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機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 第6版 第5卷 |
【評(píng)分星級(jí)】
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【作 者】聞邦椿 |
【出 版 社】機(jī)械工業(yè)出版社 |
【出版日期】2018年2月 |
【I S B N】978-7-111-58345-5 |
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【裝 幀】平裝 |
【圖書狀態(tài)】
上架
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【所屬類別】
工具書 >> 手冊(cè)
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內(nèi)容簡介
本版手冊(cè)是在前5版手冊(cè)的基礎(chǔ)上吸收并總結(jié)了國內(nèi)外機(jī)械工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域中的新標(biāo)準(zhǔn)、新材料、新工藝、新結(jié)構(gòu)、新技術(shù)、新產(chǎn)品、新設(shè)計(jì)理論與方法,并配合我國創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)戰(zhàn)略的需求撰寫而成的。本版手冊(cè)全面系統(tǒng)地介紹了常規(guī)設(shè)計(jì)、機(jī)電一體化設(shè)計(jì)、機(jī)電系統(tǒng)控制、現(xiàn)代設(shè)計(jì)與創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法及其應(yīng)用等內(nèi)容,具有體系新穎、內(nèi)容現(xiàn)代、凸顯創(chuàng)新、系統(tǒng)全面、信息量大、實(shí)用可靠及簡明便查等特點(diǎn)。 本版手冊(cè)分為7卷55篇,內(nèi)容有:機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料、機(jī)械零部件設(shè)計(jì)(連接、緊固與傳動(dòng))、機(jī)械零部件設(shè)計(jì)(軸系、支承與其他)、流體傳動(dòng)與控制、機(jī)電一體化與控制技術(shù)、現(xiàn)代設(shè)計(jì)與創(chuàng)新設(shè)計(jì)等。 本卷為第5卷,主要內(nèi)容有:機(jī)電一體化技術(shù)及設(shè)計(jì),機(jī)電系統(tǒng)控制,機(jī)器人與機(jī)器人裝備,數(shù)控技術(shù),微機(jī)電系統(tǒng)及設(shè)計(jì),機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù),激光及其在機(jī)械工程中的應(yīng)用,電動(dòng)機(jī)、電器與常用傳感器等。 本版手冊(cè)可供從事機(jī)械設(shè)計(jì)、制造、維修及相關(guān)工程技術(shù)人員作為工具書使用,也可供大專院校的相關(guān)專業(yè)師生使用和參考。
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圖書目錄
目 錄 第24篇 機(jī)電一體化技術(shù)及設(shè)計(jì) 第1章 機(jī)電一體化概述 1 機(jī)電一體化概念 24-3 1.1 機(jī)電一體化的基本概念 24-3 1.2 機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展 24-3 1.3 機(jī)電一體化系統(tǒng)的構(gòu)成 24-4 1.4 機(jī)電一體化的意義 24-5 2 機(jī)電一體化技術(shù)的分類 24-5 2.1 機(jī)電一體化技術(shù)的分類依據(jù) 24-5 2.2 機(jī)械制造過程的機(jī)電一體化 24-6 2.3 機(jī)電產(chǎn)品的機(jī)電一體化 24-7 3 機(jī)電一體化的相關(guān)技術(shù) 24-7 4 機(jī)電一體化設(shè)計(jì)方法 24-8 4.1 模塊化設(shè)計(jì)方法 24-8 4.2 柔性化設(shè)計(jì)方法 24-8 4.3 取代設(shè)計(jì)方法 24-8 4.4 融合設(shè)計(jì)方法 24-9 4.5 優(yōu)化設(shè)計(jì)方法 24-9 4.5.1 機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)的綜合與優(yōu)化 24-9 4.5.2 硬件和軟件的交叉與優(yōu)化 24-9 4.5.3 機(jī)電一體化產(chǎn)品的整體優(yōu)化 24-10 5 機(jī)電一體化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程 24-10 第2章 基于工業(yè)控制機(jī)的控制器及其設(shè)計(jì) 1 工業(yè)控制機(jī)的種類與選擇 24-12 1.1 工業(yè)控制機(jī)概述 24-12 1.2 工業(yè)控制機(jī)的分類 24-12 1.2.1 按工業(yè)控制機(jī)的總線分類 24-12 1.2.2 按工業(yè)控制機(jī)結(jié)構(gòu)型式分類 24-13 1.3 工業(yè)控制機(jī)的選擇 24-13 2 工業(yè)控制機(jī)的總線 24-14 2.1 總線概述 24-14 2.2 STD總線 24-14 2.3 ISA總線 24-15 2.4 PCI總線 24-16 2.5 cPCI總線 24-17 2.6 PCI-E總線 24-18 2.7 現(xiàn)場(chǎng)總線 24-20 3 工業(yè)控制機(jī)常用的功能模塊 24-22 3.1 數(shù)據(jù)采集卡 24-22 3.2 遠(yuǎn)程I/O模塊 24-23 3.3 通信模板 24-24 3.4 信號(hào)調(diào)理模板 24-24 3.5 運(yùn)動(dòng)控制器 24-25 第3章 可編程序控制器 1 可編程序控制器概述 24-28 1.1 可編程序控制器的發(fā)展概況 24-28 1.2 可編程序控制器的特點(diǎn)和應(yīng)用 24-28 1.2.1 PLC的主要特點(diǎn) 24-28 1.2.2 可編程序控制器與其他工業(yè)控制系統(tǒng)的比較 24-29 1.2.3 PLC的應(yīng)用范圍 24-29 1.3 可編程序控制器的發(fā)展趨勢(shì) 24-30 2 可編程序控制器的基本組成和工作原理 24-30 2.1 可編程序控制器的基本組成 24-30 2.1.1 中央處理單元(CPU) 24-31 2.1.2 存儲(chǔ)器 24-31 2.1.3 輸入/輸出模塊 24-32 2.1.4 編程器 24-32 2.1.5 人機(jī)界面 24-32 2.2 可編程序控制器的工作原理 24-32 2.2.1 循環(huán)掃描工作方式 24-32 2.2.2 可編程序控制器的工作過程 24-33 2.3 輸入/輸出接口模塊 24-33 2.3.1 數(shù)字量輸入、輸出模塊 24-33 2.3.2 模擬量輸入、輸出模塊 24-34 2.4 智能模塊 24-36 2.5 遠(yuǎn)程I/O 24-37 2.6 可編程序控制器的編程語言 24-39 2.6.1 梯形圖語言 24-39 2.6.2 順序功能圖語言 24-39 2.6.3 功能塊圖 24-42 2.6.4 指令表 24-42 2.6.5 結(jié)構(gòu)化文本 24-42 3 可編程序控制器的生產(chǎn)廠家及產(chǎn)品介紹 24-42 3.1 德國西門子(SIEMENS)公司 24-42 3.2 美國羅克韋爾公司的AB PLC 24-42 3.3 日本立石(OMRON,歐姆龍)公司 24-43 3.4 其他PLC公司 24-43 4 可編程序控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟 24-43 4.1 PLC應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟 24-43 4.2 PLC應(yīng)用系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 24-43 4.2.1 PLC的型號(hào)選擇 24-43 4.2.2 I/O模塊的選擇 24-43 4.2.3 電源選擇 24-44 4.3 PLC的應(yīng)用軟件設(shè)計(jì) 24-44 4.4 PLC的應(yīng)用實(shí)例———自動(dòng)搬運(yùn)機(jī)械手 24-44 第4章 基于單片機(jī)的控制器及其設(shè)計(jì) 1 單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu) 24-46 1.1 單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu) 24-46 1.2 單片機(jī)的微處理器 24-46 1.3 MCS-51的存儲(chǔ)器 24-47 1.3.1 程序存儲(chǔ)器 24-47 1.3.2 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 24-47 1.4 MCS-51的并行口和串行口 24-48 1.4.1 并行口 24-48 1.4.2 串行口 24-48 1.5 MCS-51的定時(shí)器 24-48 1.5.1 方式控制寄存器TMOD 24-48 1.5.2 定時(shí)器控制寄存器TCON 24-49 1.6 MCS-51的中斷系統(tǒng)及其控制 24-49 2 常用單片機(jī)的廠家及產(chǎn)品介紹 24-50 2.1 4位單片機(jī) 24-50 2.2 8位單片機(jī) 24-50 2.3 16位單片機(jī) 24-52 2.4 32位單片機(jī) 24-52 3 單片機(jī)的編程語言 24-52 3.1 單片機(jī)編程語言的分類 24-52 3.2 MCS-51單片機(jī)指令系統(tǒng) 24-53 3.3 PIC單片機(jī)指令系統(tǒng)簡介 24-54 4 控制器的硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 24-56 4.1 單片機(jī)存儲(chǔ)器的擴(kuò)展 24-56 4.1.1 擴(kuò)展程序存儲(chǔ)器的設(shè)計(jì) 24-56 4.1.2 擴(kuò)展數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的設(shè)計(jì) 24-57 4.2 單片機(jī)常用并行接口電路 24-59 4.3 單片機(jī)的人機(jī)接口設(shè)計(jì) 24-61 4.3.1 單片機(jī)系統(tǒng)的輸入裝置 24-61 4.3.2 單片機(jī)系統(tǒng)的顯示裝置 24-63 4.4 D/A轉(zhuǎn)換器及其接口電路 24-64 4.5 A/D轉(zhuǎn)換器及其接口電路 24-65 4.6 MCS-51單片機(jī)與外圍電路的匹配技術(shù) 24-67 4.6.1 集成邏輯門的負(fù)載能力 24-68 4.6.2 單片機(jī)系統(tǒng)常用集成電路的驅(qū)動(dòng)能力 24-68 4.6.3 單片機(jī)控制系統(tǒng)電平匹配舉例 24-68 第5章 傳感器及其接口設(shè)計(jì) 1 傳感器概述 24-70 1.1 傳感器的概念 24-70 1.2 傳感器的特性和技術(shù)指標(biāo) 24-70 1.2.1 傳感器的靜態(tài)特性 24-70 1.2.2 傳感器的動(dòng)態(tài)特性 24-71 1.2.3 傳感器的性能指標(biāo) 24-71 2 幾類傳感器的主要性能及優(yōu)缺點(diǎn) 24-72 3 機(jī)電一體化中常用傳感器 24-75 3.1 電位器 24-75 3.2 光柵 24-75 3.3 編碼器 24-76 3.4 測(cè)速發(fā)電機(jī) 24-76 3.5 壓電加速度傳感器 24-77 3.6 超聲波距離傳感器 24-77 4 傳感器的選用原則及注意事項(xiàng) 24-78 5 傳感器與計(jì)算機(jī)的接口設(shè)計(jì) 24-79 第6章 常用的傳動(dòng)部件與執(zhí)行機(jī)構(gòu) 1 機(jī)械傳動(dòng)部件及其功能要求 24-83 1.1 齒輪傳動(dòng) 24-84 1.1.1 齒輪傳動(dòng)分類及選用 24-84 1.1.2 齒輪傳動(dòng)形式及其傳動(dòng)比的最佳匹配選擇 24-84 1.1.3 齒輪傳動(dòng)間隙的調(diào)整方法 24-86 1.1.4 諧波齒輪傳動(dòng) 24-87 1.2 滾珠螺旋傳動(dòng) 24-88 1.2.1 滾珠螺旋的傳動(dòng)原理 24-88 1.2.2 滾動(dòng)螺旋副支承方式的選擇 24-91 1.2.3 滾動(dòng)螺旋副的密封與潤滑 24-91 1.2.4 滾動(dòng)螺旋副的選擇方法 24-92 1.3 撓性傳動(dòng) 24-92 1.3.1 平帶傳動(dòng) 24-92 1.3.2 繩傳動(dòng) 24-92 1.3.3 鏈傳動(dòng) 24-93 1.3.4 同步帶傳動(dòng) 24-94 2 導(dǎo)向支承部件的結(jié)構(gòu)型式選擇 24-94 2.1 導(dǎo)軌副的組成、種類 24-94 2.2 滑動(dòng)導(dǎo)軌 24-96 2.3 靜壓導(dǎo)軌 24-99 2.4 滾動(dòng)導(dǎo)軌 24-101 3 旋轉(zhuǎn)支承的類型與選擇 24-103 3.1 旋轉(zhuǎn)支承的種類及基本要求 24-103 3.2 圓柱支承 24-103 3.3 圓錐支承 24-103 3.4 填入式滾動(dòng)支承 24-104 4 軸系部件的設(shè)計(jì)與選擇 24-105 4.1 軸系設(shè)計(jì)的基本要求 24-105 4.2 軸(主軸)系用軸承的類型與選擇 24-105 4.3 