数控机床机械系统 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:中国劳动社会保障出版社

作者:劳动和社会保障部教材办公室组织编写

出品人:

页数:200

译者:

出版时间:2004-6-1

价格:19.00元

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787504542625

丛书系列:

图书标签:

• 数控机床
• 机械系统
• 制造技术
• 工业自动化
• 机械工程
• 数控技术
• 机床设计
• 精密制造
• 金属切削
• 机械制造

好的，以下是为您构思的图书简介，旨在与《数控机床机械系统》的现有内容形成差异，聚焦于现代制造技术、新材料应用与工业数字化转型： --- 图书名称：《智能制造前沿：新一代工业机器人与柔性生产线设计》 图书简介 本书深入剖析了当前全球制造业正经历的深刻变革——从传统自动化向以数据驱动、高度集成和自适应控制为核心的智能制造体系的跃迁。我们不再仅仅关注机床本身的结构精度和刚度，而是将视角投向整个制造生态系统的优化、柔性化以及人机协作的未来形态。 本书内容横跨机械工程、信息技术、控制科学和材料科学等多个前沿领域，旨在为新一代的工程师、技术研究人员和企业管理者提供一个全面、系统的框架，以理解和实施下一代智能工厂的构建。 第一部分：超精密与功能化制造的新机遇 本部分着眼于传统切削、成形工艺的极限突破，以及新型制造技术的崛起。我们探讨了如何利用先进的材料科学知识来指导工艺设计，而非仅停留在对现有刀具材料的改进上。 1. 极端条件下的材料去除工艺优化： 深入研究超声振动辅助加工、高速切削（HSC）在难加工合金（如镍基高温合金、钛合金及陶瓷基复合材料）中的应用，重点解析热力耦合效应、残余应力控制以及刀具磨损的实时监测与补偿机制。内容详述了如何通过高频反馈系统，实现对切削力、温度场的动态调控，确保复杂曲面和微纳结构的加工精度。 2. 增材制造（AM）与减材制造（SM）的深度融合： 摒弃将增材制造视为独立流程的观点，本书将其定位为先进制造链条中的关键环节。我们详细阐述了“增材后精加工”的策略制定，包括激光熔覆层的微观结构分析、残余应力消除技术（如后热处理或残余应力释放加工），以及如何利用增材制造技术制造传统减材工艺难以实现的内部冷却通道和复杂拓扑结构，以提高工件的整体性能。 3. 零缺陷制造与过程质量保证： 聚焦于实时、在线的质量检测技术。详细介绍机器视觉系统（如3D结构光、光谱分析）如何与加工过程深度耦合，实现对刀具状态、工件表面形貌的亚微米级实时反馈。特别讨论了基于贝叶斯网络和深度学习的预测性维护和质量预测模型，超越了传统的SPC（统计过程控制）范畴，迈向主动式质量保证。 第二部分：下一代工业机器人的感知、决策与行动 本部分将焦点从固定式、离线编程的数控设备，转向具有高度自主性和环境适应性的智能机器人系统。这是实现真正柔性制造的核心所在。 1. 高自由度机械臂的动力学建模与实时控制： 针对七轴及以上冗余度机器人的运动规划，本书提供了基于牛顿-欧拉法和拉格朗日法的精确动力学建模方法。重点在于欠驱动系统和高维空间中的奇异点规避算法，以及如何在高负载、高速动态环境下保持轨迹跟踪的鲁棒性。 2. 机器人视觉与触觉的融合感知： 详细介绍用于抓取和装配任务的传感器技术，包括力/力矩传感器的标定、多传感器数据融合（如RGB-D、激光雷达）的算法实现。着重于“基于视觉的伺服控制”（Visual Servoing）技术在非结构化环境中的应用，例如对无序零件的识别、定位与抓取（Bin Picking）。 3. 人机协作（Cobots）的安全交互与任务分配： 探讨安全标准（如ISO/TS 15066）背后的物理学原理，以及如何设计出符合人因工程学的协作流程。内容涵盖了基于意图预测的运动规划，允许协作机器人在不完全停止的情况下，安全地适应人类操作员的临时干预。 第三部分：柔性生产线与信息物理系统的架构设计 本部分是全书的理论核心，探讨如何利用先进的信息技术，构建适应“小批量、多品种”生产需求的自组织制造单元。 1. 工业物联网（IIoT）与边缘计算在制造中的应用： 详细阐述如何构建低延迟、高可靠的通信网络（如TSN/5G）来连接生产线上的所有物理实体（CPS）。重点在于边缘计算层如何处理海量的实时传感器数据，进行本地决策，并减少对云端资源的依赖，从而提升系统响应速度。 2. 数字孪生（Digital Twin）的建模与仿真： 本书提供了构建高保真数字孪生的实践框架。这不仅包括几何模型，更涵盖了实时的工艺参数模型、状态监测模型和性能预测模型。探讨如何利用数字孪生平台进行“What-If”场景分析、虚拟调试和工艺流程的迭代优化，实现生产线投产前的风险最小化。 3. 制造执行系统（MES）与企业资源规划（ERP）的深度集成： 关注数据流的标准化与语义互操作性。阐述如何利用语义网技术和知识图谱，实现上层计划系统与底层控制系统的无缝数据交换，确保生产计划能够实时、动态地映射到生产资源状态上，从而实现高级调度与排程的自动化。 4. 适应性调度与自组织制造： 引入强化学习（RL）和群体智能算法，设计能够应对突发事件（如设备故障、紧急插单）的自适应调度策略。探讨如何赋予制造单元一定程度的自主决策权，使其能够在局部最优的基础上，快速响应整体生产目标的变化，实现真正意义上的柔性制造网络。 本书基于前沿的工程案例和深入的理论分析，旨在帮助读者跳出传统数控装备的局限视角，全面掌握构建面向工业4.0和未来智能工厂所需的跨学科系统集成能力。

