数控机床操作技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:孙德茂

出品人:

页数:193

译者:

出版时间:2007-8

价格:26.00元

装帧:

isbn号码:9787111219323

丛书系列:

图书标签:

• 数控机床
• CNC
• 操作技术
• 机械加工
• 机床
• 数控
• 工业制造
• 技术培训
• 实操
• 维修保养

现代化工生产过程控制与优化 本书深入探讨了当代化学工业生产过程中，从基础理论到前沿技术的全面控制与优化策略。 第一部分：化工过程控制系统的基础理论与架构 第一章：化工过程的物理化学基础与建模 本章首先梳理了化工单元操作（如反应器、精馏塔、换热器等）的内在机理，重点分析了热力学、反应动力学和流体力学在过程描述中的核心作用。随后，详细介绍了动态系统的数学描述方法，包括常微分方程组（ODE）的建立、传递函数模型的推导，以及状态空间模型的构建。特别关注了过程模型的线性化处理技术，以及如何利用系统辨识方法从实际操作数据中获取精确的数学模型，为后续的控制设计奠定理论基础。 第二章：经典控制理论在化工中的应用 本章聚焦于工业界应用最为广泛的经典反馈控制策略。首先，对比例-积分-微分（PID）控制器进行了深入剖析，不仅讲解了其工作原理和参数整定（如Ziegler-Nichols法、手册法），还讨论了在实际应用中遇到的非线性、纯滞后、积分饱和等常见问题及其解决方案，如增量式PID和死区补偿策略。接着，引入了反馈控制器的性能指标（如超调量、调节时间、静差），并对比了串级控制、前馈控制和比值控制等先进经典控制结构在解决复杂耦合问题中的有效性。 第三章：过程控制系统硬件与软件平台 本章概述了现代化工控制系统的硬件基础设施。详细介绍了分布式控制系统（DCS）和可编程逻辑控制器（PLC）的架构、功能和选型原则。重点分析了现场仪表（传感器与执行器）的原理、选型标准以及在腐蚀、高温高压等恶劣环境下的可靠性保障措施。软件层面，阐述了SCADA系统的构成，以及如何实现数据采集、实时监控和操作员接口（HMI）的设计规范，确保信息的可视化与人机工程学的优化。 第二部分：先进过程控制（APC）技术 第四章：多变量控制系统设计原理 针对化工过程中普遍存在的变量间相互耦合问题，本章系统介绍了多变量控制理论。核心内容包括线性代数在系统描述中的应用、输入输出解耦设计方法（如动态矩阵控制DMC的前身理论），以及基于状态观测器的设计。重点讲解了过程矩阵（Gain Matrix）的计算与分析，用以评估系统耦合的严重程度，指导控制器的设计方向。 第五章：模型预测控制（MPC）的理论与实践 模型预测控制是现代化工过程控制的核心技术。本章从理论深度解析了MPC的基本框架，包括滚动时域、预测模型、优化目标函数（二次规划问题QP的建立）以及控制律的求解过程。详细对比了基于精确模型（如线性MPC）和基于系统辨识模型（如DMC）的实现路径。此外，讨论了约束处理机制在MPC中的关键作用，如何保证操作变量和被控变量严格遵守安全与经济运行的上下限要求。 第六章：智能控制与自适应技术 随着信息技术的发展，智能控制方法在处理强非线性和时变系统方面展现出巨大潜力。本章介绍了模糊逻辑控制（Fuzzy Logic Control）的设计思路和应用实例，特别是在无法建立精确数学模型时的优势。接着，探讨了神经网络控制（NN Control）的基本原理，如BP网络和RBF网络在在线辨识和控制律生成中的应用。此外，还涵盖了自适应控制技术（如基于梯度的自整定控制）在应对催化剂失活、换料等系统参数缓慢变化场景下的解决方案。 第三部分：过程优化、安全与质量控制 第七章：实时优化（RTO）与生产调度 本章将控制系统提升至生产经济效益的层面。详细阐述了实时优化（RTO）系统的结构，包括数据预处理、在线模型修正与稳态优化计算。重点讨论了如何将优化目标函数与操作约束（设备能力、原料成本、产品规格）相结合，利用非线性规划（NLP）求解器进行经济操作点（MEP）的计算，并将优化结果转化为APC系统的设定值。 第八章：过程安全仪表系统（SIS）与风险管理 过程安全是化工生产的生命线。本章系统介绍了安全仪表系统（SIS）的设计、验证与管理。从风险评估（HAZOP、LOPA）入手，明确了安全完整性等级（SIL）的确定方法。详细讲解了安全联锁逻辑的实现、测试与维护规程，强调了SIS与基本过程控制系统（BPCS）在架构、设备和人员操作上的严格独立性要求，确保在失控风险出现时系统能可靠地将过程导向安全状态。 第九章：过程分析技术（PAT）与质量控制 为实现产品质量的在线和实时监控，本章深入介绍过程分析技术（PAT）。探讨了拉曼光谱、近红外光谱（NIR）等在线分析仪的原理及其在反应终点判断、组分浓度实时监测中的应用。结合偏最小二乘法（PLS）等软测量技术，本章展示了如何构建虚拟传感器，以实时预测关键产品质量指标，从而指导上层控制系统进行精确调整，实现从“事后检验”到“在线控制”的转变。 第四部分：新兴技术与未来趋势 第十章：工业物联网（IIoT）与大数据在过程控制中的融合 本章展望了工业物联网（IIoT）对传统化工控制模式的革新。讨论了边缘计算在现场数据预处理中的作用，以及如何通过云平台实现跨工厂的设备健康监测与预测性维护。重点分析了大数据分析技术（如机器学习算法）在挖掘海量历史操作数据中隐藏的工艺规律，用于改进控制策略和能耗管理的应用前景。 第十一章：先进过程控制的验证、维护与生命周期管理 控制系统的有效性依赖于持续的验证与维护。本章提供了控制回路性能的定期审计方法，如基于时间序列分析的性能指标监控。讨论了“热备件”策略、软件版本升级的风险评估，以及如何建立一个完整的控制系统生命周期管理体系，确保系统从投用到退役全过程都能维持高可靠性和先进性。 本书旨在为化工、化学工程及相关专业的工程师、研究人员和高级技术人员提供一套全面、深入且具有实践指导意义的现代过程控制与优化理论与工程技术体系。

