一种新型并联机床的奇异位形解析

提出了一种以空间三自由度并联机构作为主进给机构的并联机床新结构。建立了并联机床主进给机构位置分析的输入输出方程,推导了奇异位形判别的解析表达式。该判别式在形式上为多项式代数方程,在推导过程中引入数值-符号处理技术,得到了多项式代数方程中每一系数元素的数值-符号形式的解析表达式。主进给机构的奇异位形的集合为参数空间的曲面片,得到了奇异曲面方程及奇异曲面的截面曲线图,给出了奇异位形分析计算的数值实例。     

交叉杆型并联机床误差模型建立与分析

基于交叉杆型并联机床的并联机构特点,利用空间矢量法建立了几何误差的数学模型,由此得出了动平台中心点位姿误差与铰链点位置误差和驱动杆长度误差的关系表达式。并针对BJ-04-02(A)型交叉杆并联机床的初始位置误差进行了计算分析,所得结论对并联机床的性能评价有一定的指导意义。     

并联机床型号命名和精度评估研究

研究了并联机床的型号命名方法及精度评估问题，将精度评估划分为几何性能评估、位姿运动精度评估和工作精度评估3个部分，为规范并联机床型号和实施工业化并联机床的精度检测和验收提供了科学依据。     

五轴并联铣床特征参数误差灵敏度分析

将并联机构等效为由串联机构构成的空间闭环机构,运用D－H方法系统研究了五轴并联铣床的特征参数误差对运动平台位姿误差的影响,揭示出特征参数沿机床各位姿方向误差灵敏度变化规律。仿真结果不仅证实了现有机床机构设计合理,而且为今后并联机床进一步精度设计提供了可靠依据。     

一种新型虚轴机床的结构设计与位置分析

提出了以四自由度空间并联机构作为主进给机构,辅以双向移动工作台实现多坐标数控加工的一种新型虚拟轴机床的结构设计方案。该虚拟轴机床具有工作空间大、灵巧性好、位置与姿态解耦等优点。计算了主进给机构的自由度,给出了位置反解的方法,推导了位置正确的封闭方程,并给出了数值实例。     

机床主轴回转误差对加工精度影响分析

以车床主轴的回转误差为例,分析了由于主轴的纯径向跳动和纯轴向窜动而造成被加工工件横截面的几何形状误差,以及由此产生的加工误差的大小,得出了这两种误差对加工精度影响的各种结果。     

基于BP神经网络的虚拟轴机床的实时误差补偿控制

针对虚拟轴机床位置精度高、钢度大、机械结构简单等特点，提出了基于BP神经网络的实时误差补偿控制策略。应用BP神经网络对虚拟轴机床的运动学反解进行学习，利用训练好的神经网络对虚拟轴机床进行误差补偿；给出三坐标虚拟轴机床误差补偿的仿真结果。表明这种补偿控制方案十分有效，补偿后能较大地减小机床的位置误差。     

Pro/E在新型并联机床实体建模上的应用

采用Pro/E对3_TPS_RRR并联机床进行虚拟样机实体建模,并分析该机床机构。利用Pro/E软件对该并联机床进行了特征建模,设计出伸缩杆、驱动杆、动平台、静平台、虎克铰及双十字轴的结构。结合Pro/E的机构约束条件对3_TPS_RRR型并联机床进行模拟装配,从而得到虚拟样机实体模型。通过Pro/E设计出的虚拟样机缩短了机床设计和制造周期,提高了生产效率。     

一种2自由度平面并联机器人的精度分析

以一种2自由度平面并联机器人机构为对象,分析了该并联机器人机构的误差源,首先利用图解法得到该平面并联机器人机构的可达工作空间和有效工作空间,再利用环路增量法和误差分离技术导出了末端位置误差与误差源之间的映射关系,因而为其在工作空间内的位姿误差建立了数学模型,给出了这个平面并联机器人机构位姿误差的计算方法,从而对其进行精度分析,最后借助于搜索法得到了其在有效工作空间内的误差分布图像.     

一种新型并联机床的最优轨迹规划

提出了一种新型并联机床的最优轨迹规划方法,其过程是在参数空间进行轨迹规划,再将参数空间的运动轨迹映射到关节空间。在轨迹规划中,以雅可比矩阵条件数的倒数作为适应度函数,利用遗传算法优化了并联机床的多余自由度。仿真计算结果表明:最优轨迹规划方法既能给出并联机床加工过程中的灵巧构型,又可使得并联机床获得平稳的运动性能。     

