数控加工基础

数控加工基础 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:中国劳动
作者:中国就业培训技术指导中心 编
出品人:
页数:289
译者:
出版时间:2007-6
价格:34.00元
装帧:
isbn号码:9787504562623
丛书系列:
图书标签:
  • 数控加工
  • 数控技术
  • 机械制造
  • 工业技术
  • 基础知识
  • 编程
  • 机床
  • 加工工艺
  • 金属加工
  • 实训教程
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具体描述

《数控加工基础》根据《国家职业标准——数控铣工》《国家职业标准——数控车工》《国家职业标准——加工中心操作工(2005年版)》的要求,由中国就业培训技术指导中心按照标准、教材、题库相衔接的原则组织编写,是职业技能鉴定的推荐辅导用书。《数控加工基础》主要介绍了各个级别数控铣工、数控车工、加工中心操作工应掌握的基础知识,涉及职业道德和职业守则、机械制图、极限与配合、常见金属材料及热处理知识、常用计算知识、计算机基础知识、机床电气控制基本知识、简单机械原理、液压与气压基本知识、企业管理与质量控制、安全生产和相关法律法规等内容。

机器人运动控制与路径规划实战指南 本书内容概述: 本书是一本面向工程实践的深度技术手册,专注于现代机器人系统,特别是工业和协作机器人(Cobots)的运动学、动力学、轨迹规划与底层控制实现。我们旨在为机器人工程师、自动化专家和高级技术学生提供一套从理论到实际操作的全面指南,重点在于如何高效、精确地实现机器人系统的动态行为。 第一部分:机器人运动学与坐标变换的深入解析 本部分将从基础的几何描述出发,系统梳理机器人运动学的核心概念。我们将详细介绍齐次坐标变换的数学原理,并深入探讨DH(Denavit-Hartenberg)参数法在建立机器人运动学模型中的应用。书中将包含多种典型机器人结构(如SCARA、六轴工业臂、Delta并联机构)的建模实例,并着重讲解如何利用这些模型进行正运动学和逆运动学的求解。对于逆运动学,我们将比较代数法、几何法和数值法的优劣,并提供实用的数值求解算法(如雅可比矩阵迭代法)的实现细节。 关键知识点: 1. 空间刚体变换的群论基础: 旋转矩阵、欧拉角、四元数的相互转换及其在避免万向节锁方面的应用。 2. 雅可比矩阵的构建与应用: 详细推导结构雅可比和任务雅可比,用于分析机器人的速度传递和奇异性检测。 3. 工作空间分析: 基于运动学模型,对机器人操作空间进行几何和可达性分析。 第二部分:机器人动力学建模与仿真 精确的动力学模型是实现高性能控制的前提。本部分将聚焦于机器人动力学的建立,从牛顿-欧拉法和拉格朗日法两个主要角度进行深入阐述。 牛顿-欧拉法(迭代法)的应用将结合实际机器人连杆的惯性参数,演示如何实时计算出驱动力矩。我们将详细解析惯性项、科氏力和重力项的计算过程,并提供C++或Python伪代码进行演示。 拉格朗日法则提供了一个更具全局性的视角,本书将通过推导一个三自由度平面机械臂的拉格朗日方程,展示如何构建完整的动力学方程 $M(q)ddot{q} + C(q, dot{q}) + G(q) = au$。 此外,我们还专门设置了关于接触力矩估计的章节,讨论了在无力矩传感器情况下的间接测量方法。 第三部分:先进轨迹生成与插补技术 本部分是本书的实践核心,侧重于如何生成平滑、可执行的运动轨迹,并确保机器人在高速运行时保持精度和稳定性。 1. 关节空间与笛卡尔空间轨迹规划: 对比两种规划方式的优缺点,重点介绍如何进行坐标系之间的转换。 2. 多项式插补技术: 详细讲解三次、五次多项式插值在生成点到点轨迹中的应用,重点在于如何通过设定初始和终点的速度、加速度条件来消除冲击(Jerk)。 3. 时间最优控制与S曲线(S-Curve)规划: 引入加加速度(Jerk)限制的概念,推导标准的S型速度轮廓,确保运动过程的平稳性,这对于保护机械结构和提高测量精度至关重要。 4. 路径插补算法: 针对空间中的连续路径(如直线、圆弧、样条曲线),介绍如何进行高频次的路径离散化和插补,确保路径跟踪的连续性。 第四部分:机器人底层控制系统实现 本部分将从控制工程的角度,详细介绍实现机器人高精度运动控制的常用策略。 1. 经典PID控制器的优化: 不仅限于标准的串级PID,更会深入到前馈控制(Gravity Compensation and Computed Torque Feedforward)的设计,利用动力学模型显著提高控制带宽和瞬态响应。 2. 先进控制策略: 系统介绍自适应控制和鲁棒控制(如滑模控制SMC)在应对模型不确定性、外部扰动和负载变化时的应用案例。 3. 基于任务空间的控制(Task Space Control): 讲解如何直接在笛卡尔空间定义误差并计算所需的关节力矩,这对于执行复杂的抓取和装配任务尤其重要。 4. 实时操作系统(RTOS)与底层通信: 讨论选择合适的实时内核(如PREEMPT_RT Linux或VxWorks)的重要性,并详细分析EtherCAT、CANopen等工业现场总线在传输运动控制数据包时的时序要求和优化技巧。 第五部分:系统集成、调试与故障排除 本书的最后一部分将回归工程实际,提供从硬件集成到系统调试的实战经验。 1. 传感器融合与反馈: 讨论高精度编码器数据处理、滤波技术(如卡尔曼滤波)在提高关节位置估计精度方面的作用。 2. 碰撞检测与安全机制: 实现基于力/力矩传感器或电流积分的快速安全停车(STO/SS1)逻辑。 3. 系统标定: 详细指导如何执行基座标定、工具中心点(TCP)标定和负载辨识,确保运动学模型的实际精度与理论值一致。 4. 性能评估指标: 定义并测量机器人的重复定位精度、绝对精度和轨迹跟踪误差,提供一套标准化的测试流程。 本书特色: 高度实践导向: 书中所有理论均配有清晰的数学推导和相应的工程实现思路,侧重于如何将模型转化为可运行的代码。 跨平台应用: 内容适用于主流的机器人平台,包括基于ROS的开发环境和定制化的实时控制器。 深度与广度兼顾: 覆盖了从基础DH参数到复杂自适应控制的完整技术栈,是机器人工程师案头必备的参考书。

