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第1章 绪论1

1.1机床数控化改造的历史与现状1

1.2机床数控化改造的技术经济优势2

1.3机床数控化改造的技术内容3

1.4机床数控化改造与装备制造业的发展5

1.5提高数控化改造机床性能的技术途径7

第2章 机床数控化改造的理论基础10

2.1精度设计的理论与方法10

2.1.1精度的基本概念11

2.1.2精度设计12

2.2机电动态性能分析的理论与方法13

2.2.1动态特性概念13

2.2.2动态特性分析方法14

2.3可靠性的理论基础14

2.3.1可靠性的概念14

2.3.2改造机床的一般可靠性模型16

第3章 机床数控化改造的方案设计18

3.1机床改造前的可行性评估18

3.2机床改造总体方案设计20

3.3机械结构改造设计25

3.3.1数控化改造的机械结构特点25

3.3.2典型机械部件的改造设计27

3.4电气控制系统的改造设计36

3.4.1数控机床电气控制系统的特点36

3.4.2电气控制系统的改造方法36

3.4.3立式车床改立式磨床电气控制改造设计37

3.5液压系统的改造设计45

3.5.1液压系统在数控机床中的作用45

3.5.2车床改磨床液压系统改造设计46

第4章 改造机床的几何精度设计51

4.1精度设计在提高改造机床精度中的作用51

4.2改造机床的几何精度建模53

4.2.1改造机床的一般运动模型53

4.2.2典型改造机床的精度建模62

4.3改造零部件的误差参数检测与辨识65

4.3.1改造零部件误差参数检测65

4.3.2基本几何误差的辨识68

4.3.3误差辨识的验证71

4.4改造零部件修复精度分配74

4.4.1精度分配策略74

4.4.2精度参数均衡约束关系建模77

4.4.3基于BP+GA的精度参数分配79

4.5改造机床的几何精度预测82

4.6精度设计在改造中的应用案例86

第5章 改造机床机电动态性能分析89

5.1影响改造机床机电动态性能的主要因素89

5.2导轨改造对进给系统性能的影响分析90

5.2.1贴塑导轨的性能影响分析91

5.2.2滚动导轨的性能影响分析96

5.3滚珠丝杠对进给系统的动态影响分析99

5.3.1基于有限元模型的动态响应分析99

5.3.2基于分布参数模型的动态响应分析102

5.4伺服驱动对进给系统的动态影响分析108

5.4.1一般交流伺服驱动的动态响应108

5.4.2模糊控制交流伺服系统的动态响应111

5.4.3交流伺服系统的非线性摩擦补偿118

5.5数控化改造磨床的机电动态性能分析124

第6章 改造机床的可靠性分析与增长129

6.1改造机床进给减速器的可靠性分析129

6.1.1减速器零部件功能系数分析129

6.1.2概率有限元法在齿轮可靠性分析中的应用130

6.1.3齿轮可靠性计算实例132

6.2改造机床运动结合部的模糊可靠性分析135

6.2.1影响运动结合部可靠性的基本规律135

6.2.2运动结合部的可靠性模型137

6.3改造机床可靠性分析实例141

6.3.1小样本可靠性数据处理141

6.3.2可靠性模型的确定145

6.3.3可靠性模型的参数估计146

6.3.4改造的数控铣齿机床可靠性评价152

6.4改造机床的可靠性增长实例152

6.4.1可靠性的影响因素分析152

6.4.2可靠性的增长措施158

第7章 机床数控化改造实例161

7.1 C5116普通立车数控化改造实例161

7.1.1立式车床数控化改造概述161

7.1.2机械部分改造设计163

7.1.3电气控制系统设计163

7.2 C5225普通立车改数控滚道磨床实例176

7.2.1滚道磨床数控化改造概述176

7.2.2数控化改造总体方案分析177

7.2.3机械部分改造设计178

7.2.4电气控制系统设计178

7.2.5液压系统设计181

7.3重型滚齿机改数控铣齿机实例182

7.3.1滚齿机概述182

7.3.2数控改造方案分析183

7.3.3机械改造部分设计186

7.3.4电气控制系统设计193

7.3.5液压系统设计200

参考文献202