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这本书的叙事结构非常清晰，仿佛带领读者进行了一次从毛坯到精密部件的完整心路历程。它最吸引我的地方在于，它始终强调“系统性”的思维，而不是孤立地看待某一个部件。比如，它在讨论进给系统的响应速度时，会立刻回溯到对驱动器刚性的要求，再延伸到机床底座的减振设计，形成了一个完整的逻辑闭环。我特别喜欢其中对“模块化设计”理念的阐述，作者认为现代数控机床的设计趋势是高度的集成化和可替换性，这不仅关乎制造成本，更关乎后续的维护和升级效率。书中对不同材料（如铸铁、花岗岩、钢结构）在阻尼特性上的对比分析，提供了非常直观的工程参考。总而言之，这是一本以系统工程的视角来重塑我们对数控机床机械设计认知的里程碑式的著作。

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这本书的行文风格极其严谨，充满了学院派的冷静与精确，但绝不枯燥。它像一个经验丰富的老匠人，耐心地向你展示每一个齿轮、每一个导轨是如何协同工作，共同完成对材料近乎苛刻的塑形任务的。我尤其关注了其中关于“动态刚度”和“误差补偿”章节的论述，作者没有回避行业内公认的难题，而是坦诚地分析了不同补偿策略的优劣势及其适用场景，这对于一线调试人员来说，提供了极具价值的决策参考。相比于市面上那些浮于表面的介绍性读物，这本书显然更专注于底层原理的挖掘。我不得不承认，理解其中关于高频振动抑制的部分需要反复推敲，但一旦豁然开朗，便能感受到一种掌控全局的畅快感。它强迫你进行深度思考，而不是仅仅停留在参数的罗列上，这种对知识的敬畏感贯穿始终。

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拿到这本书的时候，我的第一感觉是它非常“厚重”，物理上的厚重感似乎预示着其内容的深邃。我原本以为它会更多地聚焦于软件编程或者G代码的应用，但出乎意料的是，它将绝大部分篇幅投入到了机床物理本体的优化设计上。书中对主轴系统的热平衡管理，以及如何通过结构设计来最小化热漂移的论述，简直是教科书级别的典范。我对比了我们车间现有的几台老旧设备，发现许多性能瓶颈恰恰可以追溯到书中指出的那些设计缺陷。这本书的价值在于提供了一种“反向工程”的思维——不是如何操作设备，而是如何设计出更卓越的设备。它对高精度加工中的环境因素耦合效应分析，也极具启发性，提示我们在评估机床性能时，不能只看静态指标。

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坦白说，这本书的阅读体验非常“硬核”，它几乎没有使用任何讨好读者的语言，一切都建立在严格的数学推导和物理定律之上。我欣赏作者这种直面挑战的勇气。例如，书中关于滚珠丝杠副的预紧力优化模型，涉及复杂的非线性摩擦和粘滞效应，作者用近似解析解的方式给出了一个既实用又兼顾理论深度的解决方案。这对于需要进行定制化改造的工程师而言，简直是福音。这本书的缺点或许在于，对于初学者来说，门槛设置得太高了，可能需要同时参考其他入门材料才能完全跟上作者的思路。但对于资深从业者来说，它无疑是一面清晰的镜子，映照出当前机械设计中那些尚未完全解决的痛点和未来突破的方向。它更像是一份高级研修班的教材，而不是普及读物。

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这本书的深度和广度实在令人惊叹，它不仅仅是一本技术手册，更像是一部关于现代制造业演进的史诗。作者对各个关键环节的剖析入木三分，从基础的材料科学到复杂的运动控制算法，无不展现出深厚的功底。我特别欣赏其中对“人机交互”未来趋势的探讨，它没有停留在现有的技术框架内空谈，而是对未来工厂的智能化、柔性化提出了富有远见的设想。阅读过程中，我多次停下来查阅背景资料，以求更透彻地理解那些精妙的力学分析和热力学建模。这本书的排版和图示设计也堪称一流，那些复杂的剖面图和仿真结果的对比分析，极大地降低了理解难点。对于那些希望从根本上理解数控机床“灵魂”所在——也就是其机械结构与精密运动之间内在联系的工程师和研究人员来说，这无疑是一部不可多得的宝藏。它没有给我提供现成的“菜谱”，但却教会了我如何去“烹饪”出最顶尖的机械系统。

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