提高軸系性能的措施 24-107 5 常用執(zhí)行機(jī)構(gòu) 24-108 5.1 連桿機(jī)構(gòu) 24-108 5.2 凸輪機(jī)構(gòu) 24-108 5.3 間歇機(jī)構(gòu) 24-109 第7章 常用控制用電動(dòng)機(jī)及其驅(qū)動(dòng) 1 對(duì)控制用電動(dòng)機(jī)的基本要求 24-112 2 控制用電動(dòng)機(jī)的種類、特點(diǎn)及選用 24-112 3 直流伺服(DC)電動(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng) 24-113 3.1 直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速原理及調(diào)速特性 24-113 3.2 永磁直流電動(dòng)機(jī)伺服系統(tǒng) 24-113 3.3 直流伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng) 24-114 4 交流伺服電動(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng) 24-116 4.1 交流異步電動(dòng)機(jī) 24-116 4.1.1 工作原理 24-116 4.1.2 異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性 24-117 4.1.3 性能指標(biāo) 24-117 4.1.4 交流異步伺服電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)與控制 24-117 4.2 交流同步電動(dòng)機(jī) 24-119 4.2.1 同步電動(dòng)機(jī)工作原理 24-119 4.2.2 等效電路 24-120 4.2.3 交流同步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性 24-121 4.2.4 同步電動(dòng)機(jī)的控制 24-121 4.3 交流伺服電動(dòng)機(jī)常用電力電子器件 24-123 5 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng) 24-124 5.1 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)分類 24-124 5.2 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)工作原理 24-125 5.3 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)與控制 24-125 5.3.1 脈沖分配器 24-125 5.3.2 功率放大器 24-126 第8章 機(jī)電一體化設(shè)計(jì)實(shí)例 1 振幅定值控制電磁振動(dòng)給料機(jī) 24-129 1.1 電磁振動(dòng)給料機(jī)的工作原理 24-129 1.2 溜槽式固體流量計(jì)工作原理 24-129 1.3 對(duì)控制系統(tǒng)的技術(shù)要求 24-130 1.4 電磁振動(dòng)定量給料控制系統(tǒng)的方案確定 24-130 1.4.1 CPU選擇 24-130 1.4.2 輸入輸出接口的配置 24-130 1.4.3 鍵盤顯示器 24-130 1.4.4 串行通信 24-130 1.4.5 系統(tǒng)電源 24-131 2 電子傳送帶配料秤 24-131 2.1 傳送帶配料秤的工作原理 24-131 2.2 傳送帶配料秤監(jiān)控儀的技術(shù)要求 24-131 2.3 監(jiān)控儀的硬件結(jié)構(gòu)及其組成電路 24-132 2.4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 24-132 3 立式包裝機(jī) 24-134 3.1 立式連續(xù)制袋三邊封口包裝機(jī)工作原理 24-134 3.2 立式包裝機(jī)技術(shù)要求 24-135 3.3 傳動(dòng)系統(tǒng)及電控原理 24-135 4 電動(dòng)噴砂機(jī)器人 24-137 4.1 機(jī)器人機(jī)構(gòu)原理 24-137 4.2 控制系統(tǒng) 24-137 4.3 機(jī)器人規(guī)格參數(shù) 24-138 4.4 控制算法簡介 24-138 5 XH714立式加工中心 24-139 5.1 機(jī)床簡介 24-139 5.2 數(shù)控系統(tǒng) 24-140 5.3 伺服系統(tǒng) 24-141 5.4 I/O控制 24-142 5.5 電源 24-145 6 綜合實(shí)例:液壓挖掘機(jī)器人 24-145 6.1 全液壓挖掘機(jī)器人的功能需求及開發(fā)流程 24-145 6.2 電液系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與改造 24-145 6.3 基于xPC Target的控制平臺(tái) 24-147 6.3.1 實(shí)時(shí)工具RTW 24-148 6.3.2 xPC Target控制平臺(tái) 24-148 6.3.3 挖掘機(jī)器人挖溝目標(biāo)的實(shí)現(xiàn) 24-149 參考文獻(xiàn) 24-151 第25篇 機(jī)電系統(tǒng)控制 第1章 概 述 1 自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本組成 25-3 2 自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類 25-3 3 對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本要求 25-4 4 控制系統(tǒng)的性能指標(biāo) 25-4 4.1 控制系統(tǒng)的時(shí)域性能指標(biāo) 25-5 4.1.1 典型輸入信號(hào) 25-5 4.1.2 一階系統(tǒng)的時(shí)域性能指標(biāo) 25-5 4.1.3 二階系統(tǒng)的時(shí)域性能指標(biāo) 25-5 4.1.4 高階系統(tǒng)的時(shí)域性能指標(biāo) 25-7 4.2 控制系統(tǒng)的頻域性能指標(biāo) 25-8 5 自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則 25-8 第2章 控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型 1 系統(tǒng)的微分方程 25-10 2 系統(tǒng)的傳遞函數(shù) 25-11 2.1 傳遞函數(shù)的定義 25-11 2.2 傳遞函數(shù)的性質(zhì) 25-11 2.3 與傳遞函數(shù)相關(guān)的幾個(gè)基本概念 25-11 2.4 典型環(huán)節(jié)的微分方程和傳遞函數(shù) 25-11 3 系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達(dá)式 25-13 3.1 基本概念 25-13 3.2 狀態(tài)空間表達(dá)式 25-13 3.3 狀態(tài)空間表達(dá)式的建立方法 25-14 3.3.1 建立狀態(tài)空間表達(dá)式的直接方法 25-14 3.3.2 由微分方程求狀態(tài)空間表達(dá)式 25-14 3.3.3 由系統(tǒng)傳遞函數(shù)寫出狀態(tài)空間表達(dá)式 25-14 3.4 系統(tǒng)的傳遞函數(shù)矩陣 25-14 3.4.1 傳遞函數(shù)矩陣的概念 25-14 3.4.2 由狀態(tài)空間表達(dá)式求傳遞函數(shù)矩陣 25-15 4 離散系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型 25-15 4.1 離散系統(tǒng)的差分方程 25-15 4.1.1 差分方程含義 25-15 4.1.2 差分方程的解法 25-16 4.2 離散系統(tǒng)的傳遞函數(shù) 25-16 4.2.1 離散傳遞函數(shù)的定義 25-16 4.2.2 離散傳遞函數(shù)的求法 25-16 4.2.3 開環(huán)系統(tǒng)的脈沖傳遞函數(shù) 25-17 4.2.4 閉環(huán)系統(tǒng)的脈沖傳遞函數(shù) 25-17 4.3 離散系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達(dá)式 25-17 4.3.1 離散系統(tǒng)狀態(tài)方程的建立 25-17 4.3.2 離散系統(tǒng)的傳遞矩陣 25-19 5 系統(tǒng)框圖 25-19 5.1 畫框圖的規(guī)則 25-19 5.2 框圖的基本連接方式與等效變換規(guī)則 25-19 5.3 框圖的簡化 25-20 6 信號(hào)流圖 25-20 6.1 信號(hào)流圖的性質(zhì) 25-20 6.2 信號(hào)流圖的簡化 25-20 6.3 梅遜公式及其應(yīng)用 25-20 7 非線性系統(tǒng)線性化 25-21 第3章 控制系統(tǒng)分析方法 1 頻率特性分析法 25-23 1.1 頻率特性的基本概念 25-23 1.2 頻率特性的求法 25-23 1.3 頻率特性的圖示法 25-23 1.3.1 極坐標(biāo)圖 25-23 1.3.2 對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖 25-23 2 根軌跡分析法 25-27 2.1 根軌跡定義 25-27 2.2 根軌跡的幅值條件和相角條件 25-27 2.3 繪制根軌跡的基本規(guī)則 25-27 2.4 在開環(huán)傳遞函數(shù)中增加極點(diǎn)、零點(diǎn)的影響 25-28 3 系統(tǒng)穩(wěn)定性 25-29 3.1 系統(tǒng)穩(wěn)定性的基本概念 25-29 3.2 線性系統(tǒng)的代數(shù)穩(wěn)定性判據(jù) 25-29 3.2.1 赫爾維茨判據(jù) 25-29 3.2.2 勞斯判據(jù) 25-30 3.2.3 謝緒愷判據(jù) 25-31 3.3 李亞普諾夫穩(wěn)定性判據(jù) 25-31 3.4 乃奎斯特穩(wěn)定性判據(jù) 25-31 3.4.1 乃奎斯特判據(jù) 25-31 3.4.2 乃奎斯特判據(jù)的應(yīng)用 25-32 3.5 根據(jù)Bode圖判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性 25-33 3.6 系統(tǒng)的相對(duì)穩(wěn)定性 25-33 3.6.1 相位穩(wěn)定裕度 25-33 3.6.2 幅值穩(wěn)定裕度 25-33 3.6.3 關(guān)于相位裕度和幅值裕度的幾點(diǎn)說明 25-33 4 控制系統(tǒng)的誤差 25-34 4.1 系統(tǒng)的復(fù)域誤差 25-34 4.2 系統(tǒng)時(shí)域穩(wěn)態(tài)誤差 25-34 4.3 系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差的計(jì)算 25-34 4.3.1 系統(tǒng)的類型 25-34 4.3.2 系統(tǒng)的誤差傳遞函數(shù) 25-34 4.3.3 穩(wěn)態(tài)誤差系數(shù)與穩(wěn)態(tài)誤差 25-34 4.4 擾動(dòng)引起的誤差 25-35 5 離散系統(tǒng)的Z域分析 25-36 5.1 離散系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析 25-36 5.2 極點(diǎn)分布與瞬態(tài)響應(yīng)的關(guān)系 25-36 5.3 離散系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差 25-37 第4章 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法 1 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原理 25-38 1.1 Bode定理 25-38 1.2 反饋校正 25-38 1.3 順饋校正 25-39 1.4 串聯(lián)校正 25-39 1.5 控制器分類 25-39 2 控制器設(shè)計(jì)方法 25-41 2.1 按希望特性設(shè)計(jì)控制器的基本原理 25-41 2.1.1 典型Ⅰ型系統(tǒng)(二階希望特性系統(tǒng)) 25-41 2.1.2 典型Ⅱ型系統(tǒng)(三階希望特性系統(tǒng)) 25-42 2.2 按希望特性設(shè)計(jì)控制器的圖解法 25-44 2.3 按希望特性設(shè)計(jì)控制器的直接法 25-45 2.4 PID控制器 25-46 3 離散系統(tǒng)設(shè)計(jì) 25-47 3.1 模擬化設(shè)計(jì)法 25-47 3.2 離散設(shè)計(jì)法 25-48 3.3 PID數(shù)字控制器 25-48 第5章 人工智能與智能控制 1 系統(tǒng)智能化 25-50 1.1 智能控制的產(chǎn)生背景 25-50 1.2 智能機(jī)器的智能級(jí)別 25-50 1.3 智能化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 25-51 1.4 人工智能 25-52 1.4.1 人工智能的定義 25-52 1.4.2 人工智能的發(fā)展史 25-52 1.4.3 人工智能的研究與應(yīng)用 25-53 1.5 智能控制系統(tǒng)的特點(diǎn) 25-54 1.6 運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的智能控制 25-55 1.6.1 交通工具運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的智能控制 25-55 1.6.2 