“中國製造2025”出版工程--數控加工系統速度最佳化與補償

《“中國製造2025”出版工程--數控加工系統速度最佳化與補償》是化學工業出版社出版圖書。

基本介紹

• 中文名：“中國製造2025”出版工程--數控加工系統速度最佳化與補償 
• 作者：隋振，王靜，田彥濤
• 出版時間：2021年1月1日
• 出版社：化學工業出版社
• 頁數：215 頁
• ISBN：9787122373618
• 開本：16 開
• 裝幀：平裝

內容簡介

本書綜合套用數值方法、微分幾何、實體建模、最佳化方法, 解決數控磨床加工過程中精度與效率的問題。全書共分為10 章, 前3 章闡述了數控加工的原理、工藝、加工路徑以及誤差檢測與評定; 第4 章、第5 章闡述了速度最佳化與輪廓誤差算法的理論依據與經驗最佳化方法;第6 章基於實際數控磨床參數建立了仿真模型與凸輪磨削數學模型; 最後4 章闡述了數控凸輪加工過程中的速度最佳化與輪廓誤差補償算法。

本書可提供給兵槓主祝機械工程、自動化專業研究生作為教材使用, 也可以提供給科研院所與企業研發人員、工程技術人員作為參考, 尤其是對進行數控加工方面研究與套用的技術人員具有參考價值。

