BKX-Ⅰ型并联机床的准静力学分析

对基于Stewart平台的BKX-Ⅰ型并联数控机床进行了连续加工期间(非理想状况下)的准静力学分析,并建立了并联数控机床的运动学模型,导出了伸缩杆两端球铰的瞬时支反力、轴向力及伸缩杆所需最小驱动功率的方程,并指出了瞬时支反力对加工精度的影响。     

BKX-I型并联机床的实验模态分析

应用锤击法和基于变时基采样的SIMO法 ,对BKX -I型并联机床进行了模态实验 ,分别获得了机床沿x、y、z方向和机床整体结构的低阶固有频率、振型、阻尼比以及相应的振型动画。在此基础上 ,对该并联机床动态特性的特点进行了分析 ,明确了该机床动态特性的几个特点 ,确定了该机床的薄弱环节 ,并提出了提高并联机床动态特性的具体措施 ,为并联机床结构的动态设计和优化设计提供了依据     

BKX-I型并联运动机床的实验模态分析及灵敏度分析

在对BKX-I型并联运动机床进行实验模态分析的基础上,获得了机床在典型位姿下的低阶固有频率、振型、阻尼比,同时通过对机床系统进行灵敏度分析确定其薄弱环节,并提出提高并联运动机床动态特性的具体措施,为并联运动机床结构的动态设计和优化设计提供了有效的方法。     

并联机床静力学及静刚度研究

从机器人学的角度来看,并联机构的静力学和运动学之间存在一定的联系,对于少自由度并联机构,其运动学和静力学之间的关系比较复杂,特别是静刚度计算问题更为复杂。使用矢量法推导了五自由度并联机床速度Jacobian矩阵和力Jacobian矩阵之间的关系,并应用此关系解决了并联机床的静力学问题。在并联机床静力学和运动学研究的基础上,提出了一种新的静刚度计算方法,并对并联机床在一些位姿下的静刚度进行了计算。计算结果表明,该方法可行,为并联机床的设计、机构学特性的研究提供了具有使用价值的指导。     

5-UPS/PRPU五自由度并联机床静力学分析

介绍了5-UPS／PRPU五自由度并联机床机构,通过对该机构进行静力学分析,建立了该机床的静力平衡方程和静力传递矩阵。对机床加工过程中的受力进行了具体分析,根据作用在动平台上的外力负载,可以得到5个驱动杆的受力大小和中间分支所承受的力偶矩大小,为该机床的结构设计、运动规划和动力学分析奠定了基础。     

并联杆系机床工作空间分析

本文分析了并联杆系机床的工作空间,给出了影响工作空间的基本约束条件,证明了运动可控制条件和力非奇异条件是完全一致的,另外,本文还提出了一种将６维形式的工作空间以３维形式表示的方法。     

新型3-PTT型三杆并联磨削机床

介绍了东北大学创新研制成功的3－PTT型水平滑块式三杆平移自由并联机床的机构及运动学和力学特性。该新构型并联机床适合长形工件加工，特性优良，有广阔应用前景。第一台产品已成功投产使用。     

并联机床静刚度研究

常见的并联机床静刚度分析理论发展尚未完善。本文在研究并联机床静力学的基础上,使用能量法分析在外载荷作用下的并联机床变形量,从而获得在不同位姿下并联机床的静刚度。利用上述方法,针对一台五自由度的并联机床进行了分析,获得了其静刚度。为并联机床静刚度研究及其设计提供了理论依据和方法支持。     

并联机床数控加工过程仿真方法的开发

针对六自由度数控铣床－并联机床的数控加工,本文提出一种新的加工过程仿真算法。该算法基于观察坐标系,利用扫描线算法在精度范围内表示工件和刀具,从而将复杂的三维布尔运算简化的一维布尔运算。笔者在微机上利用ＶＣ＋＋,根据这种新算法,开发出并联机床数控加工过程仿真系统,实现了并联机床数控加工过程仿真。     

