3-TPT并联机构姿态误差对整体加工精度影响研究

并联机构的误差是影响其精度的重要因素,分析各项误差源对动平台误差的影响,对降低误差、提高并联机构精度有着重要意义。通过分析并联机构姿态误差对整体加工精度的影响,以3-TPT并联机构为例,建立机构运动学方程后进一步建立机构误差的数学模型。在建立误差模型的基础上利用MATLAB软件对机构的误差模型进行仿真分析。对结果分析表明3-TPT并联机构姿态误差对整体加工精度影响在机构工作平面中心点处附近较小且随x轴位置变化精度影响较大。研究对全面分析3-TPT机构工作精度具有重要影响,其结论也可以用于并联机构尺寸优化和误差补偿。     

铰链间隙对6自由度并联机床刀具位姿的影响分析

为了评价6自由度交叉杆型并联机床中铰链间隙对刀具空间位置与姿态(简称位姿)的影响,提出了一种"分解、求交"方法,确定铰链间隙引起刀具平台位姿的可达空间,进而分析铰链间隙对刀具位姿的影响。基于旋量理论,采用指数坐标法推导了该机床各支链的正向运动学指数式解析表达式,并分别求取单支链单独约束下铰链间隙引起刀具平台的可达空间。对6个空间进行求交处理,获得6支链同时约束下的可达空间,即为间隙引起的误差空间。实验结果证明了该"分解、求交"方法的正确性和有效性。     

虎克铰误差对并联机床动平台位置误差的影响

以虚拟样机为基础,分析了并联机构中虎克铰的误差对机床机械误差的影响,分别得到了当虎克铰在3个方向上单独存在误差时对机床动平台的影响,以及3个方向同时存在误差时对机床动平台综合位置精度的影响.     

基于ANSYS的3-TPT并联机床静刚度有限元分析

利用大型有限元分析软件ANSYS对东北大学研制的3-TPT并联机床在某一工作位置的三种不同受力情况下的机床主体结构进行了线性静态分析。得出了该机床的刚度和应力分布情况。其分析结果和实际情况基本吻合。为机床的局部改进和后续的优化提供了依据。     

新型两平移一转动并联机器人机构精度分析与仿真

通过对一种新型两平移一转动并联机器人机构的分析,求出其运动学位置正解,利用微分理论,建立了该并联机器人机构的精度模型。通过计算机仿真,分析了主动副的移动误差、结构参数误差和位姿变化对机器人机构精度的影响。为该机器人机构实际误差补偿与控制提供理论依据。     

一种基于位置正解的并联机器人精度分析算法

利用杆长逐次逼近算法来求解并联机器人理想位姿以及有结构误差时的实际位姿，并用欧拉角表示机器人姿态，分析机器人位姿误差。通过仿真计算实例，证明该算法可快速高效求得机器人位姿误差。     

并联杆系机床的结构分析与加工过程的计算机仿真

介绍了并联杆系机床（也称虚拟轴机床、六腿机床）的工作原理、特点和结构型式,并对其加工过程进行了计算机仿真。     

并联机床不同位形下的运动精度评价指标

以6自由度6TPS型并联机床为模型,推导出机构输入和输出的误差传递方程,分析了单个支链和整个系统的误差传递情况。利用雅可比矩阵的奇异值分解,得到影响位形精度的三个误差敏感性指标,即误差综合敏感度、误差绝对敏感度和误差方向敏感度。定义了综合误差系数和综合误差度,并以此作为评价不同位形运动精度的指标。最后,利用一台实际的并联机床,对不同加工轨迹的运动精度进行了评价,确定最优的加工轨迹。     

交叉杆型并联机床的动力学性能研究

并联机床是一种20世纪90年代问世的新型数控加工装备,其机床刀具-夹具系统以及各杆的模态参数,对切削加工过程有着很大的影响.采用频响函数法,在BJ-04-02(A)交叉杆型并联机床上通过试验测定了Fraisa刀具和BT40C刀具夹头系统的模态参数以及6条腿的动态响应,为进一步加工零件和开展工艺研究奠定了必要的基础.     

