmachineweredesignedtofeedbar

stockandwireudinmakingsmallscrewparts.

became1Engineeringandtechnologystudentsmust

ofliterate,toapplicationsunderstandthecomputer单轴自动螺丝车床，顾名思义，一次仅能加工一

根棒料。

Withthesinglespndlemachine,theturretindexesaroundstudentsatariousdisadvantagein

pursuingtheircareers.

thespindle.

工程技术专业的学生们应该通晓计算机，了解计算机的在单轴车床上，砖塔围绕主轴转位。用途

和它们的优点。不这样做，就会使学生们在将来的

Withamultiplespindlemaching,however,thespindle职业生涯中处于非常不利的地位。itlf

indexes.

notcomputerdoesagree2、Engineersgenerallythatthe

changethenatureofthedesignprocessbutisasignificant然而，在多轴自动车床上，主轴自己转位。

toolthatimprovefficiencyandproductivity

6、Averticalturretlatheisbasicallyaturretlathethat

hasbeenstoodonitsheadstockend.

工程师们通常认为计算机不会改变设计过程的性质。立式砖塔车床基本上就是将其从床头箱一

端向下而竖engineeringComputer3、ofapplicationsinandother

aphicalsolutionsthatarepossible立起来的一台砖塔车床。

withapencilcanbedoneonacomputerandusuallymore7、Manyoftoday^smoresophisticated

lathesare

ationsvary3D

modeling

performing,inadditiontothenormalmathematicaltofiniteelementanalysis2Ddrawingsand

turning

operations,ation.

当前许多技术更为先进的车床叫做加工中心。因为计算机图形学在工程技术领域的应用几乎没有

任何限他们除了完成常规的车削工作之外，还可以完成某些铣制，大部分可以铅笔完成的图解方

法都可以用计算机完削钻削工作成，而且通常效率更高。其应用从建立三维模型和有限单词：

turret元分析，直到绘制平面图和进行数字计算。砖塔，六角刀架，六角头

generalpurpo、4Thesystemsoffermanyadvantageesovertraditional多方面的，多种用途的

Lesson65

lessdesignineludingmanufacturingdesignandsystems,

ingtotheTool&reducedu,efficenteffort,morematerialleadtine,Manufacturing

English

Handbook,processplanninggreateraccuracy,andimprovedinventorycontroi.

isthesystematic

determinationofthemethodsbywhichaproductistobe包括减少时间工作量，提高材料利用率，

缩短产品研制manufacturedeconomicallyandcompetitively.

anhasgraphics周期，提高精度和改善库存管理。

aimostlimitlessnumber根据《工具与制造工程师手册》，工艺设计就是系统地Lesson36确

定能够经济地和有竞争力地将产品制造出来的方法。

ermustmanageandretrieveagreatdealofdatageneral-purpo,arecour,ofengin、1

lathes

andmanydocuments,includingestablishedstandardsallshopsmaintenanceproductionudmachines

inand,

machinabilitydata,machinespecificationsovertheworld.

,tooling

inventories,stockavailability,andexistingprocessplans.普通车床是全世界的生产车间和维修车间

里广泛使工艺人员应该管理和检索大量的数据和很多文件。其中用的通用机床。包括已建立的

标准，可加工性数据，机器的规格，工艺ortracerduplicatingdesignedlatheistoThe、2produce

irregularlyshapedpartsautomatically.

装备的清单，原材料库存量和一些目前正在应用的工艺文件。靠模车床或仿形车床被设计用来

对形状不规则的零primarilyaninformation-handingjob,andthe件进行自动加工。

computerisanidealcompanion.

powerwideawithmachines3、ofvariety

lathes,ncipalallofturret这主要是一些信息处理工作，而计算机是完成这

项工作however,isthatthetoolscanperformaconcutiverials的一个理想助手。

process

,etoolshavebeen

采用纸带或塑料带作为编程指令的载体，

这样就解决了datacanreadilybetransferredtoothersystemswithinthe与之有关的问题。

CIMhierarchyforuinplanning.

5、Thedevelopmentofthemicroprocessorallowedforthe

developmentofprogrammablelogiccontrollers(PLCs)and对计算机集成制造最为重要的是，计算

机辅助工艺设计microcomputer.

