机电一体化维修工实用技术手册PDF电子书下载

第一章 机电一体化概述 1

第一节 机电一体化的基本概念 1

一、机电一体化的产生和发展 1

二、机电一体化的概念 4

第二节 机电一体化系统的基本构成 7

一、机电一体化系统的功能构成 7

二、机电一体化系统的组成要素 9

第三节 机电一体化共性关键技术 11

一、机械技术 11

二、检测与传感技术 11

三、自动控制技术 11

四、伺服驱动技术 12

五、计算机与信息处理技术 12

六、系统总体技术 13

第四节 机电一体化产品 13

一、数控机床 15

二、自动机械与自动生产线 16

第五节 机电一体化的效益 17

第六节 机电一体化的发展前景 19

一、机电一体化国内外现状 19

二、机电一体化的发展趋势 21

三、机电一体化发展的方向 22

第七节 机电一体化维修 23

第二章 机电一体化总体设计 26

第一节 总体设计概述 26

一、机电一体化产品的开发过程 27

二、机电一体化系统总体技术 28

三、机电一体化总体设计的机遇与挑战 28

第二节 总体设计的主要内容 29

一、技术资料准备 29

二、性能指标确定 29

三、总体方案拟定 30

四、总体方案的评审 31

第三节 产品使用要求与性能指标的分析与确定 31

一、功能性要求 31

二、经济性要求 34

三、安全性要求 35

第四节 等效互补环节预选 35

第五节 总体方案的评价和优选 37

一、总体方案的评价方法 38

二、评价函数法 39

第六节 功能及性能指标的分配 41

一、功能分配 41

二、性能指标分配 42

第七节 案例：定量电子秤总体设计 42

第三章 机械技术 52

第一节 概述 52

第二节 机械系统的基本构成 53

第三节 机械系统的传动机构 54

一、连杆传动机构 54

二、凸轮传动机构 57

三、齿轮机构 59

四、滚珠丝杠螺母副传动机构 66

五、摩擦传动机构 73

六、链传动机构 76

七、带传动机构 76

八、其他传动机构 79

第四节 机械系统的导向机构 87

一、导轨副的基本要求 88

二、导轨的分类和特点 89

三、滚动导轨 90

四、塑料导轨 91

第五节 执行机构 93

一、手动执行装置 93

二、电动执行装置 93

三、液压执行装置 94

四、气动执行装置 97

五、其他执行机构 99

第六节 传动、导向和执行机构的联合作用 100

第四章 传感器与检测技术 102

第一节 概述 102

第二节 对传感器的基本要求 103

第三节 传感器的分类与选用 104

第四节 检测系统设计的任务、方法和步骤 105

第五节 常用传感器工作原理 107

一、位移、角度、距离的测量 107

二、速度和加速度的测量 118

三、力和扭矩的测量 125

四、其他传感器 127

第六节 数控机床检测装置 136

一、编码器 137

二、光栅尺 139

三、旋转变压器 144

四、全闭环位置检测装置 145

第七节 检测信息的处理方法 146

一、模拟信号处理 146

二、数字信号处理 150

第八节 传感器与检测系统应用实例 151

一、位置检测装置 151

二、机床或机器人的碰撞检测 152

三、切削过程中的力传感器 154

第五章 自动控制技术 156

第一节 自动控制概述 156

一、控制系统的基本概念 157

二、自动控制系统的组成 158

三、控制系统的分类 159

四、自动控制系统的性能 162

第二节 自动控制系统的数学模型 163

一、系统的微分方程 164

二、系统的传递函数 165

三、时间响应 168

四、频率特性 169

第三节 控制器原理和操作 170

一、开关控制 171

二、比例控制 174

三、比例-积分控制 178

四、比例-积分-微分控制 180

第四节 PID控制器的使用 185

一、PID控制器模型 185

二、PID控制器的优缺点 186

三、PID控制器的参数整定 187

四、PID控制器参数自整定 188

第六章 伺服驱动技术 189

第一节 概述 189

一、伺服系统的一般组成 189

二、伺服系统分类 190

三、机电一体化伺服驱动系统的基本要求 192

第二节 步进伺服驱动系统 193

一、步进电机的结构和工作原理 193

二、步进电机的开环控制 205

三、步进电机的闭环控制 210

四、步进电机的选择与使用 211

五、步进电机的常见故障与维修 212

第三节 交直流伺服驱动系统 214

一、伺服系统的概述 214

二、直流伺服驱动系统 216

三、交流伺服驱动系统 221

四、伺服系统的发展前景 227

第四节 变频器原理、应用和维修 230

一、变频器的分类 231

