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第一章 绪论 1

1.1 机电一体化技术及其重要地位和作用 1

1.2 机电一体化的发展概况 2

1.2.1 国外发展概况 2

1.2.2 国内发展概况 4

1.3 机电一体化系统的组成与作用 5

1.3.1 机械载体 5

1.3.2 能量单元 5

1.4.1 产业类机电一体化系统 6

1.4 机电一体化系统的分类 6

1.3.5 信息处理与控制 6

1.3.4 伺服驱动与执行机构 6

1.3.3 信息传感 6

1.4.2 消费类机电一体化系统 7

第二章 机电一体化系统基本知识 8

2.1 运动轨迹跟踪控制原理 8

2.1.1 逐点比较法 8

2.1.2 最小偏差距离法 14

2.1.3 数学积分法 20

2.1.4 比较积分法 24

2.1.5 空间圆弧轨迹跟踪控制原理 27

2.2 常用驱动单元 31

2.2.1 步进电机 32

2.2.2 直流伺服电机 40

2.2.3 交流伺服电机 49

2.2.4 组合执行元件 52

2.2.5 SSR固态继电器 53

2.3 常用信号检测传感器 56

2.3.1 位置（移）传感器 56

2.3.2 仿生传感器 61

3.1 概述 72

3.1.1 数控机床的分类 72

第三章 数控铣床 72

3.1.2 NT-J320A型数控铣床的性能与特点 73

3.2 编程方法 74

3.2.1 G功能与编程 74

3.2.2 M辅助功能与编程 90

3.2.3 铣削加工与编程技巧 91

3.3 主轴部件 92

3.3.1 主轴无级变速系统 92

3.3.2 主轴部件 99

3.4 伺服驱动的系统 103

3.4.1 伺服系统的工作原理 103

3.4.2 NT-J320A伺服驱动装置 104

3.5.1 概述 107

3.5 滚珠丝杠螺母副 107

3.5.2 滚珠丝杠的结构和类型 108

3.5.3 主要技术指标 111

3.5.4 安装与制动方式 111

3.5.5 润滑与防护 112

第四章 线切割机床 114

4.1 概述 114

4.1.1 引言 114

4.1.2 线切割应用范围 114

4.1.3 数字程序控制线切割机 115

4.2.1 电蚀原理 116

4.2 高频电源 116

4.2.2 晶体管式高频电源 117

4.2.3 电火花加工的规律及工作液体 121

4.2.4 使用时加工电规准的选择 122

4.3 机床 122

4.3.1 机床的功用与要求 123

4.3.2 DK7740线切割机床结构特点 123

4.3.3 其它结构形式简介 130

4.4 DK7740线切割机床传动系统 132

4.5.1 概述 133

4.5.2 工作原理 133

4.5 机床电气 133

4.6 线切割机床双坐标联动与锥度控制原理 136

4.6.1 双坐标联动 136

4.6.2 锥度控制原理 140

4.7 CNC-8控制系统 142

4.7.1 CNC-8线切割控制器控制功能简介 142

4.7.2 加工数据结构 143

4.7.3 CNC-8线切割机控制器的使用 145

第五章 车削中心 169

5.1 概述 169

5.1.1 加工中心的分类 169

5.1.2 车削中心的布局和结构特点 170

5.1.3 TC1210u-A950车削中心简介 171

5.2 车削中心程序编制 174

5.2.1 车削中心基本知识 174

5.2.2 车削中心的数控指令 177

5.2.3 车削中心编程实例 190

5.3 车削中心的传动系统 199

5.3.1 主传动系统 199

5.3.2 主轴部件 202

5.3.3 C轴传动系统 205

5.3.4 进给系统 207

5.3.5 刀架系统 208

5.3.6 动力刀具驱动 210

5.4.1 动力卡盘 211

5.4 车削中心附件 211

5.4.2 摇摆式尾架 213

5.4.3 刀具测头 216

5.4.4 工件测头 218

5.4.5 刀具状态监控仪 219

第六章 机器人技术 221

6.1 绪论 221

