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| 編輯推薦： |
（1）磨削理论与实践操作紧密结合。本书中阐述数控凸轮磨削的理论、方法，均给出实际优化方法，实际操作难度较小，改造与优化成本较低，易于满足企业实际加工需要。
（2）对于相关磨削加工领域有较大的借鉴与推广价值。本书针对特定磨削对象凸轮进行深入分析，凸轮对于加工进度要求较高，则与磨削相关加工领域，例如曲轴加工等同样可以运用本书中的相关优化算法。
（3）数控磨削优化的切入角度较为新颖具有较大的学术价值。本书主要从控制学的角度进行深入剖析，在磨削理论方面引入了新的加工概念，针对各个影响磨削精度变量进行优化，促进了加工算法的进一步研究。缩小了与国外公司在高磨削速度与高磨削精度机床上的技术差距。
（4）便于拓展和学习。书中通过经典案例分析阐述凸轮磨削加工的优化技术，从凸轮轮廓分析、工艺过程、加工仿真过程的流程进行。书中带了磨削VC仿真加工过程，MatlabSimulink凸轮磨床仿真模型，便于读者练习使用。
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| 內容簡介： |
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本书综合应用数值方法、微分几何、实体建模、优化方法, 解决数控磨床加工过程中精度与效率的问题。全书共分为10 章, 前3 章阐述了数控加工的原理、工艺、加工路径以及误差检测与评定; 第4 章、第5 章阐述了速度优化与轮廓误差算法的理论依据与经验优化方法;第6 章基于实际数控磨床参数建立了仿真模型与凸轮磨削数学模型; *后4 章阐述了数控凸轮加工过程中的速度优化与轮廓误差补偿算法。本书可提供给机械工程、自动化专业研究生作为教材使用, 也可以提供给科研院所与企业研发人员、工程技术人员作为参考, 尤其是对进行数控加工方面研究与应用的技术人员具有参考价值。
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| 關於作者： |
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田彦涛，吉林工业大学，教授，田彦涛教授长期从事复杂系统建模与优化控制、仿生与智能机器人系统控制等学科方向的基础研究与应用研究。十二五期间，围绕动态步行机器人运动学机理与控制方法、复杂环境下群体机器人系统协同适应性、电动汽车主动安全系统及智能化技术、新型非共面多旋翼飞行机器人、机器视觉与人脸表情识别等课题开展研究工作。其中，承担的国家自然科学基金项目，在国内首次开发了动态双足步行机器人原型机，并开展了关键技术研究，在运动学机理与控制方面取得突破。在群体机器人与多智能体系统协同适应性、多自主车辆决策与控制、智能汽车主动避撞等方面进行了系统研究（国家自然科学基金项目等）。与中国科学院长春光机所合作承担科学院创新项目新型多翼飞行机器人，突破了新型非共面旋翼飞行机器人关键技术，提高了系统可靠性，增加系统承载能力和续航时间。近五年，承担完成国家自然科学基金和国家重大科技成果转化项目3项、吉林省和教育部科技项目4项，目前正承担国家重点研发计划项目电动汽车智能辅助驾驶技术研发及产业化和国家自然科学基金重点项目人机共驾型智能汽车的动力学特性及协同控制方法研究。发表学术论文55篇，其中，收入SCI检索18篇、EI检索35篇，出版专著2部，申请并获得授权国家发明专利15项，科研成果获省部级科技进步三等奖1项。
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| 目錄：
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第1章概述1
1.1数控设备及数控加工1
1.2数控机床结构及原理2
1.2.1数控系统及伺服控制2
1.2.2数控系统实现刀具轨迹控制的关键5
1.2.3数控系统基本指令及数控编程5
1.3数控设备加工误差6
参考文献7
第2章凸轮的磨削加工8
2.1凸轮简介8
2.1.1凸轮类型及特点8
2.1.2盘形凸轮9
2.1.3偏心轮9
2.1.4共轭凸轮9
2.2数控凸轮轴磨床的坐标系10
2.2.1数控凸轮轴磨床的结构及主要运动10
2.2.2数控凸轮轴磨床的设备坐标及参数11
2.3凸轮磨削的数据处理11
2.3.1凸轮升程表数据的预处理11
2.3.2升程数据的密化处理14
2.3.3凸轮轮廓及磨削关系计算18
2.3.4理想磨削过程及磨削曲线19
2.3.5砂轮的往复运动与叠加进给20
2.3.6速度优化与轮廓误差补偿21
参考文献22
第3章凸轮的检测与轮廓误差评定24
3.1凸轮轮廓测量仪结构及原理24
3.1.1凸轮测量仪的基本功能及分类24
3.1.2凸轮升程测量及滚轮半径选取24
3.1.3共轭凸轮共轭度测量27
3.1.4典型凸轮测量仪简介29
3.2凸轮轮廓误差及特征参数计算30
3.2.1凸轮的相位误差与轮廓误差30
3.2.2凸轮相位角的计算32
3.2.3凸轮的升程及轮廓曲线54
3.2.4升程检测中的滚轮半径折算56
3.2.5共轭凸轮的检测与共轭计算57
3.2.6凸轮的误差评定59
3.3凸轮检测误差60
3.3.1影响测量误差的因素60
3.3.2减少误差的措施61
参考文献62
第4章凸轮模型的速度优化与轮廓补偿64
4.1速度曲线及其与轮廓误差的关系64
4.1.1跟随误差及其对轮廓误差的影响64
4.1.2速度与跟随误差65
4.1.3基于同步滞后原理的速度优化66