二、变频器的工作原理 231

三、变频器控制方式 231

四、常用变频器的介绍 234

五、变频器的常见故障处理 240

第五节 直线进给伺服驱动技术 243

一、直线进给伺服驱动技术概述 244

二、直线进给伺服驱动技术的优点 245

三、直线进给伺服驱动的应用现状 246

四、直线进给伺服驱动系统的控制模式 246

第六节 其他伺服驱动系统 249

一、直接驱动（DD）伺服系统 250

二、微进给装置 250

第七节 伺服系统应用实例——工业机器人驱动系统 251

第七章 计算机控制与信息处理技术 257

第一节 概述 257

第二节 单片机控制系统 258

一、单片机的结构特点 258

二、常用单片机及其性能 259

三、单片机的系统扩展 260

四、单片机控制系统 262

五、单片机的应用 266

六、单片机控制系统设计 268

七、嵌入式系统 272

八、单片机系统的维修 281

第三节 工业控制计算机 282

一、总线式工控机的结构和特点 282

二、各类总线嵌入式工控机的发展 284

三、STD总线概述 292

四、STD总线工业控制计算机 296

五、STD总线工控机的功能模块 297

六、工业控制机的系统设计 298

第四节 可编程控制器（PLC） 301

一、可编程控制器的定义和特点 301

二、PLC的基本结构和工作原理 305

三、PLC的编程语言和编程方法 310

四、PLC控制系统设计 315

五、PLC控制系统设计举例 323

六、常用PLC的品牌、型号、参数及编程软件 326

第五节 组态软件 377

一、组态软件产生的背景 377

二、组态软件主要特点 378

三、组态软件的系统构成 379

四、组态软件的基本能力 381

五、国内外组态软件介绍 381

第八章 机电一体化设备故障分析与诊断 390

第一节 故障和故障模式 390

一、故障定义 390

二、故障模式 391

三、故障后果 393

四、故障的危害度分类 396

五、故障的分类 397

第二节 机电设备的可靠性、维修性和有效性 399

一、机电设备的可靠性 399

二、机械设备的维修性 404

三、机电设备的有效性 408

第三节 机电设备故障产生的原因 410

一、机电设备故障发生过程 410

二、形成故障的结构因素 412

三、维持设备的工作能力，减少故障的发生 414

第四节 设备故障诊断技术 415

一、故障诊断的内容 415

二、设备故障诊断方法 416

第九章 机电一体化设备的维修 418

第一节 机电一体化设备维修方式 418

一、维修方式 418

二、维修方式的选择 420

第二节 机电一体化设备维修制度 421

一、计划预防维修制 422

二、以状态监测为基础的维修制 423

三、针对性维修制 424

四、操作维护制度 425

第三节 面向数控机床的维修制度 425

一、维修内容 425

二、建立维修制度 426

三、数控设备维修实例 430

第十章 数控机床的维修技术 433

第一节 概述 433

第二节 数控机床开机调试 433

一、通电前的外观检查 434

二、接通机床总电源后的检查 435

三、CNC电箱通电后的检查 435

四、MDI试验 436

第三节 数控机床维修的基本要求 437

一、对维修人员的要求 437

二、技术资料的要求 438

三、工具及备件的要求 441

第四节 数控机床维修的基本方法 444

一、维修前的检查 444

二、故障分析的基本方法 447

三、CNC的故障自诊断 449

第五节 数控机床的机械故障诊断与排除 451

一、数控车床机械故障类型 452

二、加工中心机械故障诊断和排除 460

第六节 数控系统的故障诊断与维修 465

一、数控系统的故障诊断 467

二、数控系统的常见故障分析 470

三、故障排除方法 472

四、维修中应注意的事项 474

第七节 维修调试后的技术处理 475

第十一章 自动装配生产线的结构原理与维修 476

第一节 自动装配生产线的发展概况 476

一、装配生产线的三个阶段 476

二、柔性装配生产线 478

第二节 自动装配生产线的结构 480

一、移置机构 481

二、传送机构 485

第三节 装配工作头 496

一、轴孔类零件自动装配的柔顺手腕 496

二、螺钉自动装配工作头 501

三、垫圈自动装入工作头 505

四、螺母自动装入工作头 506

第四节 自动装配生产线的检测装置 507

一、自动检测工作头 508

二、自动检测项目和检测方法 509

第五节 自动装配生产线的故障诊断 511

一、故障诊断的内容与方法 511

二、装配子单元的作业故障诊断实施步骤 512

主要参考文献 515