工具機應用設計, 2/e

<內容簡介>

作者是國立清華大學動力機械所碩士，專長在工具機軟體應用設計和機器性能分析量測。《工具機應用設計》第一版快速售完，本書進入第二版，有更重要的補充。作者的《工具機PLC程式設計》則是另一本精心著作，以龍門銑床搭配FANUC控制器為載具，詳述工具機主要功能與應用設計。
全書共分六大章，是從理論到實務的機械設計教材，適合機械設計分析、伺服控制課程訓練使用。
第一章，伺服控制：伺服控制是機電設備常見的功能，工具機的軌跡控制是伺服控制領域的頂尖技術。本章以數位控制理論為基礎，解說伺服參數的意義，藉著MATLAB模擬控制器功能與機器動作，分析預測機器動態行為。
第二章，進給機構設計：進給機構與主軸是工具機的關鍵性能指標，針對較複雜的設計做分析說明，使讀者明瞭性能優劣的原因。
第三章，溫升熱變位：解釋如何從機械設計抑制熱變位，如何建立熱補償模型，對於精密機械必備功能做詳盡解說。
第四章，臥式搪孔機的設計：與龍門銑床相比、搪孔機的主軸與旋轉工作台是主要的差異，解析常見問題、並提出解決方案。
第五章，軟體補償：以最低的成本提升機器精度，不乏高階工具機才有的特殊功能，例如幾何補誤差償與動態碰撞監控等。
第六章，問題的解決：作者以其自學經驗，將問題解決分為三階段，問題的思考、理論與定量分析、實驗量測等。
作者基於「優秀人才培訓需要有與工作相配合的教科書」的理念完成本書，因此以「邊看邊學邊做」的方式，整合實務與理論，期許台灣在技術發展上有進一步的獨創與發展。

<目錄>

 1. 伺服控制

 

    1.1基本架構

    1.2插補器

    1.3補間前加減速

    1.4補間後加減速

    1.5轉角減速

    1.6軸向加速度限制

    1.7加速度種類

    1.8加工型式

    1.9 軸向動態誤差

    1.10控制迴路系統鑑別

    1.11控制迴路的系統穩定度

    1.12伺服控制迴路的參數調整
    1.13特殊機構之伺服參數調整

    1.14進給控制系統參數設計

    1.15程式路徑平滑化

    1.16海德漢控制器伺服調整

    1.17主軸伺服調整

 

2.進給機構分析

 

    2.1基本架構

    2.2進給機構剛性分析

    2.3螺桿極限轉數

    2.4螺桿異音

    2.5皮帶張力的調整

    2.6背隙

    2.7油壓配重

    2.8油壓管損計算

    2.9進給熱變位

    2.10切削力與馬達扭力

    2.11機器動剛性

 

3.溫升熱變位

 

    3.1加工精度誤差

    3.2均溫與熱膨脹係數

    3.3熱變位理論

    3.4熱變位的對策

    3.5冷卻機的效能

    3.6 冷卻機PID參數調整

    3.7 熱補償建模

    3.8熱變位補償誤差的修正

    3.9熱變位補償之硬體

    3.10簡易主軸熱補償功能

 

4.臥式搪孔機設計

 

    4.0前言

    4.1落地搪之主軸下垂量

    4.2 主軸的切削剛性

    4.3 旋轉工作台油浮設計

    4.4 旋轉工作台定位精度

    4.5 搪孔與加工精度

 

5.軟體補償

 

    5.1軟體補償之條件

    5.2軸的幾何誤差補償

    5.3特殊加工之定位精度補償

    5.4 雷射定位誤差補償分析

    5.5工件原點偏移與幾何尺寸補償

    5.6旋轉軸的空間誤差

    5.7 簡易的動態碰撞監控

 

6.問題的解決

 

    6.1 問題的思考

    6.2理論(定量)分析

    6.3實驗量測

    6.4問題的解決