智能制造 成型CNC技术

目前，人类生产发展到了智能制造时代，其中制造装备智能化是一个重要的发展方向。交流伺服塔式平板成型加工中心（即成型CNC，简称FCNC）作为数控制造的一种主流制造装备，它集成了机械、电子、材料、信息等多个领域的知识，是众多技术的综合体，具有制造功能强大，使用性能优越，应用范围广泛的特点。本书将以FCNC为例，基于智能制造的智能方法、控制原理以及智能应用等展开模型辨识、加工的智能设计、智能运动控制、智能编程方法、智能维修维护以及智能物料（流）等内容的介绍。

本书从研发的思想出发，介绍智能制造涉及的多个关键技术，包含智能建模、智能优化、智能仿真、智能编程、智能维护、智能制造可靠性、智能物流等多方面内容。本书重点突出智能制造的系统性及其理论方法与应用的可操作性。书中给出大量应用实例及其测试数据和测试过程，以供读者参考。本书具有一定的理论深度，涉及的知识面较广，但在编写时也兼顾了初学者，可作为高等院校相关专业高年级本科生及研究生的教材，也可作为智能制造行业的科研或工程技术人员的参考书。

韩中，男，汉族，副教授，高校教师。毕业于西安交通大学自动化专业，工学博士（后），曾赴美留学，学习复杂系统可靠性与安全性技术。目前主要从事智能科学技术学科的教学和科研工作。研究方向为智能系统与智能装备、复杂系统可靠安全性研究、故障诊断、大数据等。在国内外公开发表学术论文30余篇，其中被SCI、EI收录十五篇，主持参与重量、省部级项目十多项，其中主持项目4项，参与国家863项目3项、重大项目3项、重点项目2项。科研上获得省部级奖励1项，教学上获得省部级荣誉3项。

第1章绪论
1．1背景意义
1．2智能制造的发展与研究现状
1．2．1智能制造的产生
1．2．2智能制造的现状
1．2．3智能制造存在的问题
1．3研究的主要工作
第2章智能制造的概念及其关键技术
2．1制造装备的情况介绍
2．1．1制造装备的发展现状
2．1．2数控装备的目标需求
2．2制造设备的系统设计
2．2．1CNC的物理结构
2．2．2软件系统
2．2．3运动特征参数与性能测试方法
2．2．4CNC系统结构
2．2．5CNC的消噪技术
2．3智能制造的关键技术
2．4本章小结
第3章智能建模技术
3．1系统建模概述
3．1．1相关概念
3．1．2建模内容
3．2系统建模方法
3．2．1系统建模现状
3．2．2系统结构建模
3．2．3系统图模型
3．2．4层次分析模型
3．2．5聚类分析模型
3．2．6系统模拟模型
3．3辨识模型描述
3．3．1辨识模型
3．3．2模型编码
3．4系统辨识建模
3．4．1系统辨识分析
3．4．2辨识建模实现
3．4．3辨识建模算法
3．5应用例子
3．6本章小结
第4章智能优化技术
4．1智能制造的优化背景
4．2智能制造过程描述
4．2．1制造过程建模分析
4．2．2运动参数与其效率的影响关系
4．3制造过程优化设计
4．3．1运动优化理论基础
4．3．2制造过程的优化方法
4．3．3编制智能优化程序
4．4应用说明
4．4．1例子算法分析
4．4．2算法求解
4．4．3结果分析
4．5本章小结
第5章智能仿真技术
5．1加工运动的情况介绍
5．1．1研究背景
5．1．2PID控制
5．2加工运动系统分析
5．2．1数控加工伺服系统概述
5．2．2交流伺服系统
5．3往复循环运动模型
5．3．1运动分析
5．3．2PID的控制模型
5．4控制方法与参数分析
5．4．1PID试凑法
5．4．2Ziegler-Nichols参数整定法
5．5运动精度仿真
5．5．1伺服运动控制背景介绍
5．5．2运动控制仿真分析
5．6往复运动的MATLAB仿真实现
5．6．1PID控制仿真实现和仿真结果分析
5．6．2Ziegler-Nichols整定法的仿真与分析
5．7本章小结
第6章智能自动编程
6．1NC自动编程技术概述
6．1．1自动编程简介
6．1．2自动编程的发展
6．1．3自动编程的未来
6．2自动编程系统结构
6．2．1人机接口系统
6．2．2智能计算中心
6．2．3数据与知识库系统
6．2．4自动编程技术
6．2．5接口通信与运动控制
6．3自动编程实现技术
6．3．1自动编程流程
6．3．2图形数据的处理
6．4应用实例
6．5本章小结
第7章智能维护技术
7．1背景介绍
7．2大数据结构化
7．2．1AHP建模
7．2．2数据定义
7．3数据驱动模型设计
7．3．1AHP数据驱动
7．3．2AHP与数据驱动的迭代
7．4应用说明
7．4．1系统描述
7．4．2大数据结构化的构建
7．4．3数据驱动算子及应用
7．5技术对比
7．6本章小结
第8章智能制造可靠性技术
8．1可靠性技术背景
8．2可靠性技术的产生
8．2．1可靠性的起源
8．2．2可靠性工程的发展阶段
8．3可靠性技术的相关知识
8．3．1可靠性的定义
8．3．2可靠性度量指标
8．3．3常用概率分布
8．3．4系统可靠性
8．3．5可靠性设计
8．3．6过程FMEA实例
8．3．7系统可靠性的相关研究
8．4可靠性冗余概述
8．5可靠性冗余技术
8．5．1冗余系统可靠性计算
8．5．2冗余系统可靠熵的计算
8．6例子分析
8．6．1例子说明
8．6．2结果分析
8．7本章小结
第9章智能物流技术
9．1背景意义
9．1．1研究背景
9．1．2研究意义
9．2技术现状
9．2．1制造物流研究内容
9．2．2智能算法研究现状
9．3基于BOM的物流技术
9．3．1BOM物流介绍
9．3．2国内外的研究
9．4BOM物流的关键技术内容
9．4．1技术内容
9．4．2技术的关键问题
9．5BOM物流技术的实现方法
9．5．1层次分析法的BOM物流模型
9．5．2模糊库存确定法
9．5．3基于BOM的MES平台
9．5．4市场价值与风险分析
9．6前景理论的物流技术
9．6．1前景理论物流介绍
9．6．2现代物流的特征与配置方法
9．6．3物流指标
9．6．4物流建模
9．6．5量化方法
9．7本章小结
第10章智能制造系统测试
10．1系统测试的总体介绍
10．1．1系统的体系结构
10．1．2装备的性能要求
10．2系统硬件测试
10．2．1系统硬件安装
10．2．2硬件连接测试
10．2．3系统的初始化
10．3PLC的程序调试
10．3．1PLC应用程序
10．3．2用户报警
10．4系统驱动器的调试
10．5NC程序测试
10．5．1基础参数设置
10．5．2功能调试
10．6本章小结
第11章结论
11．1研究结论
11．2下一步的研究工作
参考文献