智能制造装备设计与故障诊断

前言
第1章绪论1
1.1智能制造装备设计1
1.1.1智能制造概述1
1.1.2智能制造装备的类型2
1.1.3机械制造装备的设计方法3
1.2机械装备故障诊断9
1.2.1故障诊断概述9
1.2.2智能故障诊断技术11
1.2.3智能故障诊断的应用及现状14
1.2.4故障诊断的基本流程15
思考题与习题16
第2章数控机床设计基础17
2.1数控机床概述17
2.1.1数控机床的组成18
2.1.2数控机床的工作过程19
2.1.3数控机床的类型20
2.1.4数控机床设计的基本要求22
2.2数控机床的总体设计25
2.2.1机床设计的基本理论25
2.2.2机床总体结构方案设计28
2.2.3机床主要参数的设计32
2.3数控机床主传动系统设计37
2.3.1概述37
2.3.2无级变速主传动系统37
2.3.3主传动系统变速方案设计39
2.3.4主轴转速的自动变换42
2.3.5主传动系统的结构设计43
2.3.6现代数控机床主传动系统设计44
2.4数控机床伺服进给传动系统设计46
2.4.1概述46
2.4.2伺服进给系统中的机械传动
部件47
2.4.3伺服进给系统中的驱动装置
及其调速48
思考题与习题53
第3章数控机床的典型结构设计54
3.1数控机床导轨设计54
3.2主轴组件设计65
3.2.1概述65
3.2.2主轴端部的结构形式65
3.2.3主轴部件的支承66
3.2.4主轴组件的设计计算68
3.2.5提升主轴组件性能的措施71
3.3位置检测装置73
3.3.1概述73
3.3.2常用位置检测装置74
3.4换刀装置82
3.4.1概述82
3.4.2自动换刀装置82
3.4.3刀库83
3.4.4刀具交换装置84
3.5计算机数控系统85
3.5.1概述85
3.5.2计算机数控装置的结构86
3.5.3数控机床的可编程控制器89
3.5.4数控插补原理90
思考题与习题97
第4章工业机器人基础98
4.1工业机器人整体方案98
4.1.1工业机器人系统组成99
4.1.2工业机器人的基本技术参数99
4.1.3工业机器人的分类102
4.2工业机器人核心零部件设计104
4.2.1基座结构设计105
4.2.2手臂机构设计106
4.2.3手腕机构设计109
4.2.4末端执行器机构设计111
4.3工业机器人驱动系统115
4.4工业机器人控制系统116
4.4.1工业机器人控制系统基本功能116
4.4.2工业机器人控制系统的组成116
4.4.3工业机器人控制系统分类117
4.4.4机器人控制系统结构118
思考题与习题118
第5章机器视觉与传感器技术120
5.1智能传感器技术120
5.2传感器的分类124
5.2.1内部传感器124
5.2.2外部传感器125
5.3机器视觉126
5.3.1视觉系统硬件127
5.3.2视觉系统软件137
思考题与习题143
第6章故障诊断技术基础144
6.1信号分析及处理基础144
6.1.1信号分析及处理的概念144
6.1.2信号的采集148
6.1.3信号的处理151
6.2现代信号分析方法简介172
6.2.1短时傅里叶变换172
6.2.2WingnerVille分布173
6.2.3小波变换173
6.2.4分形几何174
思考题与习题176
第7章智能故障诊断技术177
7.1概述177
7.2故障树分析法178
7.2.1故障树分析法简介178
7.2.2故障树的定性分析178
7.2.3下行法179
7.2.4上行法179
7.3基于神经网络的故障诊断方法179
7.3.1概述179
7.3.2前向神经网络的拓扑结构180
7.3.3基于内部回归神经网络的故障
诊断184
7.4计算机辅助诊断186
7.4.1概述186
7.4.2计算机自动监测和诊断系统的
构成188
7.4.3计算机在故障监测和诊断中的
应用实例190
7.5基于故障树的工业机器人故障诊断194
7.5.1概述194
7.5.2基于故障树的工业机器人故障
分析195
7.6基于6sigma的工况监测与故障
诊断201
7.6.16sigma简介201
7.6.26sigma的概念202
7.6.3定义阶段204
7.6.4测量阶段205
7.6.5分析阶段206
7.6.6改进阶段207
7.6.7控制阶段208
思考题与习题210
参考文献211