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读后感

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用户评价

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坦白说,我带着一种略微挑剔的眼光来审视这本书的深度和广度。毕竟在快速迭代的技术领域,内容稍有滞后就会显得力不从心。然而,这本书在核心原理的阐述上展现出了惊人的穿透力。它不仅仅停留在“是什么”的层面,更深入探讨了“为什么会这样”的内在机理。例如,在探讨刀具路径规划时,它详尽分析了不同插补算法在计算精度、运行效率以及对机床响应速度影响上的细微差别,这种对底层逻辑的深挖,对于想成为真正行家的读者来说,是至关重要的。此外,它对当前行业标准和前沿趋势的捕捉也相当敏锐,虽然我没有看到具体的某个未来技术名称,但其中蕴含的对优化、智能化和柔性制造的思考,已经预示了未来技术发展的大方向。这本书的价值在于,它提供的知识体系,具有很强的生命力和延展性,让你学到的不仅仅是应对当前任务的技能,更是面对未来挑战的思维框架。

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我这次借阅这本书的初衷,主要是想快速解决工作中的某个特定难题,所以最关注的是其实用性和检索效率。这本书在这一点上表现得非常出色。它的章节标题清晰明了,像导航灯一样指引方向,我几乎没有在目录里迷失过。更重要的是,书后的索引部分做得极其详尽和精确,涉及到的每一个关键术语、每一个专业名词,都能快速定位到它在书中的准确页码。这对于像我这样需要在短时间内查阅特定信息、进行交叉验证的实践者来说,简直是救星。我尝试着找了几个比较冷僻的参数设置细节,结果都能在不到一分钟的时间内找到对应解释和上下文。这种高效的信息组织方式,极大地提高了我的工作效率,让我能够迅速从理论知识库中提取所需的“弹药”,而不是在浩瀚的篇幅中徒劳地搜寻,体现了作者对读者实际应用场景的深刻理解。

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从语言风格和专业术语的运用来看,这本书无疑是面向有一定基础的工程师或高年级学生的。它极少使用那些为了迎合大众而刻意简化的“口水话”,而是直接采用行业内最精准、最规范的表达方式。这种毫不妥协的专业性,给我带来了极强的信赖感——我知道我正在阅读的,是经过同行严格检验的、原汁原味的技术语言。行文过程中,语气坚定而客观,没有过多情绪化的渲染,专注于事实和原理的阐述。这种冷静、理性的叙述风格,使得书中的每一个论断都显得掷地有声,不容置疑。对于希望真正掌握这门技术精髓的人来说,这种“硬核”的语言是必需的“训练场”,它强迫读者去适应并内化这些精确的表达,从而提升自身的专业素养,这远比那些过度“白话化”的教材更有价值和深远影响。

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这本书的装帧设计给我留下了非常深刻的印象。硬壳包裹着厚实的纸张,触感温润而富有质感,拿到手里沉甸甸的,让人感觉内容也一定非常充实可靠。封面设计简约大气,没有过多花哨的元素,主色调沉稳内敛,恰到好处地传递出一种严谨、专业的氛围。内页的排版也体现了编辑的用心,字体大小适中,段落间距合理,阅读起来非常舒适,长时间盯着看也不会感到眼睛疲劳。尤其值得称赞的是,书中的图表和示意图的印刷质量极高,线条清晰锐利,色彩过渡自然,即便是复杂的机械结构图也能一目了然。这种对细节的极致追求,无疑提升了阅读体验,让人在学习知识的同时,也能享受到一种视觉上的愉悦感。可以说,从翻开书本的那一刻起,我就被它所散发出的专业气息所吸引,这份精心制作的实体书,完全值得我将其作为长期参考的工具书收藏起来。

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这本书在叙述方式上,采取了一种非常注重逻辑递进和系统性的编排结构。作者似乎深谙初学者在面对新技术时的困惑点,总能以一种循序渐进、抽丝剥茧的方式展开论述。初期的章节内容详略得当,没有一开始就抛出晦涩难懂的概念,而是从最基础的原理和概念入手,构建起坚实的理论基石。随着章节的深入,作者巧妙地引入了实际应用中的案例分析,这些案例不仅仅是枯燥的公式堆砌,而是结合了具体的加工场景和工艺要求,使得抽象的理论立刻鲜活了起来。我特别喜欢它在讲解复杂算法或控制逻辑时所采用的类比手法,这种接地气的比喻,极大地降低了理解门槛,让原本感觉高深莫测的技术点变得通俗易懂。整体阅读下来,感觉就像是有一位经验丰富的前辈在身旁,耐心地为你梳理知识脉络,而不是冷冰冰地灌输信息,这种“带着走”的讲解风格,是很多同类教材所欠缺的。

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