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智能制造裝備技術 版權信息
- ISBN：9787577212999
- 條形碼：9787577212999 ; 978-7-5772-1299-9
- 裝幀：平裝-膠訂
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
智能制造裝備技術 內容簡介
本書以智能制造裝備為主要對象，討論了智能制造裝備共性技術，結構方案創新設計方法，以及滿足不同功能需求、采用不同工藝方法的各種典型的智能制造裝備相關技術等。全書共分為八章，主要內容包括：智能制造裝備概述、智能制造裝備的結構組成與共性關鍵技術，智能制造裝備運動分析與結構方案創新設計，基于個性化需求的智能制造裝備、智能復合制造裝備、智能制造裝備運動系統、智能制造裝備數控系統以及智能制造裝備伺服進給運動的創新設計案例。本書內容簡明扼要、通俗易懂，可以使讀者較全面地認識和了解智能制造裝備技術，并拓寬智能制造裝備創新設計思路，對培養當代新工科人才的創新設計能力具有重要指導作用。本書可作為高等院校機電工程、控制工程類各專業高年級本科生及研究生教材，也可供工業工程、管理工程和工業設計等專業學生使用，亦可供從事相關專業教學與科研工作的人員、制造企業工程技術人員與企事業管理人員參考。
智能制造裝備技術智能制造裝備技術 前言
制造業是國民經濟的主體，是立國之本、興國之器、強國之基。當前，智能制造已成為世界各國競爭發展的主攻方向，已在全球掀起了新一輪產業變革的浪潮。近年來，我國政府出臺了一系列相關政策支持智能制造的發展，通過大力發展智能制造賦能我國制造企業轉型升級，助力中國制造業高質量發展，推動我國由制造大國向制造強國邁進。“工欲善其事，必先利其器”。因此，智能制造裝備是實現智能制造的核心利器和新質生產力。智能制造裝備技術是一種具有廣泛應用前景和巨大潛力的技術，它將為制造業的轉型升級和可持續發展提供強有力的支持。智能制造裝備技術是一種集成了先進設計技術、制造技術、信息技術和人工智能技術的綜合性技術，旨在實現制造過程的自動化、智能化、精密化和綠色化。與傳統的數字化制造裝備不同，智能制造裝備不僅是精密、復雜的機電一體化數控裝備，還具有自感知、自適應、自決策、自診斷、自學習、自執行等智能特征。通過賦予制造裝備感知、分析、推理、決策和控制功能，使其能夠自感知、自決策、自執行、自適應和自學習，可以提高制造業的產品質量、生產效率和效益。隨著人工智能、大數據、云計算、物聯網技術等新興技術的發展和普及，智能制造裝備技術將不斷創新和完善，為制造企業帶來更多的收益和競爭優勢。智能制造裝備技術涉及的范圍十分廣泛，涵蓋多個行業、多個領域及多種學科技術，種類繁多，不同行業、不同領域的智能制造裝備具有不同的復雜度、多樣性和各自不同的特點。本書主要是結合制造裝備智能化技術發展，介紹智能制造裝備共性技術、結構方案創新設計方法及各種智能制造裝備相關技術，其中融入了作者多年來在智能制造裝備技術領域的研究成果。全書共分為八章，其中：第1章主要對智能制造裝備的基本概念、分類以及發展特點和趨勢進行了概述；第2章主要對智能制造裝備的結構組成及共性關鍵技術進行了介紹；第3章主要對智能制造裝備的運動分析與結構方案創新設計進行了介紹，主要包括智能制造裝備加工運動學分析、結構方案數字化組合設計及編碼方法、結構方案柔性創成及機械本體的并聯結構方案設計等；第4章主要對智能五軸聯動加工中心、智能高速加工中心、智能增材制造裝備、智能激光制造裝備等典型智能制造裝備進行了簡單介紹；第5章對智能復合制造裝備的結構及性能特點做了簡單介紹，主要包括典型的智能銑車復合加工中心、車銑/磨復合加工中心、復合數控磨床、柔性制造單元與系統以及智能制造工廠；第6章對智能制造裝備實現加工的運動系統進行了介紹，主要內容包括主運動系統、進給伺服系統、動力裝置、位置檢測裝置、智能伺服驅動技術、智能進給伺服系統的優化；第7章對智能制造裝備數控系統進行了介紹，主要內容包括智能制造裝備數控系統軟/硬件基本結構與功能、全軟件型數控系統以及智能云數控系統的基本結構、互聯通信技術和常見的智能數控方法等；第8章介紹了一種智能制造裝備伺服進給系統——宏宏雙驅差動微納進給伺服系統創新設計案例。