一种混联型虚拟轴机床奇异位形分析的解析法

建立了一种混联型虚拟轴机床主进给机构位置分析的输入输出方程，并推导出奇异位形判别的解析表达式，该奇异位形判别式为一多项式代数方程，在推导过程中引入数值－符号处理技术，得到了多项式代数方程中每一系统的数值－符号形式的解析表达式，该机构的奇异位形的集合为参数空间的曲面片，得到了奇异曲面方程及奇异曲面的截面曲线。给出了奇异位形分析计算的数值实例。     

基于LAPIK并联机器人的群钻数学模型

通过对基本型群钻相关参数的研究,结合KIM-750型虚拟轴测量加工中心的具体特性,建立了基于此并联机器人的基本型群钻数学模型,通过程序控制在该并联机器人上实现了群钻的自动模拟刃磨。     

Calibration of a Parallel Kinematic Machine Tool

The parallel kinematic machinetool(PKMT)is anew-style machine tool[1].Though it has an advan-tage over traditional NC machine tool due to a seriesof characteristics such as si mple structure,fast re-sponse speed and non cumulative errors[2,3],its abso-lute accuracy is not sufficient for a machine tool re-quiring high accuracy.A mainfactor reducingthe ac-curacy is kinematic parameter errors caused by ma-chining and assembling errors[4].Calibration is a solution to this problem.It ismore prac…     

一种考虑对刀点的五轴数控机床几何精度预测方法

针对对刀点对机床精度的影响及对机床最终精度和性能的评价,提出了一种考虑对刀点的五轴数控机床几何精度预测与定量分析方法。该方法首先利用多体系统运动学理论,建立了基于NAS979斜置圆锥台的五轴数控机床运动方程。以此为基础,求解了基于对刀点的试件实际加工位置和数控加工指令,建立了五轴数控机床几何精度预测模型,预测了圆锥台圆度、同轴度和倾斜度等精度指标。然后,开展了五轴数控机床精度的仿真预测定量分析。圆锥台圆度、同轴度、倾斜度的预测值分别为0.029mm、Φ0.0654mm、0.0243mm,而圆锥台圆度、同轴度、倾斜度的标准公差要求值分别为0.100mm、Φ0.100mm、0.030mm。仿真结果表明,预测的圆锥台精度指标能够满足标准公差精度要求。最后,为了验证该方法的有效性性,开展了了斜置圆锥台的切削实验验证。圆锥台圆度、同轴度和倾斜度的测量最大值分别为0.0380mm、Φ0.0931mm和0.0282mm,最小值分别为0.0316mm、Φ0.0658mm和0.0246mm,测量均值分别为0.0356mm、Φ0.0805mm和0.0271mm。实验结果表明,测量均值与预测值非常吻合。因此,在新研制的数控机床精度检验与验收过程中,机床研制单位能利用该方法准确、快速、直观地评估机床精度和性能。     

Tricept型并联机床曲面加工的刀轨规划

研究了Tricept型并联机床采用平底刀加工曲面时的刀轨规划问题. 首先简要地介绍了机床的结构组成,并对机床的逆运动学及其位姿作业空间进行了分析. 在此基础上,给出了刀具干涉检验及刀具位姿作业空间检验的有效算法. 借助于传统五坐标数控机床曲面加工的等残高刀轨路径生成方法,提出了适用于Tricept型并联机床的刀轨规划算法.     

基于3DS MAX的虚拟轴机床的运动学仿真

基于 3DS环境和MAXScript脚本语言开发平台 ,在虚拟环境下对该虚拟轴机床进行了样机的实体建模、运动学仿真 ,给出了样机仿真实例     

基于3DS MAX的四自由度虚拟轴机床的仿真系统

提出了一种四自由度虚拟轴机床的新结构,该新型虚拟轴机床具有工作空间大、可实现姿态角大等特点,基于3DS环境和MAXScript脚本语言开发平台,在虚拟环境下对该虚拟轴机床进行了样机的实体建模、运动学仿真和干涉分析,给出了样机仿真实例。     

并联机床平台的加工

针对六轴并联机床定平台和动平台的整体式复杂结构，分析了定平台、动平台加工工艺特点，提出了焊接制作平台毛坯的方法和平台的加工方案，利用Unigraphics（UG）进行平台的辅助加工，包括生成定平台和动平台的三维造型、刀具轨迹编程、后置处理的设定和加工仿真，有效地解决了并联机床平台加工中的数控编程问题．实践证明：实际加工后的整体式定平台和动平台刚度好、精确度高，在并联机床的使用过程中收到了良好效果．     

并联机床单支路静刚度的有限元分析

为探讨并联机床单支路的刚度对并联机床性能的影响，利用ANSYS软件对并联机床的单支路进行静刚度有限元分析，找出了并联机床单支路的应力集中处，得到了单支路所加载荷与丝杠受力之间的关系，改进了单支路的结构设计．通过实验表明，分析结果与实际情况吻合良好，在并联机床的设计过程中收到了很好的效果．