焊接工装夹具设计及应用（第2版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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　　《焊接工装夹具设计及应用（第2版）》内容是作者多年一线工作经验的总结，理论与实践结合紧密。本书是目前开设相关专业的院校非常需要的教材，而可替代的产品很少。第一版销售就很好，第二版在内容上做了更新、补充，有了更大的提升。

内容简介

　　《焊接工装夹具设计及应用（第2版）》主要内容包括焊件的定位原理及定位器设计；焊接工装夹具；焊接工装夹具的动力装置；焊接工装夹具的设计方法；焊接变位机械，包括焊件变位机械、焊机变位机械、焊工变位机械的特点及应用；焊接机器人与焊件变位机械的特点、精度及控制要求等；焊接工装夹具应用实例，包括汽车装焊夹具、自动化焊接工装等。《焊接工装夹具设计及应用（第2版）》注重内容的系统性和科学性，在重点介绍基本原理的同时，突出实用性；介绍了一些新技术成果；对应用于焊接生产中的实例进行分析，便于学生联系实际，举一反三，增强工程意识；采用现行国家标准和行业标准；每章末列有习题与思考题。
　　《焊接工装夹具设计及应用（第2版）》可作为高等工科院校焊接技术与自动化专业、材料成形及控制工程专业的教材和专业课程设计以及毕业设计参考书，也可供相关专业师生和从事焊接工装设计的工程技术人员参考。

目录

绪论
一、焊接工装的组成与分类
二、焊接工装的作用
三、焊接工装的特点
四、焊接机械装备的设计原则和应注意的问题
五、焊接工装与焊接生产过程低成本机械化和自动化

第一章 焊件的定位原理及定位器设计
第一节 焊件的定位原则
一、六点定则原理
二、焊件在夹具中的定位方法
三、 N-2-1定位原理
第二节 定位方法及定位器与夹具体
一、基准的概念
二、焊件以平面定位
三、焊件以圆孔定位
四、焊件以外圆柱定位
五、组合表面的定位
六、型面的定位
七、定位器
八、夹具体
第三节 焊接工装夹具定位方案的设计方法及步骤
一、定位基准的确定
二、定位器结构及布局的确定
三、定位原理的应用
四、确定定位器的材料及技术要求
习题与思考题

第二章 焊接工装夹具
第一节 对夹紧装置的基本要求
一、夹紧装置的组成
二、夹紧装置的分类
三、夹紧装置的基本要求
第二节 焊件所需夹紧力的确定
一、板材焊接时夹紧力的确定
二、梁式构件焊接时所需夹紧力的确定
三、定位及夹紧符号的标注
第三节 手动夹紧机构
一、手动夹紧机构的分类及特点
二、楔块夹紧机构
三、螺旋夹紧机构
四、圆偏心夹紧机构
五、弹簧夹紧机构
第四节 复合夹紧机构
一、杠杆夹紧机构
二、杠杆-铰链夹紧机构
三、偏心轮-杠杆夹紧机构
第五节 柔性夹紧机构
一、柔性夹具
二、组合夹具
三、专用夹具
四、焊接专用组合夹具实例分析
习题与思考题

第三章 焊接工装夹具的动力装置
第一节 气压传动装置
一、气压传动系统的特点
二、汽缸的类型及其出力计算
第二节 液压传动装置
一、液压传动装置的特点
二、液压缸的类型及其出力计算
第三节 气动和液压传动装置的选择
第四节 磁力、真空夹紧装置
一、磁力夹紧装置
二、真空夹紧装置
第五节 电动夹紧装置
一、概述
二、电动机容量的选择
习题与思考题

第四章 焊接工装夹具的设计方法
第一节 焊接工装夹具的设计原则
一、工艺性原则
二、经济性原则
三、可靠性原则
四、艺术性原则
第二节 焊接工装夹具的设计步骤与内容
一、焊接工装夹具的设计步骤
二、装配及焊接夹具的设计
习题与思考题