智能制造裝備技術前言需要指出的是，本書部分章節是作者在廣泛閱讀和參考智能制造技術方面的著作及有關資料基礎上，加入個人評述而編寫的，此外本書也參考了濟南**機床有限公司、濟南四機數控機床有限公司、龍口市亨嘉智能裝備有限公司、Fastems公司等企業的產品資料，在此向相關文獻的作者及提供產品資料的企業表示衷心的感謝。還需要指出的是，書中部分內容是作者在主持/承擔的國家自然科學基金項目“一種新型宏宏雙驅動伺服系統及其微量進給特性研究”“一種大行程微納尺度運動實現方法研究”等的研究成果的基礎上編寫而成的，特別感謝國家自然科學基金的資助和支持。在本書撰寫前期，國防科技大學的范大鵬教授針對本書框架提出了寶貴而中肯的建議，在此表示衷心的感謝。同時，感謝安徽理工大學的王兆國老師、山東建筑大學的劉延棟老師，以及張振、雷青松等同學在作者撰寫本書時給予大力協助，尤其感謝華中科技大學出版社的俞道凱等人為本書順利出版付出的辛勤勞動。希望本書的出版能為我國高等院校智能制造裝備領域創新人才培養提供幫助，同時為從事相關專業教學及科研的人員、制造企業工程技術人員提供參考，促進我國智能制造裝備產業的發展。由于篇幅及作者水平有限，書中難免存在不足之處，還望讀者海涵并提出寶貴意見和建議。
智能制造裝備技術 目錄
第1章智能制造裝備概述/11.1智能制造裝備的基本概念/11.1.1制造、制造方法、制造裝備的含義/11.1.2智能制造概念的提出與發展/21.1.3智能制造裝備的定義/71.1.4智能制造裝備的特征/71.1.5智能制造裝備技術體系/81.1.6制造裝備智能化的意義/101.2智能制造裝備分類/111.2.1按制造業門類分類/121.2.2按材料分類/131.2.3按材料成形機理與體積變動量分類/151.2.4按制造方法特點分類/171.2.5按功能分類/171.2.6按制造過程作用分類/181.3制造裝備的發展特點與趨勢/201.3.1制造裝備的數字化發展/201.3.2制造裝備的柔性化發展/211.3.3制造裝備的智能化發展/261.3.4智能制造裝備發展趨勢/27第2章智能制造裝備的結構組成與共性關鍵技術/312.1智能制造裝備構成的技術機理和組成要素/312.1.1智能制造裝備構成的技術機理/312.1.2智能制造裝備的構成要素/322.1.3典型智能制造裝備結構組成/332.2智能制造裝備共性關鍵技術/502.2.1智能驅傳技術/502.2.2智能檢測技術/522.2.3物聯網與大數據技術/532.2.4智能控制技術/542.2.5智能故障診斷/運維與數字孿生技術/56智能制造裝備技術目錄第3章智能制造裝備運動分析與結構方案創新設計/603.1智能制造裝備加工運動學分析/603.1.1零件功能形面加工的數學分析基礎/603.1.2零件功能形面加工運動學圖譜/663.1.3基于齒廓表面加工運動學圖譜的運動學分析/693.2智能制造裝備結構方案數字化組合設計及編碼方法/723.2.1智能制造裝備結構方案數字化組合設計/723.2.2智能制造裝備運動方案的生成與評價/773.2.3智能制造裝備樣機設計與開發/813.2.4六軸聯動滾齒智能制造裝備的結構方案創新設計/833.3智能制造裝備結構方案柔性創成/873.3.1基于切削運動方案的制造裝備結構部件形式模塊化實現/883.3.2面向對象的滾齒智能制造裝備結構方案創成的數字化描述/883.4智能制造裝備機械本體的