数控编程技术实用教程

数控编程技术实用教程 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:清华大学
作者:张柏森
出品人:
页数:271
译者:
出版时间:2007-10
价格:26.00元
装帧:
isbn号码:9787302154082
丛书系列:
图书标签:
  • 数控编程
  • CNC
  • 数控技术
  • 编程实训
  • 工业制造
  • 机械加工
  • G代码
  • M代码
  • 数控机床
  • 实用教程
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具体描述

本书以学习技能为目标,通过对不同机床、不同编程风格、不同功能的数控系统的讲解,结合实际工作中常用的工艺术语,以通俗易懂、深入浅出的语言,比较全而地介绍了数控铣、数控车、加工中心的编程基础知识和编程方法。本书列举了大量与工作过程相关的任务作为实例,结合数控编程模拟软什进行教学与训练,使枯燥的编程变得生动有趣,使学生能全面地掌握数控编程的基本方法和编程技巧。

本书适合高职、中职及各种数控技能培训班的学员使用,也适合广大爱好数控加工技术的读者自学。

现代机器人运动控制与系统集成 作者: 张 华,李 明 出版社: 机械工业出版社 装帧: 平装 页数: 680页 定价: 128.00 元 --- 内容简介: 本书聚焦于当前制造业智能化转型的核心技术——现代工业机器人运动控制理论与复杂系统集成应用。随着“工业4.0”和智能制造的深入推进,对机器人系统的精度、柔性和集成化要求日益提高。本书旨在为机器人工程师、自动化专业学生以及系统集成商提供一套全面、深入且极具实践指导价值的参考资料。 第一部分:机器人运动学与动力学基础的深化 本部分首先回顾了工业机器人(包括串联、并联及SCARA型)的几何结构和运动学建模。不同于基础教材侧重于标准DH参数的应用,本部分重点剖析了非标准结构机器人的运动学求解方法,例如具有奇点附近运动学奇异性补偿的优化算法。我们详细介绍了雅可比矩阵的广义应用,不仅用于速度解算,更扩展到力/阻抗控制的理论基础。 在动力学方面,本书抛弃了传统的牛顿-欧拉法和拉格朗日法在编程实现上的局限性,转而深入探讨了基于准坐标法的快速动力学求解器的设计与优化。尤其关注关节摩擦模型的精确辨识与补偿技术,例如考虑了速度依赖性和温度漂移的LuGre摩擦模型,这对于实现高精度、低速运动轨迹的平滑至关重要。 第二部分:高性能闭环控制理论与实现 本书的核心竞争力在于对机器人高性能闭环控制技术的深度解析。我们系统梳理了从传统的PID控制到先进的鲁棒控制、自适应控制的演进路径。 轨迹规划与插补: 详细讲解了五次多项式插补、三次样条插补的原理,并引入了考虑加速度和加加速度限制的S形曲线速度规划在实时系统中的高效实现策略。重点分析了非完整约束条件下(如轮式移动机器人)的轨迹优化方法。 先进控制策略: 深入探讨了基于模型的预测控制(MPC)在机器人关节控制中的应用,如何有效处理约束和多变量耦合问题。针对外部干扰和模型不确定性,我们提供了自适应滑模控制(SMC)的设计指南,包括到达时间和滑模面选择的鲁棒性分析。此外,还包含阻抗/导纳控制在人机协作(Cobot)中的最新进展和参数整定方法。 硬件接口与实时性: 讨论了工业级编码器(如绝对值编码器、SSI接口)的数据采集、滤波与时间同步技术。重点介绍了基于EtherCAT和PROFINET IRT的总线系统在实现微秒级控制周期下的延迟分析与抖动抑制。 第三部分:传感器融合与视觉伺服 现代机器人系统离不开高维感知反馈。本部分详述了如何将多传感器数据有效地整合到运动控制循环中。 力/力矩传感器集成: 分析了六维力/力矩传感器(FT Sensor)的安装误差补偿技术,以及在接触力控制(如打磨、装配)中,如何将FT数据与关节力矩进行有效解耦和前馈补偿。 视觉伺服(Visual Servoing): 区分了基于图像平面(2D)和基于空间(3D)的视觉伺服方法。重点阐述了2.5D视觉伺服在快速目标定位中的实用性,并详细介绍了如何利用基于模型的几何视觉伺服(CGVS)方法,在保证运动学稳定性的前提下,实现高精度的跟踪和抓取。内容涵盖了相机标定、特征提取到控制律在线计算的全流程。 第四部分:系统集成、调试与安全性 本书的另一大特色是强调理论到实际工业应用的桥梁。 编程环境与开发工具: 详细介绍了主流工业机器人操作系统的架构(如ROS 2在工业环境中的部署策略),以及针对特定运动控制任务(如路径点优化、多机协同)的C++/Python高级编程接口使用技巧。 系统集成与调试: 提供了针对复杂生产线的集成调试流程图,包括运动学标定、限位开关校验、碰撞检测机制的建立。特别关注了运动学标定中的误差源分析和基于最小二乘法的参数修正流程。 功能安全与标准: 全面解析了ISO 10218和ISO/TS 15066等关键标准,重点讲解了安全力/速度限制监控(SLS)、安全停止功能(SOS)和安全受控刹车(SBC)在现代控制器中的实现机制和验证方法。 本书特色: 1. 理论深度与实践广度兼顾: 深入挖掘了控制算法的数学基础,同时提供了大量针对主流工业控制器(如基于PAC/PLC的运动控制模块)的实现建议。 2. 面向新一代需求: 重点覆盖了协作机器人、移动操作平台(MAMR)的运动规划与控制难点。 3. 丰富的案例分析: 穿插了高精度装配、曲面跟踪、非结构化环境下的目标抓取等多个工业级仿真与实际应用案例,帮助读者理解算法的适用边界。 适用读者: 机器人研发工程师、自动化系统集成商、从事高端装备研发的机械与电子专业研究生及高年级本科生。

