制造自動(dòng)化——金屬切削力學(xué)、機(jī)床振動(dòng)和CNC設(shè)計(jì)
定 價(jià)：188 元
- 作者：（加）尤素福·阿廷塔斯（Yusuf Altintas） 著
- 出版時(shí)間：2022/11/1
- ISBN：9787122409171
- 出 版 社：化學(xué)工業(yè)出版社
- 中圖法分類：TG5
- 頁碼：287
- 紙張：
- 版次：01
- 開本：16開精
本書是在第一版的基礎(chǔ)上，結(jié)合作者多年指導(dǎo)博士研究生從事數(shù)控技術(shù)與制造自動(dòng)化研究工作的一線科研經(jīng)驗(yàn)，通過建立適當(dāng)?shù)哪Ｐ停容^完整地描述切削加工過程，并通過仿真來研究切削參數(shù)對(duì)加工過程和加工質(zhì)量的影響，從而深入研究切削參數(shù)對(duì)加工和加工穩(wěn)定性及加工中各種物理現(xiàn)象的作用，以期優(yōu)化切削參數(shù)并開發(fā)相關(guān)制造過程監(jiān)控和參數(shù)優(yōu)化的智能模塊，使智能制造不只停留在生產(chǎn)管理和組織層面，而是深入到切削加工的參數(shù)和工藝優(yōu)化層面，實(shí)現(xiàn)真正意義上的智能制造。本書對(duì)于優(yōu)化制造過程，深入研究各類切削加工的物理過程有重要意義。
本書旨在滿足機(jī)械制造、機(jī)電一體化等專業(yè)的碩士生、博士生、進(jìn)修人員和部分高年級(jí)本科學(xué)生、從事制造自動(dòng)化的相關(guān)科研人員的參考需求。
尤素�！ぐ⑼⑺�(Yusuf Altintas)，加拿大英屬哥倫比亞大學(xué)（UBC）制造自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室（MAL）主任，國(guó)際制造自動(dòng)化領(lǐng)域知名學(xué)者�，F(xiàn)任國(guó)際生產(chǎn)工程學(xué)會(huì)（CIRP）主席，加拿大皇家科學(xué)院（RSC）院士、加拿大工程院院士、美國(guó)機(jī)械工程師學(xué)會(huì)（ASME）和國(guó)際制造工程師學(xué)會(huì)（SME）會(huì)士，加拿大英屬哥倫比亞大學(xué)機(jī)械工程系終身教授。主要研究方向?yàn)榻饘偾邢�、機(jī)床振動(dòng)、控制和虛擬加工、制造自動(dòng)化和智能制造等，他所領(lǐng)導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)室開發(fā)了先進(jìn)加工過程仿真工具（CUT*PRO）、虛擬加工過程仿真工具（MACH*PRO），以及開放式模塊化數(shù)控加工系統(tǒng)（VirtualCNC），這些產(chǎn)品已進(jìn)入商業(yè)領(lǐng)域，被全球機(jī)械加工領(lǐng)域超過200家公司和研究機(jī)構(gòu)、大學(xué)廣泛使用。
羅學(xué)科，北京航空航天大學(xué)工學(xué)博士畢業(yè)，教授，博士生導(dǎo)師，北京石油化工學(xué)院校長(zhǎng)，西安理工大學(xué)、北方工業(yè)大學(xué)兼職教授。國(guó)家教指委機(jī)械類專業(yè)指導(dǎo)委員會(huì)委員，兼任中國(guó)印刷設(shè)備與器材協(xié)會(huì)副理事長(zhǎng)，中國(guó)印刷高等教育聯(lián)盟理事長(zhǎng)。羅學(xué)科教授是享受國(guó)務(wù)院政府特殊津貼專家，北京市新世紀(jì)百千萬人才，北京市科技新星、北京市高等教育教學(xué)名師獎(jiǎng)獲得者，先后2次獲得國(guó)家教學(xué)成果獎(jiǎng)，2次獲得省部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)。發(fā)表論文100余篇，出版教材著作譯著20余部，發(fā)明專利15項(xiàng)。作為北方工業(yè)大學(xué)先進(jìn)制造技術(shù)科研團(tuán)隊(duì)帶頭人，長(zhǎng)期從事先進(jìn)制造技術(shù)和智能裝備及傳感測(cè)試技術(shù)研究。在綜合機(jī)電技術(shù)研究與機(jī)電裝備研發(fā)領(lǐng)域，主持開發(fā)了中空玻璃全自動(dòng)生產(chǎn)線成套設(shè)備，填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白，國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)口，等等。