温度对交叉杆并联机床加工精度的影响分析

研究了环境温度对交叉杆并联机床加工精度的影响。采用闭环矢量法建立了该并联机床的运动学反解方程,并基于该方程通过优化算法建立了该机床的位姿误差模型,分析并比较了由环境温度变化引起的机床加工误差。研究表明,环境温度变化产生的驱动杆杆长误差相对较大,使得并联机床加工精度降低,由环境温度引起的机床加工误差在误差分析与补偿过程中是不可以被忽略的。为了提高并联机床的加工精度,必须对其工作环境温度进行控制或进行温度补偿。     

5-UPS/PRPU五自由度并联机床精度分析

介绍了一种新型的5—UPS/PRPU五自由度并联机床，采用矩阵法建立了该并联机床的误差模型，利用蒙特卡洛技术模拟分析了驱动杆杆长误差、球铰以及虎克铰间隙对终端平台误差的影响，最合对机床的精度进行了实例分析，为该机床样机的顺利研制奠定了基础。     

用蒙特卡洛法进行6腿并联机床精度综合

在综合考虑零部件制造公差和运动副配合间隙的基础上，利用蒙特卡洛法对6腿并联机床进行了精度综合。结果表明，这种方法简便直观，易于编程。     

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%。     

6-UPS并联机床误差分布特性

为确定6-UPS交叉杆式Stewart型并联机床BJ-04-02(A)的加工精度特性,运用逆向思维方式,从刀具平台发生给定位置误差、姿态误差时驱动杆长度的变化中获得机床精度信息。计算了工作空间内各位置点、各姿态下刀具平台发生给定位置误差、姿态误差时驱动杆长度的变化量;通过极值、倒数等运算,获得了单位杆长误差引起的刀具平台位置、姿态误差的上下限,并给出了位姿误差在工作空间内的分布特性。     

基于Creo及SimMechanics对3-TPT并联机构的运动学仿真与模拟

针对一种3-TPT并联机构进行运动学模拟仿真,利用Creo 2.0建立了虚拟样机模型,并推导出了并联机构的运动学正、逆解方程。借助于Matlab中SimMechanics模块的系统动态建模功能,创建了3-TPT并联机构运动模型;利用Simulink和模糊控制箱建立了模糊PID控制器,将其与SimMechanics模型连接,对3-TPT并联机构进行动态仿真模拟,得出伸缩杆位速度变化曲线;通过对曲线的分析研究,可以得出该并联机构的运动平稳性较好。该方法能够直观地对并联机构进行可视化运动分析,进而可为3-TPT并联机构的结构参数优化、性能分析及模糊PID控制器的设计提供参考依据。     

一种少自由度并联机床在ADAMS中的建模与仿真

介绍了一种少自由度并联机床在ADAMS中的模型建造过程,实现了复杂机械在ADAMS中的虚拟样机建模,并对实际建立的虚拟样机模型进行了仿真。仿真结果表明,建立的虚拟样机模型精确,能够达到仿真精度要求,可获得理想的仿真结果,为并联机床的运动学、动力学、控制等后续研究奠定了基础。     

一种三杆并联机床的静力分析

推导了在重力和切削力作用下并联机床驱动力的计算方程，并对一种三杆并联机床进行了仿真计算。结果表明，该种并联机床进行切削加工时，各杆输出的驱动力比较均匀，没有突变，各杆驱动力最大不超过切削力的1．4倍；机床自重产生的驱动力在工作空间中无突变，并且在工作空间边缘处较大；为了克服机床自重，需要各杆输出较大的驱动力，因此需要对机床进行平衡。     

基于虚拟样机技术的3-UPS并联机床仿真研究

以3-UPS并联机床为研究对象,应用虚拟样机技术建立参数化仿真模型,给出了并联机床虚拟样机设计流程和系统结构。利用该样机模型对并联机床进行了运动学和动力学分析,为并联机床结构和数控系统设计提供了主要参数和理论依据。     

并联机床运动仿真与运动学分析的新方法

为了不建立数学模型完成并联机床机构的运动仿真和运动学分析，提出综合利用CAD软件所具有的装配约束和尺寸驱动功能实现运动仿真和运动学分析的方法。给定刀具位置与姿态的驱动尺寸和杆件长度的被驱动尺寸，在装配约束作用下驱动尺寸带动整个机构运动，实现运动仿真，记录杆件长度的被驱动尺寸，得到杆长的值。用Matlab软件拟合杆长数据，得到刀具位姿（驱动尺寸）与每个杆长值（被驱动尺寸）的拟合曲线和拟合方程，求解了杆件的速度和加速度方程。计算机模拟结果表明，并联机床运动仿真与运动学分析方法简捷直观，速度快，求解精度高，可完成其他多自由度并联机构的运动仿真和运动学分析，是并联机构的运动仿真和运动学分析的有效工具。     

五杆五环并联机床运动学和动力学研究

结合五杆五环并联机床的三维设计,介绍了该机床设计中的总体结构布局以及如何应用装配关系和约束条件在机床中实现五自由度.根据运动学和动力学的相关理论和并联机床具有随位形变化而变化的动态特性,在已知加工表面参数的条件下,运用软件ADAMS作出了机床的动态仿真,用该机床的运动学逆解模型对5根杆长进行控制,从而获取了机床刀尖的速度和加速度的动态变化,以及刀尖在受到模拟切削力的作用下,各驱动杆中驱动力的动态变化.