4.1.4几种基本的速度优化方法68
4.2凸轮的形位误差补偿69
4.2.1轮廓误差补偿69
4.2.2相位误差补偿70
4.2.3基圆半径补偿70
4.3提高凸轮磨削精度的基本原则71
参考文献73
第5章基于经验公式的速度优化与补偿74
5.1基于经验公式的速度优化74
5.2凸轮形位误差的直接补偿92
参考文献93
第6章基凸轮磨削的数学建模95
6.1机床各轴传动动力学模型96
6.1.1X轴机械传动数学模型96
6.1.2C轴机械传动数学模型97
6.1.3X轴和C轴的非线性因素机理分析98
6.2多轴联动控制系统数学模型100
6.2.1对心直动尖顶从动件盘形凸轮101
6.2.2对心直动滚轮从动件盘形凸轮101
6.2.3对心直动平底从动件盘形凸轮102
6.2.4砂轮位置与凸轮转角通用数学模型102
参考文献103
第7章基于Cycle-to-Cycle反馈控制的轮廓补偿105
7.1Cycle-to-Cycle的原理105
7.1.1CTC反馈控制概念105
7.1.2CTC过程控制模型106
7.2CTC在凸轮磨削中的应用106
7.2.1基于CTC优化的双层轮廓误差补偿算法107
7.2.2有效集方法110
7.2.3采用双层优化的轮廓误差控制112
参考文献113
第8章凸轮磨削速度优化算法115
8.1基于同步滞后的凸轮磨削速度优化算法115
8.1.1单轴伺服跟踪误差计算117
8.1.2基于同步滞后的凸轮轮廓误差模型磨削速度优化算法118
8.1.3仿真实验与结果分析122
8.2基于当量磨削的凸轮转速动态优化126
8.2.1准恒线速度磨削加工129
8.2.2基于恒当量磨削厚度的速度优化131
8.2.3基于遗传算法的凸轮转速优化133
8.2.4磨削转速动态优化仿真分析136
参考文献143
第9章凸轮磨削误差补偿145
9.1凸轮磨削误差补偿的基本原理145
9.2基于迭代学习控制的交叉耦合控制146
9.2.1基本原理146
9.2.2仿真实验与结果分析149
9.3凸轮磨削的仿形跟踪误差补偿149
9.3.1仿形跟踪150
9.3.2凸轮轮廓误差模型152
9.3.3仿真实验验证155
9.4基于切向-轮廓控制与位置补偿的凸轮轮廓控制157
9.4.1切向-轮廓控制算法157
9.4.2整体轮廓误差控制算法163
9.4.3整体轮廓误差控制算法的仿真验证165
9.5基于遗传算法的凸轮升程误差修正171
9.5.1凸轮升程曲线优化准则171
9.5.2凸轮升程误差修正172
9.5.3仿真实验结果174
9.6基于等效误差法和B样条曲线的凸轮磨削算法研究178
9.6.1等效误差模型原理178
9.6.2等效误差模型使用限定条件180
9.6.3B样条曲线实时插补算法及其隐函式化方法181
9.6.4Caley隐函式化方法182
9.6.5反馈线性化控制器设计184
9.6.6凸轮磨削系统中不确定性干扰的分析186
9.6.7反馈线性化控制器的计算过程186
9.6.8基于反馈线性化控制器设计的仿真分析190
9.6.9基于RBF神经网络的等效积分滑模控制器设计193
9.6.10RBF神经网络自适应控制增益调整197
参考文献202
第10章基于GCTC优化的凸轮轮廓误差的双闭环控制204
10.1广义CTC反馈控制205
10.2基于GCTC控制的数控凸轮磨削的闭环轮廓曲线控制207
参考文献210
索引212
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| 內容試閱：
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智能加工技术大幅度提高了加工工件的质量和效率，但我国企业在凸轮加工磨削方面大部分还停留在依靠靠模加工初加工、进口机床精加工的生产模式，这种生产模式早已不能满足国家和社会发展的需要。近年来科研人员对数控加工过程进行深入研究， 形成了速度优化与轮廓误差补偿两大加工优化方向。
本书汇集了笔者团队自2009 年以来从事的数控凸轮轴磨床的开发工作、凸轮磨削加工的实验研究工作以及吉林省科技厅科技发展计划项目的经验及研究成果，综合应用数值方法、微分几何、实体建模、优化方法，解决数控磨床加工过程中精度与效率的问题。书中的优化方法不仅可以解决数控凸轮加工精度问题，还可以解决曲轴等同类零件的加工问题。
本书共分为10 章，第1 章~第3 章阐述了数控加工的原理、工艺、加工路径以及误差检测与评定；第4 章和第5 章阐述了速度优化与轮廓误差算法的理论依据与经验优化方法；第6 章基于实际数控磨床参数建立了仿真模型与凸轮磨削数学模型；第7 章~第10 章阐述了数控凸轮加工过程中的速度优化与轮廓误差补偿算法。
本书可提供给机械工程、自动化专业研究生作为教材使用，也可以提供给科研院所与企业研发人员、工程技术人员作为参考，尤其是对进行数控加工方面研究与应用的技术人员具有参考价值。
本书由隋振、王静、田彦涛著，书中汇总了吉林大学硕士研究生崔鸣笛、郭萌、刘爱莲、李琳、李大卫、李聪、房磊、王洪雨、金辉、苏振东、范维的部分成果，段绿辉、梁硕、侯天晨、吴涛、张天星为编写工作提供了帮助。在编写过程中，衢州职业技术学院徐峰老师、洪伟副教授、王勋龙高级工程师为本书的部分章节提供了素材，为本书的撰写与修改给予了很大帮助，在此表示感谢。
本书得到吉林省科技厅科技发展计划项目的支持，笔者在此表示感谢。由于笔者水平有限，书中难免存在不妥之处，敬请广大读者批评指正。
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