第1章 導(dǎo)言 001
第2章 金屬切削力學(xué) 003
2.1 導(dǎo)言 003
2.2 直角切削力學(xué) 003
2.3 切削力的機(jī)械模型 011
2.4 剪切角的理論預(yù)測(cè) 014
2.5 斜角切削的力學(xué)分析 014
2.5.1 斜角切削的幾何關(guān)系 015
2.5.2 斜角切削參數(shù)的求解 016
2.5.3 切削力的預(yù)測(cè) 019
2.6 車削加工的力學(xué)分析 020
2.7 銑削加工的力學(xué)分析 027
2.8 立銑切削力解析建模 034
2.9 鉆削加工的力學(xué)分析 038
2.10 刀具的磨損和破損 042
2.10.1 刀具磨損 044
2.10.2 刀具破損 048
2.11 思考問題 049
第3章 機(jī)床結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué) 052
3.1 導(dǎo)言 052
3.2 機(jī)床結(jié)構(gòu) 052
3.3 加工中的尺寸和形狀誤差 053
3.3.1 外圓車削中的形狀誤差 054
3.3.2 鏜刀桿 055
3.3.3 立銑加工中的形狀誤差 055
3.4 加工過程中的結(jié)構(gòu)振動(dòng) 059
3.4.1 自由振動(dòng)和強(qiáng)迫振動(dòng)的基礎(chǔ)知識(shí) 059
3.4.2 有向頻率響應(yīng)函數(shù) 065
3.4.3 設(shè)計(jì)和測(cè)量坐標(biāo)系 065
3.4.4 多自由度系統(tǒng)的解析模態(tài)分析 067
3.4.5 刀具和工件之間的相對(duì)頻率響應(yīng) 071
3.5 機(jī)床結(jié)構(gòu)的模態(tài)實(shí)驗(yàn)072
3.5.1 頻率響應(yīng)實(shí)驗(yàn)理論 073
3.5.2 模態(tài)測(cè)試實(shí)驗(yàn)步驟 076
3.6 多自由度系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)分析077
3.7 模態(tài)參數(shù)識(shí)別086
3.8 立銑刀與主軸刀柄的連接裝置090
3.9 思考問題095
第4章 機(jī)床振動(dòng)學(xué)098
4.1 導(dǎo)言098
4.2 直角切削中的再生顫振穩(wěn)定性分析098
4.2.1 直角切削的穩(wěn)定性分析 098
4.2.2 直角切削中穩(wěn)定性葉瓣圖的無量綱分析 103
4.2.3 考慮過程阻尼的直角切削顫振穩(wěn)定性分析 106
4.3 車削加工顫振穩(wěn)定性分析109
4.4 考慮過程阻尼的車削加工顫振穩(wěn)定性分析111
4.4.1 金屬切削力 112
4.4.2 考慮后刀面磨損的過程阻尼增益113
4.4.3 穩(wěn)定性分析115
4.5 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證115
4.6 銑削加工中顫振的解析預(yù)測(cè)117
4.6.1 動(dòng)態(tài)銑削模型117
4.6.2 銑削顫動(dòng)穩(wěn)定性分析零階方法 120
4.6.3 銑削顫動(dòng)穩(wěn)定性分析多頻方法 128
4.7 鉆削加工中顫振穩(wěn)定性分析135
4.8 鉆削加工穩(wěn)定性頻域分析138
4.9 顫振穩(wěn)定性離散時(shí)域分析140
4.9.1 直角車削 140
