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混联机床的数控加工仿真与机床精度检测

本文针对目前数控机床领域中加工仿真与精度检测两个问题,结合西安理工大学机械自动化研究所自主开发的6PM2数控混联机床开发出数控加工图形仿真系统与机床回转精度检测仪。该图形仿真系统以MATLAB6. 5为开发工具,采用该软什的数据可视化技术及其基于矩阵/数组的编程语言,最终实现了根据NC代码在计算机上模拟显示数控加工过程。本文第二、三章深入探讨了MATLAB环境下三维图形的曲面建模以及机床简化模型的建立,研究了图形模型运动的变换处理,并提出了一种模型数据替代法以实现铣削加工工件材料的去除过程显示,然后详细论述如何将实际数控加工代码转换为仿真环境下模型驱动代码,并开发了NC代码解释器模块。本文后半部分在分析了当前的机床回转精度检测技术后,介绍了一种新型的机床回转精度检测仪。它使用了目前多种广泛应用的高精度检测仪器,可以精确检测机床回转工作台的定位与重复定位精度以及准确反映回转台的动态性能,另外还可以测量出空间内任意两平面内的绝对夹角  (本文共70页) 本文目录 | 阅读全文>>

西安理工大学
西安理工大学

混联机床加工仿真系统的开发与精度检测

数控加工仿真采用计算机建模和仿真技术来模拟实际的数控加工环境,本文以VisualC++为开发环境,应用AutoCAD二次开发工具ObjectARX的三维实体生成及布尔运算,克隆技术,三维实体平移和旋转等技术,开发了一个由NC代码驱动的机床加工仿真系统,实现了以真实加工条件为前提的机床加工过程实时动态模拟,预估计加工的过程和结果。本文的主要研究内容如下:(1)混联机床运动控制算法是利用位姿矩阵链的思想,针对刀位算法推导出6PM2整体运动学逆解,得到六个驱动量X、Y、C、L1、L2、L3,同时对并联机构的被动关节求逆解,为机床运动仿真和干涉检查提供理论依据。(2)研究按插补精度进行空间刀具轨迹插补的直线插补和圆弧插补算法,实现了刀具轨迹的细分。推导出空间平面上的刀具半径补偿算法,判断轨迹间的过渡方式是缩短型或伸长型,计算刀具半径偏置后的交叉点或间断点位置,为仿真中处理NC代码加工轨迹做准备。(3)在AutoCAD中建立混联机床三维实...  (本文共75页) 本文目录 | 阅读全文>>

《青海石油》2008年03期
青海石油

重型混联机床研制成功

我国首台重型混联机床XNZH2430日前研制成功。据了解,XNZH2430重型混联机床是面向我国...  (本文共1页) 阅读全文>>

西安理工大学
西安理工大学

混联机床运动学标定及其开放式数控系统研究

并联机构在原理上具有高速、高精度和高刚度的优点,对数控机床具有很大的吸引力,因此出现了并联机床,并被誉为二十一世纪的数控机床。但目前的并联机床都还远没有达到理论上应有的性能,因此如何提高兼具串、并联特点的混联机床的性能对推动其向实用化发展具有重要意义。本文结合6PM2六轴混联数控镗铣床的研究与开发,对其核心部件3-RPS并联机构的运动学仿真分析、奇异位形、运动学标定及混联机床开放式数控系统的开发等方面的问题进行了深入、系统的理论研究及应用研究。主要研究工作及创新点如下:1.对3-RPS并联机构的运动学进行了分析,给出了相应的位置、速度、加速度的解析表达式;对动平台的位姿、速度和加速度进行运动学仿真,为后续的控制提供理论基础。建立了一种3-RPS并联机构被动关节角的求解方法,用该算法求解了被动关节安装角,并给出了安装角的确定及设计原则,为解决3-RPS并联机构回转运动范围小的问题,提供了设计指导依据。2.提出用螺旋理论的方法来构造...  (本文共117页) 本文目录 | 阅读全文>>

西安理工大学
西安理工大学

混联机床中并联机构的动力学特性分析方法的研究

并联机床是一种具有良好应用前景的新一代制造装备,是机器人技术在机床领域的延伸,是传统机床与现代机器人技术相结合的产物。在机器人应用领域迅速扩大的同时,机器人领域内知识也在不断更新。当前的机器人研究不少是以刚体动力学为根本理论的前提下进行研究的,或者只考虑构件的弹性变形,而未考虑关节结合部的变形。但是,用作机床的机器人系统则向着高速、重载、高刚度,部件向着轻质的方向发展,构件的弹性变形增大,造成了其与机器人运动平稳性、准确性的矛盾,从而突出了机器人各部件弹性变形的影响。因此,传统的机器人的研究方法显然已经不适合于当前并联机床的研究。并联机床的研究才刚刚展开,目前主要的研究内容涉及刚体动力学、弹性体动力学、加工过程稳定性、加工精度等几个方面。其中并联机床中并联机构动态特性的研究具有紧迫的现实意义,是并联机床在工程应用中亟待解决的关键技术问题之一。6PM2是西安理工大学自动化研究所开发的一台混联机床,是在并联机床基础上研制的新型机床,...  (本文共164页) 本文目录 | 阅读全文>>

东北大学
东北大学

3-TPS混联机床相关控制算法研究

混联机床是针对传统机床和纯并联机床的不足而进行的一种变异设计。它将串联结构与并联结构有机结合,继承了传统机床工作空间大、灵活度大、各轴可独立控制以及易于标定等特点,同时继承了并联机床刚度重量比大、响应速度快、加工精度高、环境适应能力强以及技术含量高等优点,摒弃了纯并联机床和纯串联机床的弊病,使得机床的可重组性、加工能力和加工精度得到有效的提高。论文对东北大学新设计的3-TPS混联机床的相关控制算法进行了研究,给出了相应的控制算法,具体工作内容如下:1、研究了基于PC机的开放式数控系统的几种结构,阐述了并联机床开放式数控系统的特点与结构要求以及开放式网络化数控系统的基本结构和应用现状。2、分析了3-TPS混联机床的结构特点及自由度的计算方法,总结了3-TPS混联机床的位置正、反解算法、机构的输入输出速度算法,分析了影响工作空间的因素。3、针对复杂零件的加工问题,给出了复杂零件建模时曲线曲面的生成算法。4、从多轴加工角度考虑,建立了...  (本文共160页) 本文目录 | 阅读全文>>

中北大学
中北大学

一种六自由度冗余混联机床机构的性能分析

现代制造业发展迅猛,机床具有举足轻重的位置,其中混联机床为机构学领域提供了新的研究方向,已得到国内外学者的广泛关注。混联机床兼备并联机床加工精度高、响应速度快和串联机床工作空间大的优点,在航空航天、国防军工等领域的运用具有广阔前景。同时,冗余驱动可在一定程度上消除奇异位形,可对关节驱动力进行有效改善,提高机床驱动的平稳性,故也逐渐成为一种发展趋势。本文针对一种由平面3自由度并联机构和空间3自由度冗余并联机构组成的混联机床机构,对其进行了机构构型分析、运动学和动力学性能分析,在此基础上,进行了机床结构刚度分析和模态分析,并通过仿真算例验证了分析的合理性。研究表明,该冗余驱动混联机床具有工作范围大、刚度高、无奇异位形、操作方便的优点,可用于加工精密整体结构件,为后续机床的结构设计、制造和控制模型的建立奠定了理论基础。主要研究内容如下:1、利用螺旋理论对该混联机床机构进行了构型分析。运用螺旋理论分析了该机构的运动原理和自由度,通过G-...  (本文共88页) 本文目录 | 阅读全文>>