第五章 焊接变位机械
第一节 概述
一、焊接变位机械的分类
二、焊接变位机械应具备的性能
第二节 焊件变位机械
一、焊接变位机
二、焊接滚轮架
三、焊接翻转机
四、焊接回转台
第三节 焊机变位机械
一、焊接操作机
二、电渣焊立架
第四节 焊工变位机械
一、焊工升降台的结构
二、焊工升降台的驱动及主要参数
三、肘臂式和套筒式焊工升降台
习题与思考题

第六章 焊接机器人与焊件变位机械
第一节 焊接机器人
一、焊接机器人概述
二、焊接机器人的组成及腕、臂部的传动控制特征
三、采用焊接机器人的注意事项
第二节 焊接机器人用的焊件变位机械
一、焊件变位机械与焊接机器人的运动配合及精度
二、焊件变位机械的结构及传动
三、弧焊机器人焊接工装夹具的设计原则
四、焊接机器人工作站应用
习题与思考题

第七章 焊接工装夹具实例
第一节 汽车装焊夹具
一、汽车装焊夹具的特点
二、车门装焊夹具
三、车身装焊夹具
第二节 自动化焊接工装
一、汽车消声器纵缝自动化焊接工装
二、马鞍埋弧自动焊专机
习题与思考题
参考文献