并联机床研究

并联机床是基于并联机构的新型机床，介绍了并联机构和并联机床的特点和国内外取得的一些研究成果，最后介绍了课题组在三杆并联机构方面的研究成果。     

BKX-I型并联机床定姿态工作空间数值仿真与求解

以北京某大学研制的BKX-I型并联机床为对象,用矢量法建立了并联机床的位置逆解方程。通过分析影响机床工作空间大小的结构约束条件,基于位置逆解方程推导了并联机床的定姿态工作空间求解过程,提出了一种基于柱坐标搜索法原理的工作空间数值求解方法。在此基础上,在MATLAB软件环境中对BKX-I型并联机床的定姿态工作空间进行了数值仿真与求解,得到了工作空间的三维图谱和定姿态工作空间的体积。仿真结果表明,该方法原理简单、效率高、仿真效果好,为后续深入研究奠定了基础。     

BKX-I型变轴数控机床的有限元模态分析

针对BKX—Ⅰ型变轴数控机床的结构特点，应用ANSYS软件建立了该机床用于模态分析的有限元模型，通过分析，给出了机床的前4阶固有频率和相应振型。并用实验模态分析对该有限元模型进行了验证，为进一步进行动力学分析奠定了基础。在此基础上，分析了机床的位置变化对固有频率的影响规律，并指出了影响该机床动态特性的薄弱部位，为机床的结构优化设计提供了理论依据。     

Parallel Machine Tool

并联机床是90年代问世的新型数控加工装备,其研发使机床行业面临新的机遇与挑战。简要评述了并联机床的国内外发展现状和未来趋势,以及设计理论与关键技术的研究进展。结合样机设计与制造的实践经验,提出亟待解决的若干理论与技术问题,以及解决这些问题的可行途径。     

BKX-I型变轴机床的伸缩轴刚度实验数据回归分析

Stewart平台作为变轴数控机床的运动部件 ,其刚度是影响机床综合刚度的主要因素之一 ,因而也会最终影响机床的加工精度。本文以BKX -I型变轴机床的伸缩轴为研究对象 ,用实验的方法 ,从变形的角度分析了伸缩轴的刚度变化规律。通过对实验数据的线性回归分析 ,建立了伸缩轴的刚度计算模型 ,并利用该模型扼要地分析了整机的综合刚度在不同高度工作空间中的分布规律。     

BKX-Ⅰ型变轴机床的伸缩轴刚度实验数据回归分析

Stewart平台作为变轴数控机床的运动部件,其刚度是影响机床综合刚度的主要因素之一,因而也会最终影响机床的加工精度.本文以BKX-Ⅰ型变轴机床的伸缩轴为研究对象,用实验的方法,从变形的角度分析了伸缩轴的刚度变化规律.通过对实验数据的线性回归分析,建立了伸缩轴的刚度计算模型,并利用该模型扼要地分析了整机的综合刚度在不同高度工作空间中的分布规律.     

内铣式并联机床运动空间干涉分析

通过对内铣式并联机床进行结构设计，运用Pro／Engineer2000i2进行三维造型，以Matlah5．3为编程工具，分析了其在运动过程中可能产生的各种干涉情况。并利用并联机床逆解及中心轨迹法建立起构件之间干涉的数学模型，最后讨论了干涉对工作空间的影响。这些工作为并联结构系列化设计提供了理论依据，并对并联机床的运动分析、运动控制参量求解都有直接的意义。     

新型并联机床逆动力学分析

采用牛顿—欧拉法建立了XNZD755新型并联机床逆动力学模型;对几个典型轨迹下激励器所需的驱动力进行了数值计算分析,计算结果与基于ADAMS建立的虚拟样机仿真结果相比不超过2%。     

新型并联机床的操作空间分析

本文分析了影响机床操作空间的主要因素,开发了机床操作空间边界的变步长搜索算法,同时以扩大操作空间为目标进行了机床结构设计,并以操作空间截面面积和体积作为评价准则,验证了球铰座倾斜安装的操作空间比平面安装的操作空间增加两倍以上。     

新型三平动并联机床的运动分析

以一种新型三自由度并联机床为研究对象,建立了该机床的运动学正、反解方程,推导出了该机床的雅可比矩阵及雅可比逆矩阵,并在此基础上对该机床的奇异性及平稳性进行了研究,仿真出了该机床各驱动杆伸缩速度变化曲线.该研究为并联机床结构最优化设计及性能分析提供了一定的理论依据.     

并联机床工作空间的分析仿真

以3-TPS型并联机床为算例,对其工作空间进行分析仿真,它不仅与机构的连杆尺寸有关,而且与它的整体结构有关。通过进行约束分析,讨论了给定参数下的工作空间的大小以及参数对工作空间体积的影响。