6.2 工业机器人基本结构形式 223

6.2.1 典型机器人结构形式 223

6.2.2 机器人腕部结构形式 225

6.2.3 终端手爪结构形式 226

6.3 工业机器人的主要性能指标 227

6.3.1 自由度数 228

6.3.2 工作空间 228

6.3.3 精度 228

6.3.4 工作速度 228

6.3.5 承载能力 228

6.4 工业机器人位姿描述基础 229

6.4.1 齐次变换矩阵 229

6.4.2 几种典型的齐次变换 230

6.4.3 终端效应器的姿势 231

6.5 机器人的运动和力分析 232

6.5.1 运动分析 232

6.5.2 力分析 234

6.6 机器人的控制 236

6.6.1 轨迹规划 237

6.6.2 轨迹控制 238

6.6.3 作用力控制 238

6.6.4 自适应控制 239

6.6.5 双机器人手臂协调控制 239

6.6.6 一个工业机器人控制系统结构 240

6.7 机器人语言 242

6.7.1 机器人语言的发展及分类 242

6.7.2 机器人语言的结构 243

6.7.3 一种机器人语言举例 244

6.8 机器人的工业应用 247

第七章 计算机集成制造系统 252

7.1 概述 252

7.1.1 CIM的概念 252

7.1.2 计算机集成制造系统（CIMS） 253

7.2 CIMS的构成 254

7.2.1 四个功能分系统 255

7.2.2 二个支撑分系统 255

7.3 制造系统中的计算机递阶控制与数据库 256

7.3.1 计算机递阶控制 256

7.3.2 制造数据库 258

7.4.1 产品设计 259

7.4 产品与制造过程设计 259

7.4.2 CAD系统 260

7.4.3 成组技术 260

7.4.4 工艺过程设计 263

7.5 生产计划与生产控制 264

7.5.1 主生产进度计划 264

7.5.2 物料需求计划 265

7.5.3 制造资源计划 266

7.5.4 负荷平衡 266

7.5.5 可选制造设备的调度 266

7.6.2 物料流和贮存模块 268

7.6.1 机械加工模块 268

7.6 柔性制造系统 268

7.6.3 装配模块 270

7.6.4 质量控制模块 271

7.7 质量控制 272

7.7.1 质量控制的系统概念 272

7.7.2 质量控制计划 273

7.7.3 质量控制功能 273

7.7.4 质量控制方法及测试程序 274

7.8 CIMS应用实例 274

7.8.1 日本山崎铁工所的CIMS 274

7.8.3 德国西门子公司奥斯堡工厂的CIMS 275

7.8.2 日本法纳克（FANUC）公司的CIMS 275

7.8.4 德国发动机和涡轮机联合公司（MTU）的CIMS 276

7.8.5 日本冲（OKI）电气工业公司的CIMS 277

7.8.6 日本横河HP公司（YHP）八王子工厂的CIMS 277

7.8.7 中国CIMS实验工程 278

第八章 纵剪生产线与可编程序控制器 281

8.1 概述 281

8.1.1 纵剪的用途及性能 281

8.1.2 纵剪机电一体化系统的组成及工艺过程 282

8.2 PC及其对纵剪生产过程的控制 288

8.2.1 PC的结构及工作原理 288

8.2.2 PC的程序及程序控制 297

8.2.3 PC对纵剪生产过程的控制 308

8.3 剪切速度及重卷速度的调节 314

8.3.1 双闭环数字直流调速系统 314

8.3.2 直流电动机的磁场调节与卷曲的张力控制 317

8.3.3 生产线速度、剪切速度、重卷速度的整步 320

8.4 开卷装置及其剪切张力的控制 321

8.4.1 开卷装置的机械结构 321

8.4.2 开卷张力的作用及其形成 322

8.4.3 开卷张力恒值控制系统 323

8.5 带材的边部导向控制 325

8.5.1 带材边部导向的作用与工作原理 325

8.5.2 边部导向的自动调节系统 326

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