目錄

第1章概述/1

1.1數控設備及數控加工/1

1.2數控工具機結構及原理/2

1.2.1數故嬸疊控系統及伺服控制/2

1.2.2數控系統實現刀具軌跡控制的關鍵/5

1.2.3數控系統基本指令及數控編程/5

1.3數控設備加工誤差/6

參考文獻/7

第2章凸輪的磨削加工/8

2.1凸輪簡介/8

2.1.1凸輪類型及特點/8

2.1.2盤形凸輪/9

2.1.3偏心輪/9

2.1.4共軛凸輪/9

2.2數控凸輪軸磨床的坐標系/10

2.2.1數控凸輪軸磨床的結構及主要運動/10

2.2.2數控凸輪軸磨床的設備坐標及參數/11

2.3凸輪磨削的數據處理/11

2.3.1凸輪升程表數據的預處理/11

2.3.2升程數據的密化處理/14

2.3.3凸輪輪廓及磨削關係計算/18

2.3.4理想磨削過程及磨削曲線/19

2.3.5砂輪的往復運動與疊加進給/20

2.3.6速度最佳化與輪廓誤差補償/21

參考文獻/22

第3章凸輪的檢測與輪廓誤差評定/24

3.1凸輪輪廓測量儀結構及原理/24

3.1.1凸輪測量儀的基本功能及分類/24

3.1.2凸輪升程測量及滾輪半徑選取/24

3.1.3共軛凸輪共軛度測量/27

3.1.4典型凸輪測量儀簡介/29

3.2凸輪輪廓誤差及特設糠騙征參數計算/30

3.2.1凸輪的相位誤差與輪廓誤差/30

3.2.2凸輪相位角的計算/32

3.2.3凸輪的升程及輪廓曲線/54

3.2.4升程檢測中的滾輪半徑折算/56

3.2.5共軛凸輪的檢測與共軛計算/57

3.2.6凸輪的誤差評定/59

3.3凸輪檢測誤差/60

3.3.1影響測量誤差的因素/60

3.3.2減少誤差的措施/61

參考文獻/62

第4章凸輪模型的速度最佳化與輪廓補償/64

4.1速度曲線及其與輪廓誤差的關係/64

4.1.1跟隨誤差及其對輪廓誤差的影響/64

4.1.2速度與跟隨誤差/65

4.1.3基於同步滯後原理的速度最佳化/66

4.1.4幾種基本的速度最佳化方法/68

4.2凸輪的形位誤差補償/69

4.2.1輪廓誤差補償/69

4.2.2相位誤差補償/70

4.2.3基圓半徑補償/70

4.3提高凸輪磨削精度的基本原則/71

參考文獻/73

第5章基於經驗公式的速度最佳化與補償/74

5.1基於經驗公擔勸嬸式的速度最佳化/74

5.2凸輪形位誤差的直接補償/92

參考文獻/93

第6章基凸輪磨削槳射的數學建模/95

6.1工具機各軸傳動動力學模型/96

6.1.1X軸機械傳動數學模型/96

6.1.2C軸機械傳動數學模型/97

6.1.3X軸和C軸的非線性因素機理分析/98

6.2多軸聯動控制系統數學模型/100

6.2.1對心直動尖頂從動件盤形凸輪/101

6.2.2對心直動滾輪從動件盤形凸輪/101

6.2.3對心直動平底從動件盤形凸輪/102

6.2.4砂輪位置與凸輪轉角通用數學模型/102

參考文獻/103

第7章基於Cycle-to-Cycle反饋控制的輪廓補償/105

7.1Cycle-to-Cycle的原理/105

7.1.1CTC反饋控制概念/105

7.1.2CTC過程控制模型/106

7.2CTC在凸輪磨削中的套用/106

7.2.1基於CTC最佳化的雙層輪廓戒燥夜微誤差補償算法/107

7.2.2有效集方法/110

7.2.3採用雙層最佳化的輪廓誤差控制/112

參考文獻/113

第8章凸輪磨削速度最佳化算法/115

8.1基於同步滯後的凸輪磨削速度最佳化算法/115

8.1.1單軸伺服跟蹤誤差計算/117

8.1.2基於同步滯後的凸輪輪廓誤差模型磨削速度最佳化算法/118

8.1.3仿真實驗故笑民與結果分析/122

8.2基於當量磨削的凸輪轉速動態最佳化/126

8.2.1準恆線速度磨削加工/129

8.2.2基於恆當量磨削厚度的速度最佳化/131

8.2.3基於遺傳算法的凸輪轉速最佳化/133

8.2.4磨削轉速動態最佳化仿真分析/136

參考文獻/143

第9章凸輪磨削誤差補償/145

9.1凸輪磨削誤差補償的基本原理/145

9.2基於疊代學習控制的交叉耦合控制/146

9.2.1基本原理/146

9.2.2仿真實驗與結果分析/149

9.3凸輪磨削的仿形跟蹤誤差補償/149

9.3.1仿形跟蹤/150

9.3.2凸輪輪廓誤差模型/152

9.3.3仿真實驗驗證/155

9.4基於切向-輪廓控制與位置補償的凸輪輪廓控制/157

9.4.1切向-輪廓控制算法/157

9.4.2整體輪廓誤差控制算法/163

9.4.3整體輪廓誤差控制算法的仿真驗證/165

9.5基於遺傳算法的凸輪升程誤差修正/171

9.5.1凸輪升程曲線最佳化準則/171

9.5.2凸輪升程誤差修正/172

9.5.3仿真實驗結果/174

9.6基於等效誤差法和B樣條曲線的凸輪磨削算法研究/178