并聯結構方案設計/923.4.1智能制造裝備機械本體的并聯結構方案設計概述/923.4.2智能制造裝備機械本體的并聯機構位置分析/963.4.3智能制造裝備的機械本體并聯結構方案/101第4章基于個性化需求的智能制造裝備/1184.1智能五軸聯動加工中心/1184.1.1智能五軸聯動加工中心概述/1184.1.2五軸聯動加工中的真假五軸與RTCP技術/1224.1.3智能五軸聯動加工中心運動求解/1264.1.4任意創新運動設計的多軸聯動加工中心運動學建模與求解/1324.1.5智能五軸聯動加工中心關鍵技術特點/1344.1.6智能五軸聯動加工中心及加工工藝的選用/1404.1.7智能五軸聯動加工中心的智能化技術/1494.2智能高速加工中心/1614.2.1高速加工技術及其對智能高速加工中心的性能要求/1614.2.2智能高速加工中心主要組成部分及特征/1634.2.3高速加工中心的合理選用/1894.3智能增材制造裝備/1904.3.1增材制造裝備與技術概述/1904.3.2典型增材制造技術/1924.3.3增材制造技術應用與發展趨勢/2084.4智能激光制造裝備/2164.4.1激光加工原理/2174.4.2先進激光加工技術/2204.4.3激光智能加工裝備及結構特點/231第5章智能復合制造裝備 /2445.1智能復合制造裝備概述/2445.1.1復合加工的內涵/2445.1.2發展智能復合制造裝備的必要性/2455.2智能銑車復合加工中心/2465.2.1銑車復合加工中心結構布局特點/2465.2.2銑車復合加工中心主要部件結構及性能特點/2475.2.3銑車復合加工中心主要技術參數和配置/2525.3智能車銑/磨復合制造裝備/2545.3.1車銑復合加工中心結構及功能簡介/2545.3.2車磨復合加工中心裝備結構及功能特點/2575.4精密數控磨復合制造裝備/2595.4.1J4K321精密復合數控磨床結構設計和運動設計/2595.4.2J4K321精密復合數控磨床的主要技術參數和性能驗證/2615.4.3智能柔性制造單元/2635.5智能柔性制造系統/2675.5.1柔性制造系統概述/2675.5.2FMS的加工系統/2705.5.3FMS的物流系統/2725.5.4Fastems智能柔性制造系統簡介/2835.6智能工廠/2875.6.1智能工廠的概念和框架結構/2875.6.2基于智能工廠的制造業變化/2905.6.3中國制造業發展對策/291第6章智能制造裝備運動系統/2936.1智能制造裝備運動系統概述/2936.1.1智能制造裝備運動系統的特點與分類/2936.1.2智能制造裝備運動控制技術/2936.2智能制造裝備主運動系統/2976.2.1智能制造裝備主運動系統概述/2976.2.2智能制造裝備主運動系統設計/2986.3智能制造裝備進給伺服系統/3026.3.1智能制造裝備進給伺服系統分類/3036.3.2智能制造裝備進給伺服系統設計要求/3076.3.3進給伺服系統等效轉動慣量和等效轉矩的計算/3096.4進給伺服系統動力裝置/3136.4.1進給伺服電動機概述/3136.4.2直驅型電動機/3186.4.3伺服電動機主要性能參數和選擇原則/3236.5進給伺服系統的位置檢測裝置/3256.5.1智能制造裝備位置檢測概述/3266.5.2智能制造裝備常用的位置檢測裝置/3286.5.3智能制造裝備幾何精度檢驗儀/3436.6智能伺服驅動技術/3476.6.1直流伺服驅動技術/3476.6.2交流變頻驅動技術/3576.6.3全數字智能交流伺服驅動器結構/3626.6.4進給伺服系統的控制模式/3636.7智能進給伺服系統的優化/3656.7.1智能進給伺服系統優化的理論基礎/3666.7.2進給伺服系統的動態性能分析/3706.7.3伺服參數的智能優化/377第7章智能制