前言/序言

现代机械制造中的智能控制系统设计与实践 本书面向机械工程、自动化、控制科学等领域的工程师、技术人员以及相关专业的高年级学生，深入剖析了当代机械制造中智能控制系统的核心原理、设计方法与工程应用。全书结构严谨，内容前沿且详实，旨在提供一套全面、实用的智能控制系统构建与优化指南。 --- 第一部分：智能控制系统基础理论与架构 本部分奠定读者理解现代机械制造智能化的理论基础，重点阐述了传统控制理论向智能化转型的关键驱动力与技术路线。 第一章 现代机械制造的智能化趋势与挑战 本章首先回顾了工业自动化从机电一体化到信息物理系统（CPS）的演进历程。详细分析了在工业4.0背景下，机械系统对实时性、柔性和自适应能力提出的更高要求。重点探讨了当前智能控制在数据采集延迟、模型不确定性、硬件兼容性以及异构系统集成方面所面临的主要技术瓶颈。本章通过对比传统PID控制与现代智能算法在复杂工况下的性能差异，强调了引入高级智能方法作为提升系统竞争力的必然性。 第二章 智能控制系统的基本组成与分层架构 本章系统地介绍了智能控制系统的通用架构，通常划分为感知层、决策层和执行层。感知层的讨论深入到高精度传感器技术，包括机器视觉（如三维结构光、ToF相机）在状态监测中的应用，以及柔顺性传感器（如力/力矩传感器、压电传感器）如何为系统提供高保真度的物理交互信息。决策层是系统的核心，详细阐述了从模糊逻辑、神经网络到深度强化学习的演变路径。执行层则关注高动态响应伺服驱动器、精密执行机构（如直线电机、压电驱动器）的选型、接口标准与实时控制策略的实现。特别分析了基于CPS架构的分布式控制网络协议（如EtherCAT、TSN）。 第三章 过程建模的智能化方法 精确的模型是智能控制的基础。本章超越了传统的白箱（物理模型）方法，着重讲解黑箱与灰箱建模技术。 系统辨识与参数估计： 介绍递归最小二乘法（RLS）、卡尔曼滤波（KF）及其扩展形式（EKF, UKF）在非线性、时变系统参数实时辨识中的应用。 基于数据驱动的建模： 深入探讨了基于神经网络（如NARX模型、LSTM网络）的非线性系统建模技术，重点关注如何处理高维输入和样本稀疏性问题。 不确定性建模： 阐述了区间分析、多值逻辑和D-S证据理论在处理传感器噪声和模型误差方面的应用，为后续的鲁棒控制设计打下基础。 --- 第二部分：核心智能控制算法与设计 本部分是全书的技术核心，详细介绍了当前主流且具备工程应用潜力的智能控制算法。 第四章 软测量与模糊逻辑控制器的设计 本章首先解决了许多复杂机械系统中关键性能指标（如材料的残余应力、磨损程度）难以直接在线测量的问题，重点讲解了软测量技术（Soft Sensing）。随后，深入剖析了模糊逻辑控制（FLC）的设计流程，包括模糊集的构建、隶属度函数的选择与优化、模糊规则库的建立。通过实际案例，演示了如何利用专家知识和系统运行数据，构建出既有较好鲁棒性又易于解释的模糊控制器。 第五章 基于神经网络的自适应与优化控制 本章聚焦于神经网络在系统辨识和控制器设计中的集成应用。 自整定与自适应控制： 详细介绍了基于反向传播（BP）和梯度下降算法的自适应神经控制器（ANC）的结构，探讨了如何利用在线学习机制补偿系统参数变化和外部扰动。 模型参考自适应控制（MRAC）与神经网络的结合： 讲解了如何用神经网络近似参考模型或误差动态，实现对复杂非线性系统的渐近跟踪。 神经模糊系统（ANFIS）： 探讨了ANFIS如何有机结合模糊逻辑的解释性和神经网络的学习能力，用于构建高性能的混合智能控制器。 第六章 深度强化学习（DRL）在机械控制中的前沿应用 本章是针对最新技术趋势的深入探讨。DRL是实现真正自主决策的关键技术。 DRL基础理论回顾： 简要回顾了马尔可夫决策过程（MDP）、Q学习、策略梯度方法（如REINFORCE, A2C）。 深度Q网络（DQN）与连续动作空间控制： 重点讲解了Actor-Critic架构（如DDPG, TD3, SAC）如何用于驱动机械臂的轨迹规划与力控任务，处理控制信号为连续值的挑战。 安全强化学习： 鉴于机械系统的安全关键性，本章专门讨论了如何在DRL训练过程中引入约束（如使用势函数、安全层），确保在探索阶段系统不会进入危险状态。 --- 第三部分：工程实践、仿真与验证 本部分将理论知识与实际工程应用紧密结合，重点关注系统的落地实施。 第七章 仿真环境搭建与模型验证 本章指导读者如何利用主流仿真工具（如MATLAB/Simulink、CoSimia）构建高保真的机械系统数字孪生模型。详细介绍了： 多物理场耦合仿真： 如何在仿真中集成多体动力学（MBD）、有限元分析（FEA）和控制算法模块，实现对系统摩擦、热影响和结构柔性的精确模拟。 硬件在环（HIL）测试平台的构建： 阐述了HIL测试在验证智能控制器鲁棒性、实时性能和故障诊断能力中的不可替代性，并给出了工业级HIL系统的配置指南。 第八章 智能控制器的嵌入式实现与实时部署 本章关注如何将训练好的复杂智能模型部署到实际的嵌入式控制器上。 模型轻量化与优化： 讨论了模型剪枝、量化、知识蒸馏等技术，以适应实时操作系统（RTOS）和嵌入式计算平台的资源限制。 高性能计算平台选型： 对比了FPGA、GPU（如NVIDIA Jetson系列）和高性能DSP在加速神经网络推理和复杂算法运算方面的优劣。 实时性保障： 深入探讨了周期性任务调度、中断处理优先级和确定性通信协议在确保控制环路实时闭环时间方面的关键技术。 第九章 智能故障诊断与容错控制 智能系统不仅要高效运行，还要具备“健康”的自我感知能力。 基于残差的故障检测： 结合学习到的系统模型，设计残差生成器，利用统计过程控制（SPC）原理进行早期故障预警。 基于学习的异常识别： 使用自编码器（Autoencoders）或隔离森林（Isolation Forest）对高维传感器数据进行无监督学习，识别出与正常运行模式偏离的未知故障模式。 容错策略的触发与切换： 讲解了在检测到故障后，如何平滑地将控制权从主控制器切换到预备的容错控制器（如基于鲁棒的控制策略），确保系统在部分功能丧失的情况下仍能安全稳定运行。 --- 总结： 本书理论深度与工程实用性兼备，通过详尽的案例分析和清晰的结构组织，为读者提供了从理论理解、算法选择到工程部署的全流程技术指导，是深入理解和实践现代机械制造领域智能控制技术的必备参考书。