9.6.1等效誤差模型原理/178

9.6.2等效誤差模型使用限定條件/180

9.6.3B樣條曲線實時插補算法及其隱函式化方法/181

9.6.4Caley隱函式化方法/182

9.6.5反饋線性化控制器設計/184

9.6.6凸輪磨削系統中不確定性干擾的分析/186

9.6.7反饋線性化控制器的計算過程/186

9.6.8基於反饋線性化控制器設計的仿真分析/190

9.6.9基於RBF神經網路的等效積分滑模控制器設計/193

9.6.10RBF神經網路自適應控制增益調整/197

參考文獻/202

第10章基於GCTC最佳化的凸輪輪廓誤差的雙閉環控制/204

10.1廣義CTC反饋控制/205

10.2基於GCTC控制的數控凸輪磨削的閉環輪廓曲線控制/207

參考文獻/210

索引/212

3.3.1影響測量誤差的因素/60

3.3.2減少誤差的措施/61

參考文獻/62

第4章凸輪模型的速度最佳化與輪廓補償/64

4.1速度曲線及其與輪廓誤差的關係/64

4.1.1跟隨誤差及其對輪廓誤差的影響/64

4.1.2速度與跟隨誤差/65

4.1.3基於同步滯後原理的速度最佳化/66

4.1.4幾種基本的速度最佳化方法/68

4.2凸輪的形位誤差補償/69

4.2.1輪廓誤差補償/69

4.2.2相位誤差補償/70

4.2.3基圓半徑補償/70

4.3提高凸輪磨削精度的基本原則/71

參考文獻/73

第5章基於經驗公式的速度最佳化與補償/74

5.1基於經驗公式的速度最佳化/74

5.2凸輪形位誤差的直接補償/92

參考文獻/93

第6章基凸輪磨削的數學建模/95

6.1工具機各軸傳動動力學模型/96

6.1.1X軸機械傳動數學模型/96

6.1.2C軸機械傳動數學模型/97

6.1.3X軸和C軸的非線性因素機理分析/98

6.2多軸聯動控制系統數學模型/100

6.2.1對心直動尖頂從動件盤形凸輪/101

6.2.2對心直動滾輪從動件盤形凸輪/101

6.2.3對心直動平底從動件盤形凸輪/102

6.2.4砂輪位置與凸輪轉角通用數學模型/102

參考文獻/103

第7章基於Cycle-to-Cycle反饋控制的輪廓補償/105

7.1Cycle-to-Cycle的原理/105

7.1.1CTC反饋控制概念/105

7.1.2CTC過程控制模型/106

7.2CTC在凸輪磨削中的套用/106

7.2.1基於CTC最佳化的雙層輪廓誤差補償算法/107

7.2.2有效集方法/110

7.2.3採用雙層最佳化的輪廓誤差控制/112

參考文獻/113

第8章凸輪磨削速度最佳化算法/115

8.1基於同步滯後的凸輪磨削速度最佳化算法/115

8.1.1單軸伺服跟蹤誤差計算/117

8.1.2基於同步滯後的凸輪輪廓誤差模型磨削速度最佳化算法/118

8.1.3仿真實驗與結果分析/122

8.2基於當量磨削的凸輪轉速動態最佳化/126

8.2.1準恆線速度磨削加工/129

8.2.2基於恆當量磨削厚度的速度最佳化/131

8.2.3基於遺傳算法的凸輪轉速最佳化/133

8.2.4磨削轉速動態最佳化仿真分析/136

參考文獻/143

第9章凸輪磨削誤差補償/145

9.1凸輪磨削誤差補償的基本原理/145

9.2基於疊代學習控制的交叉耦合控制/146

9.2.1基本原理/146

9.2.2仿真實驗與結果分析/149

9.3凸輪磨削的仿形跟蹤誤差補償/149

9.3.1仿形跟蹤/150

9.3.2凸輪輪廓誤差模型/152

9.3.3仿真實驗驗證/155

9.4基於切向-輪廓控制與位置補償的凸輪輪廓控制/157

9.4.1切向-輪廓控制算法/157

9.4.2整體輪廓誤差控制算法/163

9.4.3整體輪廓誤差控制算法的仿真驗證/165

9.5基於遺傳算法的凸輪升程誤差修正/171

9.5.1凸輪升程曲線最佳化準則/171

9.5.2凸輪升程誤差修正/172

9.5.3仿真實驗結果/174

9.6基於等效誤差法和B樣條曲線的凸輪磨削算法研究/178

9.6.1等效誤差模型原理/178

9.6.2等效誤差模型使用限定條件/180

9.6.3B樣條曲線實時插補算法及其隱函式化方法/181

9.6.4Caley隱函式化方法/182

9.6.5反饋線性化控制器設計/184

9.6.6凸輪磨削系統中不確定性干擾的分析/186

9.6.7反饋線性化控制器的計算過程/186

9.6.8基於反饋線性化控制器設計的仿真分析/190

9.6.9基於RBF神經網路的等效積分滑模控制器設計/193

9.6.10RBF神經網路自適應控制增益調整/197

參考文獻/202

第10章基於GCTC最佳化的凸輪輪廓誤差的雙閉環控制/204

10.1廣義CTC反饋控制/205

10.2基於GCTC控制的數控凸輪磨削的閉環輪廓曲線控制/207

參考文獻/210

索引/212