造裝備數控系統/3837.1數控技術概述/3837.1.1智能制造裝備數控系統的任務/3837.1.2數控系統和數控制造裝備的內涵/3847.1.3智能數控系統的基本組成和工作流程/3857.1.4智能數控系統的功能/3867.2智能制造裝備數控系統硬件體系結構/3897.2.1典型數控系統硬件體系結構/3897.2.2智能制造裝備用PLC/3937.2.3基于運動控制器的IPC開放式數控系統/4077.2.4基于PLC架構的開放式數控系統/4127.2.5基于通用IPC硬件平臺架構的開放式數控系統/4127.3數控系統的軟件結構/4147.3.1智能制造裝備數控系統的軟件組成和工作過程/4147.3.2數控插補原理與方法/4177.3.3全軟件型開放式數控系統開發環境/4177.4基于KRMotion的全軟件型數控系統/4257.4.1基于KRMotion的全軟件型數控系統硬件架構/4257.4.2基于KRMotion的全軟件型數控系統軟件架構 /4267.4.3基于KRMotion的全軟件型數控系統開發過程/4287.5智能云數控系統/4297.5.1智能云數控系統的概念/4297.5.2智能云數控系統體系架構/4307.6智能制造裝備的互聯通信技術/4317.6.1國內外智能制造裝備數控系統互聯通信協議/4317.6.2現場總線通信模型與協議/4337.6.3工業主流的現場通信總線/4367.6.4工業以太網技術/4477.7智能數控方法/4507.7.1自動控制概述/4507.7.2先進PID控制技術/4527.7.3模糊控制技術/4597.7.4專家系統/4647.7.5人工神經網絡/4717.7.6其他智能控制方法/480第8章智能制造裝備進給伺服運動創新設計案例/4838.1宏宏雙驅差動微納進給伺服系統結構及工作模式/4838.1.1宏宏雙驅差動微納進給伺服系統的結構/4838.1.2宏宏雙驅差動微納進給伺服系統的工作模式與微量進給實現原理/4858.2宏宏雙驅差動微納進給伺服系統的動力學模型/4878.2.1絲杠單驅動模式下系統的動力學建模/4878.2.2螺母單驅動模式下系統的動力學建模/4898.2.3雙軸驅動模式下系統的動力學建模/4908.2.4交流伺服電動機動力學建模/4928.3宏宏雙驅差動微納進給伺服系統運動控制技術/4938.3.1雙軸差速運動分解策略與加減速規劃/4938.3.2運動控制器設計/4988.3.3運動控制器仿真/5028.4宏宏雙驅差動微納進給伺服運動控制全軟件型數控系統開發與實驗/5058.4.1全軟件型數控系統開發環境與功能需求分析/5058.4.2數控系統運動控制軟件設計/5088.4.3宏宏雙驅差動微納進給伺服系統運動控制實驗/513參考文獻/516
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智能制造裝備技術 作者簡介
馮顯英，山東大學教授、博士生導師。中國機械工程學會高級會員、機器人分會委員，國家科學技術獎、國家自然科學基金、國家留學基金評審專家，國內外多家學術期刊特約審稿人。主要研究方向為智能制造、檢測與微納運動控制技術、智能數控機床與機器人等高端裝備理論與技術等。先后主持及參與完成國家自然科學基金項目、國家重點研發計劃項目等*項目10個，省自然科學基金項目、省重點研發計劃項目等省部級各類項目20個，企業委托項目50余個，其中多項技術實現了產業化。獲發明專利授權52項，其中作為第一發明人的有25項。發表學術論文140余篇，其中SCI/EI 收錄80余篇。出版專著1部、主編及合著圖書5部。獲省部級科技進步獎二等獎3項，中國機械工業科技進步獎一等獎1項、二等獎1項，獲市級獎勵多項。
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