4.9.2 銑削穩(wěn)定性的離散時(shí)域分析 143
4.10 思考問題147
第5章 制造自動(dòng)化技術(shù) 150
5.1 導(dǎo)言150
5.2 計(jì)算機(jī)數(shù)控單元150
5.2.1 CNC 單元的體系結(jié)構(gòu) 150
5.2.2 CNC 的執(zhí)行151
5.2.3 CNC 機(jī)床軸的命名規(guī)則 152
5.2.4 NC 零件程序的結(jié)構(gòu) 153
5.2.5 主要準(zhǔn)備功能 155
5.3 計(jì)算機(jī)輔助NC 編程 158
5.3.1 解析幾何基礎(chǔ) 158
5.3.2 APT 零件編程語言161
5.4 CNC 系統(tǒng)中速度指令的生成 166
5.4.1 等步長(zhǎng)插值 166
5.4.2 恒定插補(bǔ)周期有限加速度的速度圖生成 169
5.4.3 有限加加速度的速度圖生成 172
5.5 實(shí)時(shí)插補(bǔ)方法 180
5.5.1 直線插補(bǔ)算法 180
5.5.2 圓弧插補(bǔ)的算法 184
5.5.3 CNC 系統(tǒng)內(nèi)的五次樣條插補(bǔ) 188
5.6 思考問題 195
第6章 CNC 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和分析 198
6.1 導(dǎo)言 198
6.2 機(jī)床驅(qū)動(dòng) 199
6.2.1 機(jī)械零部件及驅(qū)動(dòng)力矩 200
6.2.2 反饋裝置 203
6.2.3 電氣驅(qū)動(dòng) 204
6.2.4 永磁電樞控制的直流電機(jī) 204
6.2.5 位置控制環(huán) 208
6.3 位置環(huán)的傳遞函數(shù) 209
6.4 進(jìn)給驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的狀態(tài)空間模型 212
6.5 滑模控制器 223
6.6 進(jìn)給驅(qū)動(dòng)的主動(dòng)阻尼 226
6.7 電液CNC 折彎?rùn)C(jī)的設(shè)計(jì) 233
6.7.1 折彎?rùn)C(jī)的液壓系統(tǒng) 234
6.7.2 液壓執(zhí)行器模塊的動(dòng)態(tài)模型 235
6.7.3 基于計(jì)算機(jī)控制的電液驅(qū)動(dòng)的動(dòng)態(tài)性能辨識(shí) 237
6.7.4 數(shù)字位置控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 239
6.8 思考問題 242
第7章 傳感器輔助加工 248
7.1 導(dǎo)言 248
7.2 智能加工模塊 248
7.2.1 硬件體系結(jié)構(gòu) 249
7.2.2 軟件體系結(jié)構(gòu) 249
7.2.3 智能加工的應(yīng)用 250
7.3 銑削加工中峰值切削力的自適應(yīng)控制 251
7.3.1 導(dǎo)言 251
7.3.2 銑削加工系統(tǒng)的離散傳遞函數(shù) 252
7.3.3 極點(diǎn)-配置控制算法 254
7.3.4 銑削過程通用預(yù)測(cè)自適應(yīng)控制 258
7.3.5 刀具破損的在線檢測(cè) 261
7.3.6 顫振檢測(cè)與抑制 263
7.4 實(shí)例——用IMM 系統(tǒng)進(jìn)行型腔的智能化加工263
7.5 思考問題266
附錄A 拉普拉斯變換和z 變換 269
A.1 導(dǎo)言269
A.2 基本定義270
A.3 部分分式展開法274
A.4 用部分分式展開法進(jìn)行拉氏逆變換和z 逆變換276
附錄B 利用最小二乘法進(jìn)行離線和在線參數(shù)估計(jì) 279
B.1 離線最小二乘法估計(jì)279
B.2 遞歸參數(shù)估計(jì)算法280
參考文獻(xiàn)282
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