各種數(shù)控機(jī)床運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的智能控制 25-55 1.6.3 機(jī)器人運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的智能控制 25-56 2 最優(yōu)控制 25-56 2.1 最優(yōu)性能指標(biāo) 25-56 2.1.1 積分型最優(yōu)性能指標(biāo) 25-56 2.1.2 末值型最優(yōu)性能指標(biāo) 25-57 2.1.3 綜合最優(yōu)性能指標(biāo) 25-57 2.2 最優(yōu)控制的約束條件 25-57 2.2.1 對(duì)系統(tǒng)的最大控制作用或控制容量的限制 25-57 2.2.2 終了狀態(tài)的約束條件 25-57 2.2.3 系統(tǒng)的最優(yōu)參數(shù)問題 25-57 2.3 二次型最優(yōu)控制 25-57 2.4 離散系統(tǒng)的二次型最優(yōu)控制 25-58 2.4.1 離散系統(tǒng)二次型最優(yōu)控制問題的求解 25-58 2.4.2 采用離散極小值原理的求解 25-58 2.4.3 最小性能指標(biāo)的計(jì)算 25-59 2.5 動(dòng)力減振器的最優(yōu)控制 25-62 3 自適應(yīng)控制系統(tǒng) 25-63 3.1 模型參考自適應(yīng)控制 25-64 3.2 自校正自適應(yīng)控制 25-64 4 模糊控制 25-65 4.1 模糊控制的基本原理 25-65 4.1.1 單變量模糊控制系統(tǒng) 25-65 4.1.2 多變量模糊控制系統(tǒng) 25-66 4.1.3 Mamdani模糊控制系統(tǒng) 25-67 4.1.4 T-S模糊推理模型 25-68 4.1.5 模糊控制器設(shè)計(jì)步驟 25-68 4.2 倒立擺模糊控制實(shí)例 25-68 4.2.1 倒立擺系統(tǒng)建模 25-69 4.2.2 模糊控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 25-69 4.3 工作臺(tái)位置模糊控制 25-69 5 自學(xué)習(xí)控制系統(tǒng) 25-72 5.1 迭代自學(xué)習(xí)控制的基本原理 25-72 5.2 迭代自學(xué)習(xí)控制應(yīng)用舉例 25-74 6 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng) 25-75 6.1 人工神經(jīng)元模型 25-75 6.2 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成 25-76 6.3 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)算法 25-76 6.3.1 BP網(wǎng)絡(luò) 25-76 6.3.2 RBF網(wǎng)絡(luò) 25-77 7 專家系統(tǒng)與專家控制器 25-82 7.1 專家系統(tǒng)的產(chǎn)生與發(fā)展 25-82 7.2 專家系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)與原理 25-83 7.2.1 專家系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 25-83 7.2.2 幾種專家系統(tǒng)的工作原理 25-83 7.3 專家控制器的組成 25-86 7.4 專家系統(tǒng)器設(shè)計(jì) 25-86 7.4.1 專家控制器的設(shè)計(jì)原則 25-86 7.4.2 專家系統(tǒng)器的建模 25-87 7.4.3 專家控制器的應(yīng)用實(shí)例 25-87 第6章 機(jī)械運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng) 1 系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)及傳動(dòng) 25-89 1.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及載荷 25-89 1.1.1 系統(tǒng)載荷分析計(jì)算 25-89 1.1.2 負(fù)載折算 25-89 1.1.3 負(fù)載綜合計(jì)算 25-91 1.2 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 25-91 1.2.1 一般性設(shè)計(jì)原則 25-92 1.2.2 設(shè)計(jì)舉例 25-92 2 運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)器 25-93 2.1 直流伺服電動(dòng)機(jī) 25-93 2.1.1 直流伺服電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng) 25-93 2.1.2 直流伺服電動(dòng)機(jī)的控制 25-95 2.2 交流伺服電動(dòng)機(jī) 25-95 2.2.1 永磁同步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理 25-95 2.2.2 永磁同步電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型 25-95 2.2.3 正弦波永磁同步電動(dòng)機(jī)的矢量控制方法 25-98 2.2.4 交流伺服電動(dòng)機(jī)的使用 25-100 2.3 步進(jìn)電動(dòng)機(jī) 25-101 2.3.1 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的種類 25-101 2.3.2 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的主要性能指標(biāo) 25-102 2.3.3 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的控制特性 25-103 2.3.4 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的選擇與使用 25-103 2.4 直線電動(dòng)機(jī) 25-104 2.4.1 直線電動(dòng)機(jī)的原理和分類 25-104 2.4.2 直線電動(dòng)機(jī)的選用原則 25-105 2.4.3 直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用范圍 25-105 2.4.4 直線直流電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用 25-106 3 控制系統(tǒng)典型元器件 25-106 3.1 運(yùn)動(dòng)控制器 25-106 3.2 伺服驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī) 25-107 3.3 減速器 25-108 3.4 編碼器 25-109 3.5 人機(jī)界面平臺(tái) 25-110 3.6 線性伺服電動(dòng)機(jī) 25-111 3.7 直驅(qū)電動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)平臺(tái) 25-111 4 位置控制系統(tǒng) 25-112 4.1 機(jī)器人控制系統(tǒng) 25-112 4.1.1 基本組成 25-112 4.1.2 控制方式 25-113 4.2 數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng) 25-113 4.2.1 伺服系統(tǒng)的組成 25-113 4.2.2 對(duì)伺服系統(tǒng)的基本要求 25-114 4.2.3 控制方式 25-114 5 工作臺(tái)位置控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例 25-114 5.1 系統(tǒng)組成 25-114 5.2 工作原理 25-115 5.3 系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的建立 25-116 5.4 系統(tǒng)性能分析 25-117 5.5 系統(tǒng)穩(wěn)定性分析 25-118 5.6 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 25-118 6 飛機(jī)機(jī)翼的位置控制系統(tǒng)分析 25-119 6.1 單位階躍瞬態(tài)響應(yīng) 25-120 6.2 單位階躍穩(wěn)態(tài)響應(yīng) 25-122 6.3 單位斜坡輸入的時(shí)間響應(yīng) 25-122 6.4 三階系統(tǒng)的時(shí)間響應(yīng) 25-123 參考文獻(xiàn) 25-130 第26篇 機(jī)器人與機(jī)器人裝備 第1章 概 述 1 機(jī)器人與機(jī)器人系統(tǒng) 26-3 1.1 機(jī)器人 26-3 1.2 工業(yè)機(jī)器人 26-3 1.3 服務(wù)機(jī)器人 26-4 2 機(jī)器人專用術(shù)語 26-5 2.1 有關(guān)機(jī)械結(jié)構(gòu)、幾何學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的術(shù)語 26-5 2.2 有關(guān)編程和控制、性能、感知與導(dǎo)航的術(shù)語 26-5 2.3 機(jī)器人的分類 26-8 3 工業(yè)機(jī)器人性能規(guī)范和測(cè)試方法 26-10 3.1 工業(yè)機(jī)器人性能指標(biāo) 26-10 3.2 工業(yè)機(jī)器人測(cè)試方法 26-11 4 機(jī)器人的新發(fā)展與發(fā)展趨勢(shì) 26-11 第2章 串聯(lián)機(jī)器人 1 串聯(lián)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)與坐標(biāo)形式 26-13 1.1 串聯(lián)機(jī)器人的結(jié)構(gòu) 26-13 1.2 自由度 26-13 1.3 工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)形式 26-14 2 串聯(lián)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)型式及其特點(diǎn) 26-14 3 機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué) 26-15 3.1 基本定義 26-15 3.2 機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)正問題 26-16 3.3 機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)逆問題 26-17 3.4 變換方程 26-17 3.5 微分關(guān)系式 26-17 3.5.1 微分平移變換 26-17 3.5.2 微分旋轉(zhuǎn)變換 26-17 3.5.3 動(dòng)系與固定系之間的微分變換關(guān)系 26-17 3.6 雅可比(Jacobian)矩陣 26-17 3.6.1 雅可比矩陣(簡稱J陣) 26-17 3.6.2 雅可比逆陣 26-18 3.7 機(jī)器人動(dòng)力學(xué)問題的常用分析方法 26-18 3.7.1 拉格朗日法 26-18 3.7.2 牛頓-歐拉法 26-18 3.7.3 機(jī)器人動(dòng)力學(xué)的正問題 26-19 4 工業(yè)機(jī)器人的工作空間及與結(jié)構(gòu)尺寸的相關(guān)性 26-19 4.1 機(jī)器人的工作空間 26-19 4.2 確定工作空間的幾何法 26-19 4.3 包容正方體 26-20 4.4 工作空間與機(jī)器人結(jié)構(gòu)尺寸的相關(guān)性 26-20 5 機(jī)器人尺度規(guī)劃中的優(yōu)化設(shè)計(jì)及關(guān)鍵尺寸的選定 26-20 5.1 位置結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì) 26-20 5.1.1 要求使工作空間最小的優(yōu)化 設(shè)計(jì) 26-21 5.1.2 要求使工作空間最大的優(yōu)化設(shè)計(jì) 26-21 5.2 尺度規(guī)劃時(shí)關(guān)鍵尺寸的選定 26-21 6 機(jī)器人整機(jī)設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)方法 26-21 6.1 機(jī)器人整機(jī)設(shè)計(jì)原則 26-21 6.2 機(jī)器人本體的設(shè)計(jì)步驟 26-21 7 機(jī)器人腰部、臂部和腕部結(jié)構(gòu) 26-23 7.1 腰部結(jié)構(gòu) 26-23 7.2 臂部結(jié)構(gòu) 26-23 7.3 腕部結(jié)構(gòu) 26-24 7.4 工業(yè)機(jī)器人末端執(zhí)行器的結(jié)構(gòu) 26-25 8 剛度、強(qiáng)度計(jì)算及誤差分配 26-28 8.1 機(jī)器人剛度計(jì)算 26-28 8.2 機(jī)器人本體強(qiáng)度計(jì)算 26-28 8.3 機(jī)器人本體連桿參數(shù)的誤差分配 26-28 9 平衡機(jī)構(gòu)的計(jì)算 26-28 9.1 配重平衡機(jī)構(gòu) 26-28 9.2 彈簧平衡機(jī)構(gòu) 26-28 9.3 氣缸平衡機(jī)構(gòu) 26-29 10 終端剛度計(jì)算 26-29 11 關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)力矩計(jì)算 26-30 11.1 