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读后感

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用户评价

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我必须承认,一开始我对这本工具书的期望值不高,以为它会是那种陈旧的、只停留在理论框架上的讲解。但翻开目录后,我发现它的编排逻辑非常现代化,尤其是在人机交互界面(HMI)和后处理软件集成这一块的论述,非常到位。它没有过多纠缠于某个特定品牌的数控系统版本迭代,而是聚焦于底层编程思维的构建,这使得这本书具有更长久的生命力。作者对“编程哲学”的探讨非常深刻,他强调的“模块化编程”和“参数化设计”理念,彻底改变了我过去那种“一个零件写一个程序”的低效习惯。现在我写程序时,会下意识地去思考如何将常用功能封装成子程序,极大地提高了重复劳动的效率。对于那些希望从“操作员”向“工艺工程师”转型的技术人员来说,这本书提供了一个绝佳的认知升级跳板。它不仅仅教你“怎么做”,更重要的是告诉你“为什么要这么做”,这种对底层逻辑的透彻剖析,才是区分普通用户和高级编程人员的关键所在。

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说实话,这本书的排版和图示质量给我留下了极其深刻的印象。现在的技术书籍,很多都充斥着低分辨率的截图和模糊不清的示意图,阅读体验很差。但这本教程在图文配合上做得近乎完美。特别是在讲解复杂刀具补偿和坐标系转换时,它使用的三维动态示意图(虽然是静态印刷品,但通过精妙的视角设计实现动态感)清晰地展示了刀具在空间中的实际运动轨迹。这一点对于理解三轴联动进给和多面体加工至关重要。我记得有一处关于圆弧插补的讲解,通过一张剖面图清晰地标注了数学模型和实际代码的对应关系,我以前在其他资料上看的那些公式,总是觉得很抽象,但在配合这本书的图示后,那些复杂的三角函数关系瞬间就变得直观可感了。这种对视觉化教学的重视,极大地降低了读者理解高难度几何和运动学概念的门槛,让学习过程变得高效且不那么枯燥乏味。

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从一个经验丰富的教师的角度来看,这本书在教学体系构建上有着显著的优点,它完美平衡了“广度”与“深度”。它没有试图涵盖市面上所有型号数控系统的全部指令,而是巧妙地选择了最通用、最核心的一套指令集进行深入讲解,确保读者在掌握了这套核心技术后,面对任何主流品牌的设备都能迅速上手。更值得称赞的是,它对“误差分析与对刀策略”这部分内容的重视程度。很多教材都轻描淡写地带过对刀环节,认为那是操作层面的事情。但这本书却用专门的章节详细阐述了不同材质、不同形状刀具在不同温湿度条件下的对刀误差累积效应,并提供了相应的修正模型。这使得这本书不仅仅是教你编程,更是让你建立起一套完整的“质量控制”意识。读者可以清晰地看到,每一个代码行的背后都可能影响到最终零件的精度,这种严谨的工匠精神,是这本书最宝贵的财富。

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收到您的要求,我将以一个读者的身份,为您撰写关于一本名为《数控编程技术实用教程》的书籍的五段不同风格、不同侧重点的评价。每段评价长度约为300字,内容详实,绝不提及您提供的书名,且保证各段风格迥异,不显AI痕迹。 这本教材的案例分析部分真是太接地气了,它不像市面上很多同类书籍那样,只是简单罗列一堆枯燥的G代码和M代码。相反,作者似乎非常了解一线工程师的实际需求,每一个实操环节都紧密结合了实际加工场景。比如,在讲解复杂曲面铣削时,它没有直接抛出复杂的宏程序,而是先从最基础的刀具路径规划逻辑入手,一步步引导读者理解为什么需要这种特定的补偿方式。我记得有一章专门讲了如何处理非标件的快速编程,那部分内容简直是救星。我之前遇到一个零件,公差要求极严,光是找基准点就折腾了好久,这本书里提供的那套“经验值校准法”让我茅塞顿开,用一种非常巧妙的方式绕开了测量工具的精度瓶颈。读完这一章,我感觉自己像是偷学了某个资深技师的独门秘籍。尤其是对于初入职场或者正在进行职业技能提升的朋友来说,这本书的实用价值远超教材本身,它更像是一本高质量的“实战手册”,能让你迅速从理论的海洋里捞到解决实际问题的“硬通货”。

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这本书的语言风格非常具有亲和力,它避免了学术论文那种晦涩难懂的术语堆砌,读起来更像是经验丰富的前辈在手把手指导你。作者在行文中穿插的一些“过来人”的忠告和“陷阱提醒”,非常实用。比如,在介绍如何编写带循环的程序时,书中特意提醒了“无限循环”的风险点以及如何设置安全退出机制,这些都是教科书上很少强调的“保命”技巧。我个人特别欣赏它对高级功能,如五轴联动中的摆动轴运动控制那一章的处理方式。它没有直接给出复杂的运动方程,而是先用一个生活中的类比(比如一个机械臂的挥舞)来形象地解释了欧拉角和旋转矩阵的基本概念,然后再过渡到G代码的实现。这种层层递进、先易后难的教学设计,让原本令人生畏的五轴编程变得触手可及,极大地增强了读者坚持学下去的信心和动力。总而言之,这是一本既能让你学到真本事,又让你在学习过程中感到愉悦的优秀教程。

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