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**安全至上的考量，专业细节的体现** 在阅读《数控机床操作技术》的过程中，我最深刻的感受之一就是它对操作安全的高度重视。书中并非仅仅关注如何进行加工，而是将安全规范贯穿于整个操作流程之中。从操作前必须检查的各项安全装置，到加工过程中需要注意的危险区域，再到紧急情况下的应急处理措施，都进行了详尽的说明。这让我意识到，数控机床虽然是精密设备，但同时也存在一定的安全风险，而这本书无疑为我提供了一份可靠的安全指南。我特别欣赏书中对于不同类型数控机床安全操作要点的区分讲解，比如铣床、车床、磨床等，各自有其独特的操作风险和安全注意事项。此外，书中对于量具和检测具的使用方法也进行了详细的介绍，并强调了量具的精度和正确使用对保证加工质量的重要性。我原本以为这部分内容会比较枯燥，但书中通过实际案例，将量具的使用与加工精度直接挂钩，让我更加直观地理解了其价值。总而言之，这本书在专业知识传授的同时，也潜移默化地培养了读者严谨、细致、安全的操作意识，这对于任何一个从事或者即将从事数控操作的人来说，都是至关重要的。

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**深入浅出的原理剖析，为实际操作打下坚实基础** 老实说，我之前对数控机床的了解仅限于“机器能自动加工”这个模糊的概念。而《数控机床操作技术》这本书，则彻底颠覆了我之前的认知。它不仅仅是一本操作手册，更是一本能够让你深入理解数控机床“为什么”的科普读物。书中花了相当大的篇幅来讲解数控系统的基本构成和工作原理，例如CNC控制器、伺服系统、检测反馈系统等。作者用非常生动的方式解释了这些抽象的电子元件是如何协同工作的，就像是一个精密的大脑指挥着身体的每一个动作。我印象最深的是关于插补算法的讲解，虽然这是一个相对复杂的数学概念，但书中通过图文并茂的方式，将其简化为易于理解的几何过程，让我明白了直线、圆弧等轨迹是如何被计算机精确计算出来的。这种对底层原理的深入剖析，让我对数控机床的工作方式有了更宏观和深刻的认识，也让我明白，熟练的操作技巧，最终是建立在对机械原理和控制原理的理解之上的。这本书为我打下了坚实的基础，让我不仅仅是一个“按按钮”的操作者，更是一个能够理解机器“语言”的人。