移動(dòng)關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)力的計(jì)算 26-30 11.2 轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)力矩的計(jì)算 26-30 12 靈巧性指標(biāo) 26-30 12.1 開鏈結(jié)構(gòu)的局部靈巧性 26-30 12.2 基于動(dòng)力學(xué)的局部性能評(píng)價(jià) 26-32 12.3 全局靈巧性度量 26-32 第3章 并聯(lián)機(jī)器人 1 并聯(lián)機(jī)器的構(gòu)型 26-33 1.1 并聯(lián)機(jī)器人的型綜合 26-33 1.2 并聯(lián)機(jī)器人的腿結(jié)構(gòu) 26-34 1.3 2~6自由度并聯(lián)操作手示例 26-34 2 運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué) 26-44 2.1 并聯(lián)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)位置分析 26-44 2.1.1 運(yùn)動(dòng)學(xué)位置分析逆問題 26-44 2.1.2 正運(yùn)動(dòng)學(xué) 26-44 2.2 速度、加速度與精度分析 26-44 3 并聯(lián)機(jī)構(gòu)的性能評(píng)價(jià)指標(biāo)與奇異分析 26-45 3.1 通用公式 26-45 3.2 并聯(lián)奇異分析 26-46 4 工作空間的確定 26-46 5 靜力學(xué)分析和靜平衡 26-47 6 動(dòng)力學(xué)分析 26-48 7 并聯(lián)機(jī)器人設(shè)計(jì)問題 26-49 第4章 輪式機(jī)器人 1 輪式移動(dòng)機(jī)構(gòu)概述 26-50 1.1 汽車 26-50 1.2 工業(yè)車輛 26-50 1.3 建筑機(jī)械及農(nóng)業(yè)機(jī)械等特殊車輛 26-50 1.4 醫(yī)療康復(fù)機(jī)器 26-50 1.5 教育、研究、開發(fā)的輪式移動(dòng)機(jī)構(gòu) 26-52 2 輪式移動(dòng)機(jī)構(gòu)的構(gòu)成要求 26-52 2.1 車體 26-52 2.2 車輪 26-52 2.3 車輪支承機(jī)構(gòu) 26-54 2.4 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 26-55 3 機(jī)構(gòu)學(xué) 26-55 3.1 車輪機(jī)構(gòu)分析 26-56 3.2 轉(zhuǎn)向 26-57 3.3 車輪的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng) 26-57 3.4 輪式移動(dòng)機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定 26-58 4 運(yùn)動(dòng)學(xué) 26-59 4.1 與機(jī)械手的區(qū)別 26-59 4.2 獨(dú)立兩輪驅(qū)動(dòng) 26-59 4.3 前輪轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng) 26-59 4.4 前輪轉(zhuǎn)向后輪驅(qū)動(dòng) 26-60 4.5 獨(dú)立4輪轉(zhuǎn)向 26-60 4.6 合成型全方位車輪的移動(dòng)機(jī)構(gòu) 26-61 4.7 腳輪型驅(qū)動(dòng)輪機(jī)構(gòu)的全方位移動(dòng) 26-61 4.8 拖車 26-62 5 靜力學(xué) 26-62 5.1 摩擦 26-62 5.2 輪式移動(dòng)機(jī)構(gòu)的行駛阻力 26-63 5.3 車輪的驅(qū)動(dòng)力 26-66 6 動(dòng)力學(xué) 26-67 7 控制 26-67 7.1 控制基礎(chǔ) 26-67 7.2 導(dǎo)航 26-69 第5章 機(jī)器人驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 1 機(jī)器人驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)特點(diǎn) 26-72 2 機(jī)器人驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)選用原則 26-72 3 電液伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 26-73 4 氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 26-74 5 電動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 26-75 5.1 直流伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器 26-77 5.2 同步式交流伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器 26-77 5.3 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器 26-78 5.4 直接驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī) 26-78 第6章 機(jī)器人用傳感器 1 位移傳感器 26-82 1.1 電位器 26-82 1.2 光電編碼器 26-82 1.3 旋轉(zhuǎn)變壓器 26-83 2 速度傳感器 26-83 3 加速度傳感器 26-83 4 觸覺傳感器 26-83 4.1 接觸覺傳感器 26-83 4.2 觸覺傳感器陣列 26-84 4.3 滑覺傳感器 26-85 5 力覺傳感器 26-86 5.1 力和力矩的一般檢測(cè)方法 26-86 5.2 腕力傳感器 26-87 6 接近與距離覺傳感器 26-88 6.1 磁力式接近傳感器 26-89 6.2 氣壓式接近傳感器 26-89 6.3 紅外式接近傳感器 26-89 6.4 超聲波距離傳感器 26-90 7 陀螺儀 26-90 第7章 機(jī)器人視覺 1 概述 26-92 2 機(jī)器人視覺系統(tǒng)的組成 26-93 2.1 視覺系統(tǒng)組成 26-93 2.2 鏡頭和視覺傳感器 26-95 2.3 電氣輸出接口 26-97 3 機(jī)器人視覺圖像處理 26-98 3.1 機(jī)器人的二維圖像處理 26-98 3.1.1 前處理 26-98 3.1.2 特征提取 26-99 3.1.3 匹配和識(shí)別 26-100 3.2 三維視覺的分析 26-101 3.2.1 單目視覺 26-101 3.2.2 雙目視覺 26-102 3.2.3 物體的表示及匹配 26-102 4 機(jī)器人視覺系統(tǒng)實(shí)例 26-103 4.1 二值系統(tǒng) 26-103 4.2 灰度系統(tǒng) 26-103 4.3 三維系統(tǒng) 26-104 第8章 機(jī)器人控制系統(tǒng) 1 機(jī)器人控制系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)、功能、組成和分類 26-105 1.1 對(duì)機(jī)器人控制系統(tǒng)的一般要求與體系結(jié)構(gòu) 26-105 1.2 機(jī)器人控制系統(tǒng)的組成 26-106 1.3 機(jī)器人控制系統(tǒng)分類 26-106 2 機(jī)器人整體控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法 26-107 2.1 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 26-107 2.2 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則 26-109 2.3 控制系統(tǒng)選擇方法 26-109 3 幾種典型的控制方法 26-109 3.1 PID控制 26-109 3.2 滑模控制 26-110 3.3 自適應(yīng)控制 26-111 3.4 模糊控制 26-111 3.5 機(jī)器人的順應(yīng)控制 26-112 3.6 位置和力控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 26-113 4 控制系統(tǒng)硬件構(gòu)成 26-113 5 控制系統(tǒng)軟件構(gòu)成 26-116 5.1 軟件構(gòu)成 26-116 5.2 軟件功能 26-116 6 機(jī)器人語言 26-118 7 機(jī)器人離線編程與仿真 26-126 第9章 機(jī)器人人工智能 1 智能機(jī)器人的含義 26-127 1.1 感覺功能智能化 26-127 1.2 控制功能智能化 26-127 1.3 移動(dòng)功能智能化 26-128 1.4 安全可靠性 26-128 2 機(jī)器人系統(tǒng)的描述 26-129 2.1 作業(yè)程序知識(shí) 26-129 2.2 對(duì)象物的知識(shí) 26-129 2.3 知識(shí)表達(dá)框架 26-130 3 機(jī)器人行為規(guī)劃 26-132 3.1 作業(yè)規(guī)劃 26-132 3.2 行動(dòng)規(guī)劃 26-132 4 機(jī)器人知識(shí)的獲取 26-135 4.1 學(xué)習(xí)的分類 26-135 4.2 作業(yè)知識(shí)的獲取 26-136 4.3 圖像理解與環(huán)境知識(shí)的獲取 26-137 5 智能機(jī)器人的控制范式 26-138 6 智能機(jī)器人應(yīng)用前景 26-139 第10章 機(jī)器人工裝夾具及變位機(jī) 1 定位與工裝夾具 26-141 1.1 定位方法及定位器與夾具體 26-141 1.1.1 基準(zhǔn)的概念 26-141 1.1.2 工件以平面定位 26-141 1.1.3 工件以圓孔定位 26-142 1.1.4 工件以外圓柱定位 26-143 1.1.5 組合表面的定位 26-144 1.1.6 型面的定位 26-144 1.1.7 夾具體 26-144 1.2 手動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu) 26-145 1.3 動(dòng)力工裝夾具 26-145 1.3.1 氣壓和液壓夾具 26-145 1.3.2 磁力夾緊裝置 26-152 2 機(jī)器人變位機(jī) 26-153 2.1 變位機(jī)的種類 26-153 2.2 變位機(jī)與焊接機(jī)器人組合的工作站 26-156 第11章 工業(yè)機(jī)器人的典型應(yīng)用 1 噴涂機(jī)器人 26-158 1.1 噴涂機(jī)器人的結(jié)構(gòu) 26-158 1.2 噴涂機(jī)器人控制系統(tǒng) 26-158 1.3 直接示教輕動(dòng)化 26-159 1.3.1 示教輕動(dòng)化的概念 26-159 1.3.2 影響示教輕動(dòng)化的因素及解決途徑 26-160 1.4 應(yīng)用實(shí)例 26-160 2 點(diǎn)焊機(jī)器人 26-161 2.1 點(diǎn)焊機(jī)器人的結(jié)構(gòu) 26-161 2.2 點(diǎn)焊機(jī)器人控制系統(tǒng) 26-162 2.3 點(diǎn)焊機(jī)器人應(yīng)用實(shí)例 26-162 2.3.1 機(jī)器人工作單元 26-162 2.3.2 機(jī)器人生產(chǎn)線 26-162 3 弧焊機(jī)器人 26-163 3.1 弧焊機(jī)器人的結(jié)構(gòu) 26-163 3.2 弧焊機(jī)器人控制系統(tǒng) 26-164 3.3 弧焊機(jī)器人應(yīng)用實(shí)例 26-164 4 搬運(yùn)機(jī)器人 26-165 4.1 搬運(yùn)機(jī)器人的結(jié)構(gòu) 26-165 4.2 搬運(yùn)機(jī)器人控制系統(tǒng) 26-165 4.3 搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用實(shí)例 26-166 5 裝配機(jī)器人 26-166 5.1 裝配機(jī)器人結(jié)構(gòu) 26-166 5.2 裝配機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 26-167 5.3 裝配機(jī)器人應(yīng)用實(shí)例 26-167 5.3.1 用機(jī)器人裝配電子印制電路板(PCB) 26-167 5.3.2 用機(jī)器人裝配計(jì)算機(jī)硬盤 26-168 6 沖壓機(jī)器人 26-168 6.1 沖壓機(jī)器人的結(jié)構(gòu) 26-168 6.1.1 臂結(jié)構(gòu) 26-168 6.1.2 末端執(zhí)行器結(jié)構(gòu) 26-169 6.2 沖壓機(jī)器人控制系統(tǒng) 26-169 6.3 沖壓機(jī)器人應(yīng)用實(shí)例 26-169 6.3.1 沖壓機(jī)器人在應(yīng)用中的幾個(gè)問題 26-170 6.3.2 機(jī)器人在汽車工業(yè)沖壓加工中的應(yīng)用 26-170 7 壓鑄機(jī)器人 26-171 7.1 壓鑄機(jī)器人結(jié)構(gòu) 26-171 7.2 壓鑄機(jī)器人控制系統(tǒng) 26-171 7.3 壓鑄機(jī)器人應(yīng)用實(shí)例 26-172 第12章 服務(wù)機(jī)器人技術(shù)的新進(jìn)展 1 概述 26-173 1.1 服務(wù)機(jī)器人的分類 26-173 1.2 服務(wù)機(jī)器人的共性技術(shù) 26-173 2 農(nóng)業(yè)機(jī)器人 26-174 2.1 農(nóng)業(yè)機(jī)器人的特點(diǎn)和分類 26-174 2.2 農(nóng)業(yè)機(jī)器人應(yīng)用實(shí)例 26-175 3 