国内并联机床的发展
并联机床作为一种新型的加工设备,已成为当前机床技术的一个重要研究方向,受到了国际机床行业的高度重视。并联机床克服了传统串
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- 燕山大学
并联机床是并联机构学、数控技术和计算机控制技术在数控机床领域的创造性应用,它相对于传统数控机床具有诸多优点,适合加工复杂曲面零件。本文以开发面向5-UPS/PRPU并联机床CAD/CAM集成系统和研究并联机构分析新方法的实施过程作为主要研究内容。系统分析了面向5-UPS/PRPU并联机床的CAD/CAM集成系统体系结构、后置处理技术、工件坐标系定位算法、快速干涉检验算法、数控加工仿真技术和并联机构分析新方法等问题,并做了加工实验。目的是一方面解决并联机床数控加工编程的关键技术,实现5-UPS/PRPU并联机床对零件(尤其是复杂曲面零件)的数控加工,推动并联机床的产业化和实用化;另一方面是寻求一种分析并联机构的简便、快捷的新方法,为并联机构分析提供有效的工具。内容如下:提出了面向5-UPS/PRPU并联机床CAD/CAM集成系统软件的总体结构,给出了系统软件的信息流程;对该集成系统软件进行了模块划分,并阐述了各模块的功能和实现方法...
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- 中北大学
随着我制造大国的日益强盛,制造业日渐发达,数控机床被应用于各个行业和领域,扮演着极为重要的角色。随着数控机床技术的发展,机床大致被分为串联机床、并联机床和混联机床三大类。其中并联机床以其具有较高的刚度重量比、较快的响应速度快、较高的加工精度、较好的机械柔性等特点发展成为机床的主流。同时并联机床还因具有机构工作空间较大、灵活性高、加工范围大的等优势成为某类难加工零件或特种制造领域的必备加工设备之一。本文基于并联机床的优点,用一种新型的并联机构作为并联机床的机械构型,设计出一种新型4-DOF并联机床。其主要研究内容如下:对该4-DOF并联机床从构型设想到构型描述,用INVENTOR三维建模软件对并联机床进行建模,并模拟其四个自由度运动的动画。证实该机构的可行性,同时给出机构的机械结构简图。并使用修正的机构自由度计算公式验算了其自由度。对该4-DOF并联机床机构进行了运动学分析。在机构上建立相对的静态和动态坐标系,得到机床动平台的旋转...
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- 燕山大学
并联机床作为一种全新构型的机床,与传统数控机床形成很强的互补。随着并联机床技术的进一步发展,少自由度并联机床逐渐显示出应有的潜力。5-UPS/PRPU五自由度并联机床是基于本课题组发明的新型少自由度5-UPS-X系列并联机床机构(专利公开号为 1371786)研制的,本文对该并联机床的基础理论和关键技术进行研究,主要包括以下几方面: 提出一种可以实现三维移动和两维转动的新型 5-UPS/PRPU 五自由度并联机床机构。利用运动螺旋理论和 D-H 参数法,确定了 PRPU 分支在运动中将始终约束动平台绕自身法线的转动,并求解出该分支关节变量与动平台位姿参数之间简单的解析运算关系,提出利用中间分支实时检测动平台位姿的方案。分析了机床的位置反解和速度正反解,推导了位置反解公式和速度公式,建立了适用于该机床的 5× 5雅可比矩阵,验证了并联机床的关节空间和工作空间之间的速度映射为一对一映射。最后对机床的工作空间、奇异性和灵巧性等运动学性...
(本文共136页)
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- 东北大学
并联机床因其为闭环机构链,理论上具有刚度好、精度高和配置多样等优势,在制造领域具有很广泛的应用前景。目前世界各国对并联机床的研发总体上仍处研究、试制和试用阶段。与国外相比,国内对并联机床理论、设计与应用等方面的关键技术研究仍有较大差距。因此,如何利用现有技术有效的分析机构运动学、动力学性能、运动控制等关键技术问题,并对机床的工作能力进行合理评价,成为并联机床研究中一个亟待解决的问题。由于并联机床的整体布局具有多样性,其动态特性、工作空间的大小和形状、运动参数等有很大的差异性,因此建模、仿真和虚拟现实技术是并联机床设计过程中不可缺少的环节,它涉及到并联机床机构学、运动学、零件建模、三维实现和运动控制等关键技术,是一项综合性的有创新意义和使用价值的研究课题。本文在前人研究的基础上,以一种3-TPT型并联机床为例,将新兴的虚拟样机技术应用到并联机床的关键技术的创新研究中,对其虚拟样机模型的建立、运动学、工作空间的求解,多柔体系统动力学...
(本文共149页)
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- 东北大学
并联机床作为一种全新构型的机床,其本身具有诸多的优点,如刚度高、承载能力强、动态性能好、速度快和结构简单等,近年来受到了国际学术界和工程界的广泛重视。运动控制系统是并联机床的重要组成部分,是决定机床性能的重要因素。由于并联机床构型和机构参数的不同,很难有一种控制系统适合所有的并联机床。因此只能有一种控制平台,由开发者自行配置硬件和软件,采用开放式体系结构建造控制系统。本文主要对PC+运动控制卡结构的控制系统进行了研究,使用Visual Basic编程语言,构建了一套基于PCI-1243U运动控制卡的控制系统,并将这套控制系统成功应用于二并联机床上。本文主要研究内容如下：(1)对并联机床及数控系统的发展过程、国内外发展现状及发展趋势进行了概述,并提出的本课题的来源、研究目的、意义及主要内容。(2)对二并联机床的控制系统进行了总体设计,开发了基于PC+控制卡的控制器,搭建出了并联机床的运动控制平台。(3)对二并联机床的运动学进行了分...
(本文共89页)
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