可以生成机器可以阅读数据，而不是手写的规程。这种微处理器的发展为可编程逻辑控制器和微

型计算机的发数据可以传递到计算机集成制造体系中的另一个系统展做好了准备。中，用以编制

工艺规程。

ariantapproach,atofstandardprocessplansis6、Thetwotechnologiesallowedforthe

developmentof

computernumericalcontrol(CNC).

identifiedthathavebeenfamiliestablishedforallparts

throughgrouptechnology.

这两种技术为计算机数控(CNC)的发展打下了基础。

Lesson71

在派生法中，对采用成组技术确定的一个零件族中的所1、Arobotisareprogrammable有零件，

编制一套标准的加工工艺规程。multifunctional

,GThelpstoplacethenewpartinanappropriatemovematerial,parts

tool,or

ndardplanistheneditedtosuitthespecificthroughvariable

programmedmotions

fortheperformanceofavarietyoftasks

requirementsofaparticularjob.

翻译：机器人是一个可以改编程序的多功能操作器，被成组技术可以帮助把新零件归类于适当的

零件族中。通设计用来按照预先编制的、能够完成多种作业运动的程过对标准工艺规程的编辑，

可以满足对特定工作的专门序来运送材料、零件、工具或者专用装置。要求。

tomade,2、Theterms“reprogrammable”impliestwo

things:The

robotoperatesaccordingappropriatetoawrittenprogram,andthisplansynthesizeeach

individualusing

programalgorithmscanberewrittentechnologicaldefinethevariousdecisionstoaccommodatea

varietyofthat

manufacturingtasks

thatmustbemadeinthecourofmanufacturing.

翻译：“可以改变程序”这个术语意味着两件事：机器在创成法中，通过采用确定加工制造过程

中各种工艺决人根据编写的程序工作，以及可以通过重新编写程序来策的适当算法，将各个单

独的工艺规程综合起来。Lesson66

适应不同种类的制造工作的需要。

3、Theterm“multifunctional”meanstheconceptsmost、1Oneofthefundamentalinareaofthatthe

robot

can,throughreprogrammingcontrolistechnologiesnumericalandtheuofdifferent

end-manufacturingadvanced

effectors,preformanumberofdiferentmanufacturingadvent(NC).Priortotheofwere

machineNC,alltools

tasks.

manuallyoperatedandcontrolled.

翻译：“多功能”这个词意味着机器人能够通过编程和一个最基本的概念是数字控制先进制造

技术中的使用不同的末端执行机构，完成不同的制造工作。）。在数控技术出现之前，所有的机床

都是有人NC（4、Oneoftheprincipaladvatagesofrobotsisthattheycan工操作和控制的。beud

inttingsthataredangeroustohumans.

manualwithassociatedmanyAmong、2thelimitations

controlmachinetolls,perhapsnoneismoreprominentthan翻译：机器人的一个主要优点实它们可

以在对于人类来thelimitationofoperatorskills.

说实危险的环境中工作。

5、Robotsandroborcellsmustbecarefuallydesignedand在与人工可控制的机床有关的很多局限

性中，操作者

configuredsothattheydonotdangeroustohumans.

的技术大概是最突出的问题。翻译：应该仔细的设计和配置机器人和机器人单元，是Numerical、

3controlthanmoremachinesareaccurate

manuallyoperatedmachines,theycanproducepartsmore它们不会伤害人类和其它机器。

costslong-runandareuniformly,theyfaster,thetooling6、Evenwithsuchprecautionsitisstillagod

ideatohave

anautomaticlower.

shaudownsysteminsituationswhererobots

ystemshouldhavethecapacityton数字控制的机器比人工操纵的机器的精度

更高、生产

theneedforanautomaticshutdownofoperations.

零件的一致性更好、生产速度更快，而且长期的工艺装翻译：即使有了这些防御措施，在使用机

器人的场地中备成本更低。

设置一个自动停止工作的系统仍然不失为一个好主意。4knownaofdevelopmentThe、concept

asdirect

numericalcontrol(DNC)solvedthepaperandplastictape机器人的这个系统应该具有测出是否有

需要自动停止工simplyproblemsnumericalcontrolbywithassociated作的要求的能力。

astapeeliminatingformediumcarryingthethe

programmedinstructions.

这个概念之后，可以不再(DNC)在形成直接数字控制