醫(yī)療機(jī)器人 26-179 3.1 神經(jīng)外科機(jī)器人 26-179 3.2 骨科機(jī)器人 26-180 3.3 腹腔鏡機(jī)器人 26-182 3.4 血管介入機(jī)器人 26-183 3.5 假肢和外骨骼機(jī)器人 26-183 3.6 輔助、康復(fù)機(jī)器人 26-185 3.7 醫(yī)院服務(wù)機(jī)器人 26-186 4 水下機(jī)器人 26-186 4.1 水下機(jī)器人的定義與分類 26-186 4.2 典型水下機(jī)器人 26-187 5 空間機(jī)器人 26-189 5.1 空間機(jī)器人的定義和分類 26-189 5.2 空間機(jī)器人實(shí)例 26-189 6 軍用機(jī)器人 26-191 6.1 軍用機(jī)器人的含義與分類 26-191 6.2 軍用機(jī)器人實(shí)例 26-191 7 家用服務(wù)與娛樂機(jī)器人 26-193 8 特種服務(wù)機(jī)器人 26-194 9 服務(wù)機(jī)器人前沿關(guān)鍵技術(shù) 26-196 參考文獻(xiàn) 26-197 第27篇 數(shù)控技術(shù) 第1章 概 論 1 基本概念 27-3 1.1 數(shù)控設(shè)備的組成 27-3 1.2 數(shù)控設(shè)備的工作過程和分類 27-4 1.2.1 數(shù)控設(shè)備的工作過程 27-4 1.2.2 數(shù)控設(shè)備的分類 27-4 1.3 數(shù)控設(shè)備的檢測(cè)裝置 27-6 1.4 數(shù)控設(shè)備的輔助功能 27-6 1.5 數(shù)控系統(tǒng)的故障診斷 27-6 2 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)狀 27-6 2.1 數(shù)控技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展 27-6 2.2 數(shù)控技術(shù)的現(xiàn)狀 27-7 3 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 27-7 4 以數(shù)控技術(shù)為基礎(chǔ)的自動(dòng)化加工技術(shù) 27-8 4.1 分布式數(shù)字控制系統(tǒng) 27-8 4.2 柔性制造單元及柔性制造系統(tǒng) 27-8 4.3 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng) 27-9 第2章 數(shù)控系統(tǒng)的點(diǎn)位和軌跡控制原理 1 點(diǎn)位控制 27-10 2 插補(bǔ)原理 27-10 2.1 逐點(diǎn)比較法 27-10 2.1.1 逐點(diǎn)比較法的基本原理 27-10 2.1.2 四象限域的推廣 27-11 2.1.3 進(jìn)給速度合成與分析 27-12 2.2 數(shù)字積分法 27-13 2.2.1 求和運(yùn)算代替求積分運(yùn)算 27-13 2.2.2 數(shù)字積分法的基本原理 27-13 2.2.3 四象限域工作 27-15 2.2.4 合成進(jìn)給速度與改善方法 27-15 2.3 數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ) 27-17 2.3.1 概述 27-17 2.3.2 數(shù)據(jù)采樣法直線插補(bǔ) 27-18 2.3.3 數(shù)據(jù)采樣法圓弧插補(bǔ) 27-18 3 刀具補(bǔ)償原理及方法 27-20 3.1 基本概念 27-20 3.2 刀具長度補(bǔ)償 27-21 3.3 刀具半徑補(bǔ)償 27-21 3.3.1 刀具半徑補(bǔ)償概述 27-21 3.3.2 B功能刀具半徑補(bǔ)償 27-22 3.3.3 C功能刀具半徑補(bǔ)償 27-22 3.3.4 刀補(bǔ)造成的過切削報(bào)警 27-24 第3章 數(shù)控程序編制 1 程序編制的目的和方法 27-25 1.1 程序編制的目的 27-25 1.2 程序編制的方法 27-25 1.2.1 手工編程 27-25 1.2.2 計(jì)算機(jī)輔助編程 27-25 2 數(shù)控機(jī)床程序編制的有關(guān)規(guī)定 27-25 2.1 數(shù)字控制的標(biāo)準(zhǔn)和代碼 27-25 2.1.1 穿孔紙帶及其代碼 27-25 2.1.2 數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)軸與運(yùn)動(dòng)方向 27-26 2.1.3 數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系統(tǒng) 27-26 2.1.4 程序段格式 27-27 2.2 常用的程序編制指令 27-27 2.2.1 準(zhǔn)備功能指令 27-27 2.2.2 輔助功能指令 27-27 3 程序編制的步驟和實(shí)例 27-29 3.1 程序編制的步驟 27-29 3.1.1 對(duì)零件圖樣的分析和工藝處理 27-29 3.1.2 數(shù)學(xué)處理 27-30 3.1.3 零件(加工)程序單的編寫、控制介質(zhì)的制作及程序的檢驗(yàn) 27-30 3.2 數(shù)控車床的程序編制 27-30 3.2.1 數(shù)控車床的編程特點(diǎn) 27-30 3.2.2 數(shù)控車床編程實(shí)例一 27-30 3.2.3 數(shù)控車床編程實(shí)例二 27-32 3.3 數(shù)控銑床的程序編制 27-32 3.3.1 平面與曲面加工的工藝處理 27-32 3.3.2 非圓曲線與列表曲線的數(shù)學(xué)處理 27-33 3.3.3 棱角過渡 27-36 3.3.4 數(shù)控銑床的程序編制實(shí)例一 27-36 3.3.5 數(shù)控銑床的程序編制實(shí)例二 27-37 4 計(jì)算機(jī)數(shù)控自動(dòng)程序編制系統(tǒng) 27-37 4.1 數(shù)控語言自動(dòng)編程 27-37 4.1.1 數(shù)控語言自動(dòng)編程的工作原理 27-37 4.1.2 數(shù)控語言 27-38 4.1.3 數(shù)控語言自動(dòng)程序編制系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì) 27-39 4.2 圖形交互數(shù)控自動(dòng)編程 27-39 4.2.1 圖形交互編程的原理和特點(diǎn) 27-39 4.2.2 主要的CAD/CAM軟件 27-42 4.2.3 CAD/CAM系統(tǒng)功能分析 27-42 4.2.4 圖形交互自動(dòng)編程的主要步驟 27-42 4.2.5 使用Mastercam軟件圖形交互自動(dòng)編程示例 27-43 4.2.6 使用UG軟件圖形交互自動(dòng)編程示例 27-45 第4章 數(shù)控伺服系統(tǒng) 1 伺服驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的組成 27-48 2 開環(huán)伺服系統(tǒng) 27-48 2.1 概述 27-48 2.2 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的工作原理 27-49 2.3 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的特性 27-50 2.4 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的控制電路 27-51 2.5 開環(huán)系統(tǒng)的反饋補(bǔ)償方法 27-52 3 閉環(huán)伺服系統(tǒng) 27-53 3.1 概述 27-53 3.2 直流伺服電動(dòng)機(jī)及其速度控制 27-53 3.3 交流伺服電動(dòng)機(jī)及其速度控制 27-55 第5章 數(shù)控檢測(cè)裝置 1 概述 27-59 1.1 位置檢測(cè)裝置的分類 27-59 1.2 對(duì)位置檢測(cè)裝置的要求 27-59 2 光電盤和編碼盤 27-59 2.1 光電盤 27-59 2.2 編碼盤 27-60 3 感應(yīng)同步器 27-61 3.1 感應(yīng)同步器的工作原理和信號(hào)處理 27-61 3.1.1 結(jié)構(gòu)與工作原理 27-61 3.1.2 信號(hào)處理 27-61 3.2 感應(yīng)同步器的分類和主要參數(shù) 27-61 3.2.1 直線式感應(yīng)同步器 27-61 3.2.2 旋轉(zhuǎn)式感應(yīng)同步器 27-62 3.3 感應(yīng)同步器的特點(diǎn) 27-62 4 旋轉(zhuǎn)變壓器 27-62 4.1 旋轉(zhuǎn)變壓器的結(jié)構(gòu)和工作原理 27-62 4.1.1 旋轉(zhuǎn)變壓器的結(jié)構(gòu) 27-62 4.1.2 旋轉(zhuǎn)變壓器的工作原理 27-62 4.2 旋轉(zhuǎn)變壓器的工作方式 27-63 4.2.1 鑒幅型 27-63 4.2.2 鑒相型 27-64 5 光柵 27-64 5.1 光柵的基本原理 27-64 5.2 光柵的分類 27-65 5.2.1 透射和反射光柵 27-65 5.2.2 直線光柵與圓光柵 27-65 5.3 光柵的測(cè)量裝置 27-65 5.3.1 讀數(shù)頭 27-65 5.3.2 裝置原理 27-66 6 磁尺 27-66 第6章 計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置 1 計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)概述 27-68 1.1 計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的定義 27-68 1.2 計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的組成 27-68 1.3 計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的特點(diǎn) 27-69 2 計(jì)算機(jī)數(shù)字控制裝置的硬件結(jié)構(gòu) 27-69 2.1 大板式結(jié)構(gòu)和模塊化結(jié)構(gòu) 27-69 2.2 單微處理器數(shù)控裝置和多微處理器數(shù)控裝置 27-70 2.3 開放式數(shù)控體系結(jié)構(gòu) 27-71 3 CNC裝置功能 27-72 3.1 CNC裝置的主要功能與工作過程 27-72 3.2 CNC裝置的可選擇功能 27-74 4 CNC裝置的軟件系統(tǒng) 27-74 4.1 CNC軟件的特點(diǎn) 27-74 4.2 CNC系統(tǒng)軟件的總體結(jié)構(gòu) 27-76 4.2.1 前后臺(tái)型軟件 27-76 4.2.2 多重中斷型軟件結(jié)構(gòu) 27-77 5 國內(nèi)外典型的數(shù)控裝置簡介 27-78 5.1 國內(nèi)典型數(shù)控裝置 27-78 5.1.1 中華Ⅰ型數(shù)控系統(tǒng) 27-78 5.1.2 華中數(shù)控系統(tǒng) 27-79 5.1.3 航天數(shù)控系統(tǒng) 27-80 5.1.4 藍(lán)天系列CNC系統(tǒng) 27-82 5.1.5 凱恩帝(KND)CNC系統(tǒng) 27-83 5.1.6 i5數(shù)控系統(tǒng) 27-83 5.2 國外典型數(shù)控裝置 27-84 5.2.1 FANUC公司的主要數(shù)控系統(tǒng) 27-84 5.2.2 西門子公司的主要數(shù)控系統(tǒng) 27-87 參考文獻(xiàn) 27-89 第28篇 微機(jī)電系統(tǒng)及設(shè)計(jì) 第1章 微機(jī)電系統(tǒng)概述 1 基本概念 28-3 1.1 微傳感器 28-3 1.2 微執(zhí)行器 28-3 1.3 微機(jī)電系統(tǒng)的基本特征 28-4 1.4 微機(jī)電系統(tǒng)和微電子的比較 28-4 2 微機(jī)電系統(tǒng)發(fā)展歷程 28-4 3 微機(jī)電系統(tǒng)及相關(guān)技術(shù) 28-5 3.1 微機(jī)電系統(tǒng)組成 28-5 3.2 微機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 28-6 3.3 微機(jī)電系統(tǒng)制造 28-6 3.4 微機(jī)電系統(tǒng)封裝 28-7 3.5 微機(jī)電系統(tǒng)裝配 28-8 3.6 系統(tǒng)封裝(SiP) 28-8 3.7 微機(jī)電系統(tǒng)可靠性 28-9 3.8 微機(jī)電系統(tǒng)測(cè)試 28-9 4 微機(jī)電系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域 28-10 4.1 微機(jī)電系統(tǒng)在汽車中的應(yīng)用 28-10 4.2 微機(jī)電系統(tǒng)在醫(yī)療和生命科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用 28-11 4.3 微機(jī)電系統(tǒng)在航天工業(yè)中的應(yīng)用 28-11 4.4 微機(jī)電系統(tǒng)在電信領(lǐng)域中的應(yīng)用 28-11 第2章 微機(jī)電系統(tǒng)制造 1 體硅微機(jī)械加工技術(shù) 28-13 1.1 硅晶體的描述 28-13 1.2 各向同性腐蝕 28-13 1.3 各向異性腐蝕 28-14 1.3.1 不同腐蝕液中的腐蝕速率 28-14 1.3.2 腐蝕速率與溫度的關(guān)系 28-15 1.3.3 腐蝕速率與腐蝕液含量的關(guān)系 28-16 1.3.4 腐蝕速率與襯底摻雜濃度的關(guān)系 28-16 1.3.5 不同腐蝕液中的腐蝕表面狀況 28-17 1.3.6 各向異性腐蝕加工技術(shù)中的凸角補(bǔ)償方法 28-17 1.4 深反應(yīng)離子刻蝕 28-18 1.4.1 刻蝕原理 28-18 1.4.2 