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**从小白到“半吊子”的蜕变** 作为一名汽车爱好者，我对机械的精密制造一直非常着迷，总想着能更深入地了解汽车零部件是如何生产出来的。这次偶然的机会接触到《数控机床操作技术》，我以为会是一本偏向理论、晦涩难懂的书籍，没想到它的实际操作指导性如此之强。书中详细地介绍了不同类型数控机床的操作流程，从开机前的准备工作、参数设置，到加工过程中的监控、刀具补偿，再到加工完成后的收尾工作，每一个环节都讲解得条理清晰。我特别关注了书中的故障排除章节，里面列举了许多常见的加工问题，并提供了相应的分析方法和解决方法，比如切削力过大、表面粗糙度不合格、加工尺寸超差等等。书中还介绍了如何利用数控机床的测量功能来保证加工精度，以及一些常用的测量工具的使用方法。让我惊喜的是，它还涉及了一些简单的编程技巧，虽然不是专业的编程书籍，但对于理解数控指令、进行简单的程序修改和优化，这本书已经足够。我感觉自己在这本书的指引下，已经从一个对数控机床一无所知的小白，逐渐变成了一个能够理解一些基本操作和概念的“半吊子”，这离不开这本书扎实的实践内容和细致的讲解。

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**案例丰富，学以致用的典范** 作为一名正在学习机械加工技术的学生，我一直在寻找一本能够帮助我将理论知识与实际操作相结合的书籍，而《数控机床操作技术》恰恰满足了我的需求。这本书最吸引我的地方在于其丰富的案例分析。书中不仅仅停留在理论讲解，而是提供了大量来自于实际生产一线的加工案例，涵盖了各种复杂零件的加工过程。每个案例都详细地列出了所使用的数控机床型号、加工工艺、刀具选择、切削参数设置、G代码程序以及加工后的产品质量检验等内容。这让我能够将书本上的知识点融会贯通，看到它们是如何在实际生产中发挥作用的。我特别喜欢书中针对不同零件特点所设计的加工方案，例如如何优化刀具路径以提高加工效率，如何通过调整切削参数来获得更好的表面光洁度。书中还提供了很多“实战技巧”，例如如何处理工件的装夹问题，如何进行刀具的对刀和补偿，这些都是在课堂上很难学到的宝贵经验。通过学习这些案例，我感觉自己仿佛置身于真实的工厂车间，亲身参与到每一次加工中，大大提升了我对数控加工的理解和实际操作能力。

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**初涉编程，惊喜连连** 一直以来，我对机械制造都充满了好奇，但总觉得理论知识太过枯燥，迟迟未能找到入门的钥匙。偶然间在书店看到了这本《数控机床操作技术》，纯粹是抱着了解一下的心态翻阅。没想到，这本书的编排方式竟然如此出乎我的意料。它并没有一开始就抛出晦涩难懂的专业术语，而是从最基础的数控机床的组成部分、工作原理讲起，用非常形象的比喻和清晰的图示，将那些原本觉得高深莫测的概念变得生动易懂。我尤其喜欢其中关于刀具路径规划的部分，书中将复杂的G代码和M代码拆解成一个个具体的指令，并结合实际的加工案例，让我仿佛亲身操作一般，一步步理解指令的含义以及它们如何共同作用，最终实现精密的加工。其中对坐标系、进给率、主轴转速等关键参数的讲解，也足够详尽，而且反复强调了这些参数对加工质量和效率的影响。这本书的语言风格也非常亲切，不像是高高在上的教材，更像是一位经验丰富的老技师在耐心指导你，遇到不懂的地方，总能找到恰当的比喻或者深入浅出的解释。我之前还担心会因为缺乏机械基础而看不懂，但事实证明，这本书完全可以作为零基础读者的入门读物，它不仅教会了“怎么做”，更让我理解了“为什么这么做”，为我打开了通往数控世界的大门，这绝对是一本值得推荐的佳作。

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