載片臺(tái)溫度與SF 6 /O 2 配比的影響 28-19 1.4.3 SF 6 流量與ICP功率的影響 28-20 1.4.4 滯后效應(yīng)和凹缺效應(yīng) 28-20 1.4.5 深反應(yīng)離子刻蝕工藝優(yōu)化 28-21 1.5 硅直接鍵合技術(shù) 28-22 1.5.1 硅直接鍵合技術(shù)的分類 28-22 1.5.2 鍵合前的清洗 28-23 1.5.3 鍵合表面的活化 28-24 1.5.4 平整度對(duì)鍵合的影響 28-24 1.5.5 鍵合后的熱處理 28-25 1.5.6 鍵合質(zhì)量的表征 28-25 2 表面微機(jī)械加工技術(shù) 28-27 2.1 表面微機(jī)械加工的薄膜材料及其特性 28-27 2.1.1 多晶硅 28-27 2.1.2 氧化硅 28-29 2.1.3 氮化硅 28-31 2.1.4 碳化硅 28-31 2.1.5 其他表面微機(jī)械加工材料 28-32 2.2 犧牲層釋放腐蝕技術(shù) 28-32 2.2.1 氧化硅犧牲層的腐蝕 28-32 2.2.2 黏附問題及其解決方案 28-34 2.3 標(biāo)準(zhǔn)化的表面微機(jī)械加工工藝 28-37 2.3.1 MUMPS加工工藝 28-37 2.3.2 SUMMiT TM -V加工工藝 28-37 3 玻璃微機(jī)械加工技術(shù) 28-38 3.1 濕法刻蝕 28-38 3.2 干法刻蝕 28-39 3.3 陽極鍵合 28-40 3.4 模具成型 28-41 3.5 其他加工方法 28-43 4 UV-LIGA技術(shù) 28-43 4.1 工藝流程 28-44 4.2 去膠工藝 28-46 4.3 SU-8膠光學(xué)特性 28-48 4.4 SU-8膠其他特性 28-49 5 其他微機(jī)械加工技術(shù) 28-49 5.1 激光微加工技術(shù) 28-51 5.2 電火花微加工技術(shù) 28-51 5.3 熱壓微成型技術(shù) 28-52 5.4 注射微成型技術(shù) 28-53 6 微機(jī)電系統(tǒng)制造工藝優(yōu)化 28-54 6.1 常用材料的刻蝕特性 28-54 6.2 微機(jī)電系統(tǒng)加工技術(shù)比較 28-61 6.3 工藝設(shè)計(jì)及優(yōu)化 28-62 第3章 微機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1 設(shè)計(jì)工具 28-65 1.1 CoventorWare簡介 28-65 1.2 CoventorWare設(shè)計(jì)實(shí)例 28-66 1.3 IntelliSuite簡介 28-67 1.4 IntelliSuite設(shè)計(jì)實(shí)例 28-68 2 微機(jī)械潤滑 28-71 2.1 比例尺度基礎(chǔ)知識(shí) 28-71 2.1.1 立方定律 28-71 2.1.2 連續(xù)介質(zhì)假設(shè) 28-71 2.1.3 表面粗糙度 28-72 2.2 潤滑的基本方程 28-72 2.3 Couette流阻尼 28-72 2.4 壓膜阻尼 28-73 2.4.1 基本方程 28-73 2.4.2 通氣孔效應(yīng) 28-73 2.5 摩擦和磨損 28-74 3 靜電執(zhí)行器 28-74 3.1 面內(nèi)運(yùn)動(dòng)執(zhí)行器 28-74 3.2 離面運(yùn)動(dòng)執(zhí)行器 28-74 3.3 性能參數(shù) 28-75 3.4 材料參數(shù) 28-75 3.5 材料選擇優(yōu)化 28-76 3.6 多層材料的選擇 28-77 4 壓電執(zhí)行器 28-77 4.1 執(zhí)行器性能設(shè)計(jì) 28-78 4.2 材料選擇 28-79 4.3 性能綜合 28-82 5 熱執(zhí)行器 28-83 5.1 雙層材料熱執(zhí)行器基本原理 28-83 5.2 性能設(shè)計(jì) 28-83 5.3 性能指標(biāo)的優(yōu)化 28-84 5.4 雙層材料執(zhí)行器材料選擇 28-86 5.5 執(zhí)行器設(shè)計(jì)的其他因素 28-90 6 熱氣動(dòng)和相變執(zhí)行器 28-90 6.1 熱氣動(dòng)執(zhí)行器的原理 28-90 6.2 隔膜結(jié)構(gòu)的機(jī)械設(shè)計(jì) 28-90 6.3 熱氣動(dòng)執(zhí)行器的熱學(xué)性能 28-94 6.4 熱氣動(dòng)執(zhí)行器的材料選擇 28-95 6.5 相變執(zhí)行器 28-95 6.6 設(shè)計(jì)綜合 28-96 7 磁執(zhí)行器 28-96 7.1 按比例縮小規(guī)則 28-96 7.2 永磁體和線圈間的等效 28-97 7.3 微線圈中的電流密度 28-98 7.4 磁相互作用的優(yōu)點(diǎn) 28-98 8 執(zhí)行器比較 28-99 8.1 微執(zhí)行器分類 28-99 8.2 MEMS執(zhí)行器和宏觀執(zhí)行器的性能圖 28-99 8.2.1 最大力和最大位移 28-99 8.2.2 位移分辨力與最大位移 28-101 8.2.3 最大頻率與最大位移 28-101 第4章 微機(jī)電系統(tǒng)實(shí)例 1 微機(jī)械壓力傳感器 28-102 1.1 器件結(jié)構(gòu)與性能參數(shù) 28-102 1.2 壓阻式壓力傳感器 28-103 1.3 電容式壓力傳感器 28-106 1.3.1 設(shè)計(jì)改進(jìn) 28-107 1.3.2 電路集成和器件補(bǔ)償 28-108 1.4 其他類型壓力傳感器 28-110 1.4.1 諧振式壓力傳感器 28-110 1.4.2 伺服控制式壓力傳感器 28-110 1.4.3 隧道壓力傳感器 28-111 1.4.4 光學(xué)拾取式壓力傳感器 28-111 1.4.5 熱型壓力式傳感器 28-111 1.5 壓力傳感器性能比較 28-112 2 微機(jī)械慣性傳感器 28-112 2.1 慣性測(cè)量原理 28-113 2.2 設(shè)計(jì)參數(shù) 28-113 2.2.1 質(zhì)量塊與彈簧 28-114 2.2.2 阻尼器 28-114 2.2.3 動(dòng)態(tài)沖擊 28-116 2.2.4 傳感方式 28-116 2.3 慣性傳感器的系統(tǒng)問題 28-117 2.3.1 單片集成或多芯片集成 28-117 2.3.2 開環(huán)或閉環(huán)控制 28-117 2.4 系統(tǒng)實(shí)例 28-117 2.4.1 Motorola雙片集成橫向加速度計(jì) 28-117 2.4.2 ADI單片集成陀螺儀 28-118 3 微滴發(fā)生器 28-119 3.1 微滴發(fā)生器的工作原理 28-119 3.2 物理及設(shè)計(jì)問題 28-119 3.2.1 頻率響應(yīng) 28-121 3.2.2 熱/水壓串?dāng)_和溢出 28-122 3.2.3 附屬液滴 28-123 3.2.4 水坑形成 28-123 3.2.5 材料問題 28-123 3.3 應(yīng)用 28-123 4 微流控芯片 28-125 4.1 微流控芯片制造及材料 28-125 4.2 微流體驅(qū)動(dòng)與控制技術(shù) 28-126 4.3 微流控系統(tǒng) 28-128 4.3.1 微流控大規(guī)模集成芯片 28-128 4.3.2 自調(diào)節(jié)治療微系統(tǒng)(智能藥丸) 28-129 5 微機(jī)械裝置 28-129 5.1 機(jī)械設(shè)計(jì) 28-129 5.1.1 柔性單元 28-129 5.1.2 應(yīng)力集中 28-131 5.1.3 屈曲 28-132 5.2 失效機(jī)制 28-132 5.2.1 離面結(jié)構(gòu)的垂直浮動(dòng)和機(jī)械干擾 28-132 5.2.2 電學(xué)短路 28-132 5.2.3 光刻誤差 28-133 5.2.4 提高機(jī)械裝置可靠性的方法 28-133 5.3 應(yīng)用實(shí)例 28-133 5.3.1 微馬達(dá) 28-133 5.3.2 抗干擾齒輪鑒別器 28-133 5.3.3 柔性微鏡 28-134 6 微機(jī)器人 28-135 6.1 微機(jī)器人定義 28-135 6.2 微機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域 28-135 6.2.1 基于MEMS技術(shù)的微機(jī)器人應(yīng)用 28-135 6.2.2 微組裝應(yīng)用 28-136 6.3 微機(jī)器人制造方法 28-136 6.3.1 微執(zhí)行器陣列 28-136 6.3.2 微執(zhí)行器的選擇 28-137 6.3.3 基于微執(zhí)行器陣列的移動(dòng)微機(jī)器人 28-137 6.4 微機(jī)器人器件 28-137 6.4.1 微夾子和其他微型工具 28-138 6.4.2 微運(yùn)輸器 28-138 6.4.3 行走M(jìn)EMS微機(jī)器人 28-139 6.5 微工廠或桌面工廠 28-141 參考文獻(xiàn) 28-142 第29篇 機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù) 第1章 概 述 1 機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)綜述 29-3 1.1 機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷的意義 29-3 1.2 機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)的發(fā)展、現(xiàn)狀與展望 29-3 2 設(shè)備維修與現(xiàn)代化管理 29-4 2.1 設(shè)備運(yùn)行狀態(tài) 29-4 2.2 設(shè)備維修制度 29-4 3 機(jī)械故障診斷的基本知識(shí) 29-5 3.1 機(jī)械故障診斷的基本概念 29-5 3.2 機(jī)械故障診斷的內(nèi)容 29-5 3.3 機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)的工作流程 29-5 3.4 機(jī)械故障診斷系統(tǒng)的組成 29-6 3.5 機(jī)械故障診斷技術(shù)的分類 29-6 第2章 信號(hào)采集系統(tǒng)的組成 1 信號(hào)采集系統(tǒng)概述 29-7 2 傳感器 29-7 2.1 壓電式加速度傳感器 29-8 2.1.1 工作原理 29-8 2.1.2 結(jié)構(gòu)型式 29-9 2.1.3 壓電式加速度傳感器的指標(biāo) 29-9 2.1.4 內(nèi)裝集成電路壓電式加速度傳感器 29-10 2.1.5 加速度傳感器的選擇 29-10 2.1.6 安裝方式 29-10 2.1.7 部分廠家部分壓電式加速度傳感器型號(hào)及技術(shù)指標(biāo) 29-12 2.2 磁電式速度傳感器 29-14 2.2.1 工作原理 29-14 2.2.2 結(jié)構(gòu)型式 29-15 2.2.3 安裝使用 29-15 2.2.4 磁電式速度傳感器性能特點(diǎn) 29-15 2.2.5 部分廠家部分磁電式速度傳感器技術(shù)指標(biāo) 29-15 2.3 電渦流傳感器 29-16 2.3.1 工作原理 29-16 2.3.2 結(jié)構(gòu)型式 29-16 2.3.3 性能特點(diǎn) 29-17 2.3.4 使用注意事項(xiàng) 29-17 2.3.5 電渦流傳感器的安裝要求 29-17 2.3.6 部分廠家電渦流傳感器技術(shù)指標(biāo) 29-18 2.4 傳感器的技術(shù)指標(biāo) 29-18 2.5 傳感器的標(biāo)定 29-18 2.5.1 標(biāo)定內(nèi)容 29-18 2.5.2 標(biāo)定方法 29-19 2.5.3 電渦流傳感器的標(biāo)定 29-19 3 信號(hào)放大器 29-19 3.1 電壓放大器 29-19 3.1.1 電壓放大器工作原理和等效電路 29-19 3.1.2 電壓放大器性能 29-20 3.2 電荷放大器 29-20 3.2.1 電荷放大器的工作原理 29-20 3.2.2 電荷放大器的性能 29-20 3.2.3 部分電荷放大器型號(hào)和性能指標(biāo) 29-21 4 濾波器 29-21 4.1 濾波器的數(shù)學(xué)原理 29-21 4.2 濾波器的分類 29-21 4.3 濾波器的主要技術(shù)指標(biāo) 29-22 4.4 常用濾波器 29-22 4.4.1 模擬濾波器 29-22 4.4.2 數(shù)字濾波器 29-23 4.4.3 RC有源濾波器 29-23 4.4.4 RC無源濾波器 29-25 5 模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC) 29-25 5.1 模數(shù)轉(zhuǎn)換器類型 29-25 5.2 AD轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo) 29-25 5.3 ADC的選擇原則 29-26 5.4 常用的ADC 29-26 第3章 機(jī)械故障診斷中的信號(hào)處理 1 信號(hào)的概念和分類 29-27 2 常見基本信號(hào) 29-28 3 連續(xù)信號(hào)的離散化 29-28 3.1 采樣與采樣定理 29-29 3.1.1 采樣與采樣保持 29-29 3.1.2 頻率混疊與采樣定理 29-29 3.2 量化與量化誤差 29-29 3.3 截?cái)嗯c泄漏 29-29 3.3.1 信號(hào)的截?cái)?29-29 3.3.2 能量的泄漏 29-30 3.3.3 窗函數(shù) 29-30 3.4 頻域采樣定理 29-31 3.4.1 頻域采樣 29-31 3.4.2 柵欄效應(yīng) 29-31 3.4.3 頻域采樣定理 29-31 4 信號(hào)處理的方法 29-31 4.1 信號(hào)預(yù)處理技術(shù) 29-31 4.1.1 時(shí)域平均法 29-31 4.1.2 自適應(yīng)消噪技術(shù) 29-32 4.1.3 共振解調(diào)技術(shù) 29-32 4.2 信號(hào)的時(shí)域分析方法 29-32 4.2.1 信號(hào)的時(shí)域分解 29-32 4.2.2 信號(hào)的時(shí)域統(tǒng)計(jì) 29-33 4.2.3 信號(hào)的時(shí)域相關(guān)分析 29-33 4.3 信號(hào)的頻域分析方法 29-34 4.3.1 周期信號(hào)傅里葉級(jí)數(shù)及頻譜 29-34 4.3.2 信號(hào)傅里葉變換和傅里葉逆變換 29-35 4.3.3 非周期信號(hào)的傅里葉變換及頻譜 29-35 4.3.4 離散信號(hào)的傅里葉變換 29-37 4.3.5 快速傅里葉變換 29-37 4.3.6 短時(shí)傅里葉變換 29-38 4.3.7 常用的譜分析技術(shù) 29-38 4.4 現(xiàn)代信號(hào)處理方法 29-39 4.4.1 小波分析 29-39 4.4.2 W igner-Ville分布 29-41 4.4.3 希爾伯特-黃變換 29-43 4.4.4 盲源分離 29-44 4.4.5 混沌與分形技術(shù) 29-45 4.4.6 數(shù)學(xué)形態(tài)分析 29-48 4.5 旋轉(zhuǎn)機(jī)械常用的振動(dòng)信號(hào)處理圖形 29-48 4.5.1 時(shí)域波形 29-48 4.5.2 頻譜圖 29-49 4.5.3 軸心軌跡 29-49 4.5.4 階比分析 29-50 4.5.5 轉(zhuǎn)子振型 29-50 4.5.6 博德圖和奈奎斯特圖 29-50 4.5.7 全息譜 29-50 第4章 旋轉(zhuǎn)機(jī)械運(yùn)行狀態(tài)的振動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù) 1 診斷對(duì)象的選擇 29-51 2 監(jiān)測(cè)方式的選擇 29-51 3 監(jiān)測(cè)參數(shù)的選擇 29-51 3.1 監(jiān)測(cè)參數(shù)的類型 29-51 3.2 監(jiān)測(cè)參數(shù)選擇的方法 29-51 4 監(jiān)測(cè)點(diǎn)的選擇 29-52 4.1 測(cè)定點(diǎn)選擇的一般原則 29-52 4.2 測(cè)點(diǎn)的布置方法及應(yīng)注意的事項(xiàng) 29-52 4.3 測(cè)量方法的確定 29-52 5 監(jiān)測(cè)周期的確定 29-53 5.1 定期檢測(cè) 29-53 5.2 設(shè)備點(diǎn)檢 29-53 5.3 在線監(jiān)測(cè) 29-54 6 判斷標(biāo)準(zhǔn)的確定 29-54 6.1 絕對(duì)判斷標(biāo)準(zhǔn) 29-54 6.2 相對(duì)判斷標(biāo)準(zhǔn) 29-57 6.3 類比判斷標(biāo)準(zhǔn) 29-57 6.4 振動(dòng)診斷標(biāo)準(zhǔn)的制定方法 29-57 7 簡易診斷與精密診斷技術(shù) 29-57 7.1 簡易診斷原理 29-57 7.2 簡易診斷儀器 29-58 7.3 簡易診斷工作過程 29-58 7.4 精密診斷原理 29-59 7.5 精密診斷技術(shù)的實(shí)現(xiàn) 29-60 第5章 機(jī)械故障診斷中的模式識(shí)別方法 1 模式識(shí)別的理論基礎(chǔ) 29-62 1.1 模式識(shí)別的任務(wù) 29-62 1.2 模式識(shí)別的步驟 29-62 2 統(tǒng)計(jì)模式識(shí)別方法 29-62 2.1 統(tǒng)計(jì)模式識(shí)別方法基本理論 29-62 2.2 距離函數(shù)判別法 29-63 2.3 貝葉斯法則 29-64 2.3.1 基于最小錯(cuò)誤率的貝葉斯決策規(guī)則 29-64 2.3.2 基于最小風(fēng)險(xiǎn)的貝葉斯決策規(guī)則 29-64 2.3.3 最小最大決策規(guī)則 29-64 2.4 統(tǒng)計(jì)識(shí)別方法的步驟 29-65 2.5 診斷實(shí)例 29-65 3 邏輯模式識(shí)別方法 29-66 3.1 邏輯識(shí)別方法的定義 29-66 3.2 邏輯識(shí)別方法的原理 29-66 3.2.1 故障樹的建立 29-66 3.2.2 邏輯識(shí)別方法的原理 29-66 3.3 邏輯識(shí)別方法的步驟 29-67 4 模糊模式識(shí)別方法 29-67 4.1 模糊模式識(shí)別的基本原理 29-67 4.1.1 模糊關(guān)系方程的建立 29-67 4.1.2 隸屬函數(shù) 29-67 4.1.3 故障特征模糊向量的確定 29-69 4.1.4 模糊關(guān)系矩陣的確定 29-69 4.1.5 模糊識(shí)別的主要方法(模糊算子的確定) 29-69 4.2 模糊模式識(shí)別的步驟 29-70 4.3 診斷實(shí)例 29-70 5 灰色系統(tǒng)識(shí)別方法 29-71 5.1 灰色理論的基本概念 29-71 5.2 灰色關(guān)聯(lián)度分析法 29-71 5.2.1 灰色關(guān)聯(lián)分析的基本原理 29-71 5.2.2 灰色關(guān)聯(lián)分析方法的步驟 29-71 5.2.3 診斷實(shí)例 29-71 5.3 灰色預(yù)測(cè)法 29-72 5.3.1 灰色預(yù)測(cè)法基本原理 29-72 5.3.2 灰色預(yù)測(cè)的步驟 29-72 5.3.3 預(yù)測(cè)實(shí)例 29-73 6 時(shí)間序列分析方法 29-73 6.1 時(shí)間序列分析的基礎(chǔ) 29-73 6.1.1 自回歸滑動(dòng)平均模型ARMA(m,n) 29-73 6.1.2 自回歸模型AR(m) 29-73 6.1.3 滑動(dòng)平均模型MA(n) 29-73 6.2 AR(m)模型的建模過程 29-74 6.2.1 AR(m)模型參數(shù)的最小二乘法估計(jì) 29-74 6.2.2 AR(m)模型階數(shù)的確定 29-74 6.3 時(shí)序模型診斷的方法 29-74 6.3.1 根據(jù)模型參數(shù)進(jìn)行診斷 29-74 6.3.2 根據(jù)模型殘差方差進(jìn)行診斷 29-74 6.3.3 利用AIC指標(biāo)進(jìn)行診斷 29-75 6.3.4 利用AR模型的譜密度進(jìn)行診斷 29-75 6.4 時(shí)序方法識(shí)別的步驟 29-75 6.5 診斷實(shí)例 29-75 7 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識(shí)別方法 29-76 7.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ) 29-76 7.1.1 生物神經(jīng)元 29-76 7.1.2 人工神經(jīng)元 29-76 7.1.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 29-77 7.1.4 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)規(guī)則 29-77 7.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本模型 29-77 7.2.1 多層感知器與BP算法 29-78 7.2.2 Hopfield神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 29-78 7.2.3 自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 29-79 7.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的識(shí)別步驟 29-79 7.4 診斷實(shí)例 29-79 8 支持向量機(jī)識(shí)別方法 29-80 8.1 支持向量機(jī)識(shí)別方法的基本原理 29-80 8.2 支持向量機(jī)的分類方法 29-81 8.3 支持向量機(jī)識(shí)別方法的步驟 29-81 8.4 診斷實(shí)例 29-81 9 模擬退火算法 29-82 9.1 模擬退火算法的基本原理 29-82 9.2 模擬退火算法的步驟 29-82 10 專家系統(tǒng) 29-83 10.1 專家系統(tǒng)的基本概念 29-83 10.2 專家知識(shí)及其特點(diǎn) 29-83 10.3 專家系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu) 29-83 10.3.1 知識(shí)庫 29-83 10.3.2 推理機(jī) 29-84 10.3.3 知識(shí)的獲取程序 29-85 10.3.4 綜合數(shù)據(jù)庫 29-85 10.3.5 解釋程序 29-85 10.3.6 人機(jī)接口軟件 29-85 10.4 專家系統(tǒng)的開發(fā) 29-86 10.4.1 專家系統(tǒng)開發(fā)的條件 29-86 10.4.2 專家系統(tǒng)開發(fā)內(nèi)容與步驟 29-86 10.4.3 專家系統(tǒng)開發(fā)的原則 29-86 10.5 專家系統(tǒng)的應(yīng)用 29-86 第6章 旋轉(zhuǎn)機(jī)械和典型零件的故障診斷方法 1 旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷與旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)的關(guān)系 29-87 2 旋轉(zhuǎn)機(jī)械典型故障的診斷方法 29-87 2.1 轉(zhuǎn)子不平衡的振動(dòng)特征及診斷 29-87 2.2 轉(zhuǎn)子彎曲的振動(dòng)特征與診斷 29-89 2.3 軸不對(duì)中故障的振動(dòng)特征與診斷 29-90 2.4 轉(zhuǎn)子支承松動(dòng)的振動(dòng)特征與診斷 29-92 2.5 油膜渦動(dòng)和油膜振蕩的振動(dòng)特征與診斷 29-93 2.6 旋轉(zhuǎn)失速和喘振的振動(dòng)特征與診斷 29-95 2.7 轉(zhuǎn)軸橫向裂紋的振動(dòng)特征與診斷 29-98 3 齒輪故障診斷 29-99 3.1 齒輪失效的常見形式及原因 29-99 3.2 齒輪振動(dòng)的力學(xué)模型 29-101 3.3 齒輪的振動(dòng)分析 29-101 3.3.1 齒輪正常振動(dòng)的分析 29-101 3.3.2 齒輪故障振動(dòng)的分析 29-102 3.4 齒輪箱振動(dòng)分析 29-105 3.5 齒輪的振動(dòng)診斷 29-106 3.5.1 齒輪的振動(dòng)測(cè)量 29-106 3.5.2 簡易診斷法 29-106 3.5.3 精密診斷法 29-108 4 滾動(dòng)軸承故障診斷 29-110 4.1 滾動(dòng)軸承常見的失效形式 29-110 4.2 滾動(dòng)軸承的振動(dòng)分析 29-110 4.2.1 滾動(dòng)軸承的特征頻率 29-110 4.2.2 滾動(dòng)軸承的振動(dòng)特征 29-110 4.3 滾動(dòng)軸承的故障診斷 29-111 4.3.1 滾動(dòng)軸承的振動(dòng)診斷 29-111 4.3.2 滾動(dòng)軸承的其他診斷方法 29-117 第7章 機(jī)械故障診斷的其他方法 1 概述 29-119 2 油樣分析技術(shù) 29-119 2.1 油樣分析技術(shù)概述 29-119 2.2 油樣光譜分析技術(shù) 29-119 2.2.1 光譜分析的物理原理 29-119 2.2.2 原子吸收光譜分析法 29-120 2.2.3 原子發(fā)射光譜分析法 29-120 2.3 油樣鐵譜分析技術(shù) 29-120 2.3.1 分析式鐵譜儀 29-121 2.3.2 直讀式鐵譜儀 29-123 2.3.3 旋轉(zhuǎn)式鐵譜儀 29-124 2.3.4 鐵譜分析的程序 29-124 3 溫度檢測(cè)方法 29-126 3.1 接觸式測(cè)溫法 29-126 3.1.1 熱電偶式傳感器 29-126 3.1.2 熱電阻式傳感器 29-127 3.2 非接觸式測(cè)溫法(紅外測(cè)溫法) 29-127 3.2.1 紅外的基本知識(shí) 29-127 3.2.2 紅外測(cè)溫的基本原理和特點(diǎn) 29-129 3.2.3 紅外測(cè)溫系統(tǒng) 29-129 4 無損檢測(cè)法 29-133 4.1 磁粉探傷法 29-133 4.2 滲透探傷法 29-135 4.3 超聲波探傷法 29-136 4.4 聲發(fā)射技術(shù) 29-139 5 機(jī)械參數(shù)監(jiān)測(cè)方法 29-142 5.1 機(jī)械結(jié)構(gòu)參數(shù)監(jiān)測(cè)法 29-142 5.2 力學(xué)性能參數(shù)監(jiān)測(cè)法 29-142 參考文獻(xiàn) 29-143 第30篇 激光及其在機(jī)械工程中的應(yīng)用 第1章 激光加工概論 1 激光器基礎(chǔ) 30-3 1.1 激光特性 30-3 1.2 激光器基本構(gòu)成 30-3 2 加工中常用的激光器 30-4 3 激光加工物理基礎(chǔ) 30-5 3.1 材料對(duì)激光吸收的一般規(guī)律 30-5 3.2 金屬的激光加熱 30-6 3.3 激光輻射下金屬的蒸發(fā)及小孔效應(yīng) 30-6 第2章 激光打孔 1 激光打孔的特點(diǎn)與分類 30-7 2 激光打孔的原理及物理過程 30-7 3 激光打孔工藝參數(shù) 30-8 3.1 影響打孔質(zhì)量的主要參數(shù) 30-8 3.2 激光打孔的輔助工藝 30-11 4 激光打孔的質(zhì)量檢驗(yàn) 30-11 第3章 激光切割 1 激光切割機(jī)理 30-13 1.1 激光切割原理 30-13 1.2 激光切割主要方式 30-13 2 激光切割質(zhì)量 30-14 2.1 激光切割質(zhì)量評(píng)價(jià) 30-14 2.2 切割質(zhì)量實(shí)例 30-14 3 影響激光切割質(zhì)量的因素 30-15 3.1 激光光源的影響 30-15 3.1.1 激光光束質(zhì)量 30-15 3.1.2 激光工作模式和功率 30-16 3.2 輔助氣體 30-17 3.3 噴嘴 30-19 3.4 焦點(diǎn)位置 30-19 3.5 切割速度 30-20 3.6 計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)影響因素 30-22 4 常用工程材料的激光切割 30-23 4.1 金屬材料的激光切割 30-23 4.1.1 碳鋼 30-23 4.1.2 不銹鋼 30-24 4.1.3 鋁合金 30-24 4.1.4 鈦及合金 30-25 4.1.5 銅合金與鎳基合金 30-25 4.2 非金屬材料的激光切割 30-26 第4章 激光焊接 1 激光焊接原理與分類 30-27 1.1 激光焊接特點(diǎn)與分類 30-27 1.2 激光焊接與傳統(tǒng)焊接工藝的比較 30-27 2 激光熱傳導(dǎo)焊接 30-28 2.1 焊接接頭設(shè)計(jì) 30-28 2.2 激光熱傳導(dǎo)焊接工藝參數(shù)的選擇 30-28 3 激光深熔焊接 30-30 3.1 激光深熔焊接的原理及特征 30-30 3.2 激光深熔焊接工藝參數(shù)的選擇 30-30 3.3 激光深熔焊接時(shí)常見的幾種效應(yīng) 30-32 4 激光焊接中常出現(xiàn)的問題 30-33 4.1 等離子體云 30-33 4.2 表面成形 30-33 4.3 氣孔 30-33 4.4 裂紋 30-34 5 典型材料的激光焊接 30-34 5.1 材料激光焊接的焊接性 30-34 5.2 金屬材料的激光焊接 30-34 5.2.1 鋁及鋁合金的激光焊接 30-34 5.2.2 鋼的激光焊接 30-35 5.2.3 銅及銅合金的焊接 30-35 5.2.4 鈦合金的激光焊接 30-36 5.2.5 耐熱合金的激光焊接 30-36 5.2.6 鎂合金的激光焊接 30-36 5.2.7 異種金屬的激光焊接 30-37 第5章 激光淬火 1 激光淬火原理與特點(diǎn) 30-38 1.1 激光淬火機(jī)理 30-38 1.2 激光淬火的特點(diǎn) 30-38 1.3 激光淬火工藝適用范圍 30-38 2 激光淬火質(zhì)量 30-39 2.1 質(zhì)量指標(biāo) 30-39 2.2 激光淬火質(zhì)量指標(biāo)的影響因素 30-39 3 激光淬火工藝及參數(shù) 30-40 3.1 工件預(yù)處理 30-40 3.2 激光掃描基本工藝 30-41 3.2.1 激光束焦點(diǎn)與掃描表面的相對(duì)位置 30-41 3.2.2 激光掃描基本工藝 30-42 3.2.3 基本工藝參數(shù) 30-43 3.2.4 脈沖激光硬化工藝 30-46 3.3 原始組織對(duì)激光硬化組織性能的影響 30-47 3.4 含碳量及合金元素的影響 30-48 3.4.1 含碳量的影響 30-49 3.4.2 合金元素的影響 30-49 3.5 激光淬火后金屬材料的組織結(jié)構(gòu)和性能 30-50 3.6 激光淬火后材料殘余應(yīng)力及變形 30-51 3.6.1 殘余應(yīng)力 30-51 3.6.2 變形 30-52 3.7 應(yīng)用實(shí)例 30-52 第6章 激光熔覆與合金化 1 激光熔覆與合金化的基礎(chǔ) 30-54 1.1 激光熔池的溫度場(chǎng)及其影響因素 30-54 1.2 激光熔池的對(duì)流及其影響 30-54 1.2.1 激光熔池的對(duì)流機(jī)制 30-54 1.2.2 熔池的對(duì)流模型 30-54 1.2.3 影響熔池對(duì)流特征的因素 30-56 2 激光熔覆 30-57 2.1 常用的激光熔覆材料 30-57 2.2 激光熔覆的工藝方法 30-57 2.2.1 熔覆材料的供給方式 30-58 2.2.2 基材表面預(yù)處理 30-58 2.2.3 預(yù)熱與后熱處理 30-58 2.3 激光工藝參數(shù)的影響 30-59 2.3.1 激光工藝參數(shù)對(duì)熔覆層形狀特征的影響 30-59 2.3.2 激光工藝參數(shù)對(duì)稀釋率的影響 30-59 3 激光合金化 30-62 3.1 激光合金化基礎(chǔ) 30-62 3.2 激光合金化工藝 30-62 3.2.1 合金元素選擇 30-62 3.2.2 激光合金成分設(shè)計(jì) 30-63 3.2.3 后續(xù)處理 30-63 3.3 常見的合金化 30-63 3.3.1 鐵系激光合金化 30-63 3.3.2 有色金屬激光表面合金化 30-66 3.3.3 氣體激光合金化 30-66 4 激光熔覆與合金化的質(zhì)量控制 30-67 4.1 激光熔覆與合金化的表面形貌及其控制 30-67 4.1.1 表面形貌類型及成因 30-67 4.1.2 表面形貌的影響因素及控制 30-67 4.2 激光熔覆與合金化的成分均勻性及其控制 30-68 4.3 激光熔覆與合金化層的應(yīng)力狀態(tài)、裂紋與變形 30-69 4.3.1 激光熔凝層的應(yīng)力狀態(tài) 30-69 4.3.2 激光熔凝層的裂紋 30-69 4.3.3 激光熔凝引起基材變形 30-69 4.4 激光熔覆與合金化層的氣孔及其控制 30-69 第7章 激光沖擊強(qiáng)化 1 概述 30-71 2 激光沖擊過程機(jī)理 30-71 2.1 材料對(duì)激光的吸收 30-71 2.2 材料在激光沖擊下的傳熱 30-71 2.3 金屬在激光沖擊下汽化 30-72 2.4 激光沖擊產(chǎn)生沖擊波 30-72 3 激光沖擊的兩種模型 30-73 4 涂層和約束涂層技術(shù) 30-74 4.1 能量吸收涂層 30-74 4.2 約束層 30-75 5 激光沖擊設(shè)備 30-75 6 典型材料的激光沖擊強(qiáng)化效果 30-76 第8章 激光在其他機(jī)械工程領(lǐng)域的應(yīng)用 1 激光板料成形 30-78 1.1 概述 30-78 1.2 激光熱應(yīng)力成形簡介 30-78 1.3 激光熱應(yīng)力成形機(jī)理 30-79 1.4 激光熱應(yīng)力成形的影響因素 30-79 1.5 激光沖擊成形簡介 30-79 1.6 沖擊成形的工藝過程 30-80 1.7 沖擊成形的影響因素 30-80 2 激光毛化 30-80 2.1 毛化原理 30-80 2.2 激光毛化系統(tǒng) 30-81 2.3 毛化參數(shù)的影響 30-82 3 激光標(biāo)記 30-82 3.1 概述 30-82 3.2 打標(biāo)方式 30-83 3.3 激光打標(biāo)的應(yīng)用 30-83 4 激光表面非晶化 30-83 4.1 概述 30-83 4.2 激光脈沖沉積 30-84 4.3 激光化學(xué)氣相沉積 30-84 4.4 激光熔覆與激光重熔 30-84 4.5 表面非晶化實(shí)例 30-85 5 激光清洗 30-85 5.1 概述 30-85 5.2 激光表面處理原理 30-85 5.3 激光清洗系統(tǒng) 30-87 5.4 激光清洗的應(yīng)用 30-87 6 激光全息干涉無損檢測(cè)技術(shù) 30-87 6.1 全息干涉無損檢測(cè)原理 30-87 6.2 全息干涉無損檢測(cè)的加載方法 30-88 6.3 應(yīng)用實(shí)例 30-88 6.3.1 航空雷達(dá)罩膠接質(zhì)量檢測(cè) 30-88 6.3.2 復(fù)合材料檢測(cè) 30-88 6.3.3 輪胎檢測(cè) 30-89 第9章 激光加工的安全防護(hù) 1 激光輻射的危害 30-90 1.1 激光損傷組織的因素 30-90 1.2 激光對(duì)眼睛的危害 30-90 1.3 激光對(duì)皮膚的危害 30-90 2 使用激光時(shí)伴隨的危害 30-91 3 激光安全防護(hù)標(biāo)準(zhǔn) 30-91 4 激光危害分類 30-93 4.1 決定激光危害分類的因素 30-93 4.2 可達(dá)發(fā)射極限和激光危害分類 30-93 5 激光危害的工程控制 30-94 5.1 激光加工系統(tǒng)危害的工程控制 30-94 5.1.1 一般要求 30-94 5.1.2 防護(hù)罩 30-95 5.1.3 安全聯(lián)鎖 30-95 5.1.4 遙控聯(lián)鎖連接器 30-95 5.1.5 鑰匙開關(guān) 30-95 5.1.6 激光輻射發(fā)射警告 30-95 5.1.7 光路 30-95 5.1.8 鏡反射 30-95 5.1.9 光束的終止 30-96 5.1.10 光學(xué)觀察器 30-96 5.1.11 防止意外觸發(fā) 30-96 5.1.12 應(yīng)急斷電開關(guān) 30-96 5.2 激光安全標(biāo)志 30-96 5.2.1 激光輻射警告標(biāo)志的圖形和尺寸 30-96 5.2.2 標(biāo)志的顏色和文字說明 30-97 5.2.3 設(shè)置與使用警告標(biāo)志的要求 30-97 5.3 個(gè)人防護(hù)用品 30-97 5.3.1 激光防護(hù)眼鏡 30-98 5.3.2 激光防護(hù)面罩 30-98 5.3.3 激光防護(hù)手套 30-98 5.3.4 激光防護(hù)服 30-98 參考文獻(xiàn) 30-99 第31篇 電動(dòng)機(jī)、電器與常用傳感器 第1章 常用交直流電動(dòng)機(jī) 1 概述 31-3 1.1 電動(dòng)機(jī)的工作制、安裝型式和外殼防護(hù)代號(hào) 31-3 1.2 常用電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)及用途 31-6 1.3 常用電動(dòng)機(jī)的選擇 31-10 1.3.1 電動(dòng)機(jī)計(jì)算選擇的內(nèi)容與步驟 31-10 1.3.2 電動(dòng)機(jī)類型的選擇 31-10 1.3.3 電動(dòng)機(jī)電壓的選擇 31-10 1.3.4 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇 31-10 1.3.5 電動(dòng)機(jī)容量的選擇 31-11 1.3.6 電動(dòng)機(jī)選擇舉例 31-14 2 一般異步電動(dòng)機(jī) 31-17 2.1 Y系列(IP44)三相異步電動(dòng)機(jī) 31-17 2.2 Y系列(IP23)三相異步電動(dòng)機(jī) 31-27 2.3 Y2系列(IP54)三相異步電動(dòng)機(jī) 31-31 2.4 Y3系列(IP55)三相異步電動(dòng)機(jī) 31-38 2.5 YR系列(IP44)三相異步電動(dòng)機(jī) 31-45 2.6 YR3系列(IP23)三相異步電動(dòng)機(jī) 31-48 2.7 YH系列高轉(zhuǎn)差率三相異步電動(dòng)機(jī) 31-51 2.8 YEJ系列電磁制動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī) 31-523 變速和減速異步電動(dòng)機(jī) 31-54 3.1 YD系列(IP44)變速多速三相異步電動(dòng)機(jī)(摘自JB/T7127—2010) 31-54 3.2 YCJ系列齒輪減速三相異步電動(dòng)機(jī)(摘自JB/T6447—2010) 31-59 3.3 YCT、YCTD系列電磁調(diào)速三相異步電動(dòng)機(jī) 31-63 4 YZ、YZR系列起重及冶金用三相異步電動(dòng)機(jī) 31-66 4.1 YZ系列起重及冶金用三相異步電動(dòng)機(jī) 31-66 4.2 YZR系列起重及冶金用繞線轉(zhuǎn)子三相異步電動(dòng)機(jī) 31-69 5 YB3系列隔爆型三相異步電動(dòng)機(jī) 31-70 6 YZO系列振動(dòng)異步電動(dòng)機(jī) 31-78 7 小功率電動(dòng)機(jī) 31-81 8 Z4系列直流電動(dòng)機(jī) 31-85 第2章 控制電動(dòng)機(jī) 1 交流伺服電動(dòng)機(jī) 31-97 1.1 ECMA系列交流伺服電動(dòng)機(jī) 31-97 1.2 MINAS A6系列交流伺服電動(dòng)機(jī) 31-111 2 百格拉三相混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī) 31-129 第3章 電器與常用傳感器 1 行程開關(guān) 31-133 1.1 LXP1(3SE3)系列行程開關(guān) 31-133 1.2 LX19系列行程開關(guān) 31-135 1.3 LXZ1系列精密組合行程開關(guān) 31-137 1.4 LXK3系列行程開關(guān) 31-138 1.5 LXW6系列微動(dòng)開關(guān) 31-139 1.6 AZD1系列行程開關(guān) 31-144 1.7 AZ7系列小巧型行程開關(guān) 31-146 2 接近開關(guān) 31-150 2.1 E2E系列電感式圓柱形接近開關(guān) 31-150 2.2 PR系列圓柱形接近開關(guān) 31-159 3 光電傳感器 31-163 3.1 BM系列光電傳感器 31-163 3.2 BR系列光電傳感器 31-166 4 光電編碼器 31-169 4.1 A-ZVH-4系列增量式光電編碼器 31-169 4.2 A-LEC系列增量式光電編碼器 31-170 4.3 ZKT-58A系列增量式光電編碼器 31-171 4.4 A-WXJ-1A系列絕對(duì)式光電編碼器 31-172 4.5 RON系列增量式角度編碼器 31-173 5 光柵尺 31-180 5.1 SGC系列封閉式光柵尺 31-180 5.2 LS400/LS100系列增量式直線光柵尺 31-180 6 激光三角反射式位移傳感器 31-187 6.1 低能耗微型傳感器 31-187 6.2 工業(yè)微型傳感器 31-187 6.3 不銹鋼外殼傳感器 31-187 6.4 PSD高頻響傳感器 31-187 6.5 工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)型傳感器 31-191 6.6 高速高精度傳感器 31-191 6.7 適用于光澤及結(jié)構(gòu)復(fù)雜表面測(cè)量的傳感器 31-195 6.8 遠(yuǎn)距離測(cè)量傳感器 31-196 參考文獻(xiàn) 31-198
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