面向新型并联机床的NURBS曲面直接插补算法研究

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并联机床的配置方案。推导了并联机床位置、速度逆解模型 ,设计了面向该并联机床的CNC系统方案。构造了由刀具轨迹计算、位置与速度逆解模型和PVT细插补模式相结合的NURBS曲面直接插补算法 ,并讨论了CNC系统方案实施中的关键技术     

基于MATLAB的三自由度并联机床的静力特性分析

文章介绍了一种三自由度并联机床的机构特点.在对该并联机构静力分析的基础上,利用虚功原理建立了并联机床的静力平衡方程.在MA丁LA日环境下对并联机床的整体受力进行了研究,获得了其应力及应变的分布变化规律.研究结果表明:在其工作空间内,各驱动单元的驱动力变化趋势平稳,没有突变,具有良好的力学特性.为并联机床的机构优化和动力学研究提供了理论基石出.     

新型混联虚拟轴机床的位置正解与工作空间分析

提出了以三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混联虚拟轴机床的配置方案。建立了空间并联机构位置正解的封闭方程，分析了空间并联机构及其虚拟轴机床的工作空间，并给出了数值实例。     

一种混联型虚拟轴机床的位置正确与工作空间分析

提出了以4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混联型虚拟轴机床的配置方案，推导出了主进给机构位置正确的封闭方程，基于曲面分析方法分析了主进给机构及其虚拟轴机床的工作空间，并给出了数值实例。     

并联机床工件自动定位

根据并联机床的几何约束条件 ,提出并联机床工件自动定位的算法。该算法简单实用 ,对一个复杂曲面可以自动找到其在并联机床工作空间中可以加工的位置。     

3-DOF并联机构运动学与新型混联机床构想

在机械制造领域,混联机床结合了并联机床和传统机床的主要优点,它既有高的刚度,也有大的工作空间,混联机床成为下一代机床极佳的选择.根据三自由度(3 -DOF)空间并联机构的运动学求解特点,将已提出和应用的3-DOF空间并联机构分为四类,并在分类的基础上提出一种新型的混联机床,它是由一个空间三自由度(两个移动和一个转动)的...     

并联机床工作自动定位

根据并联机床的几何约束条件，提出并联机床工件自动定位的算法。该 算法简单实用，对一个复杂曲面可以自动找到其在并联机床工作空间中可以加工的位置。     

新型并联机床工件坐标系定位的研究

建立了5-UPS/PRPU并联机床机构的雅可比矩阵。在此基础上,得到了3个影响机床机构灵巧度的指标,即条件数、最小奇异值、可操作性。通过对这3个并联机床灵巧度评价指标进行分析,定义了两个灵巧度的综合评价指标——综合灵巧度系数和综合灵巧度。把5-UPS/PRPU并联机床工件坐标系的定位问题归结为在满足工作空间前提下,对刀位文件综合灵巧度的优化,对这个非线性优化问题进行了求解,得到定位矢量,并结合一个曲面定位的具体实例,给出了算法验证。     

一种新型混联机床原型构想及运动学分析

在机械制造领域,混联机床结合了并联机床和传统机床的主要优点,它既有高的刚度,也有大的工作空间,它作为加工机床的理想补充已被许多学者接受。一种新型的混联机床是由一个空间三自由度(两个移动和一个转动)的并联机构和一个XY平面二自由度(两个移动)的工作平台组成,可以作为高速多自由度的加工中心,扩大机床的加工范围。对空间三自由度的并联机构的正向运动学和逆向运动学进行了分析和研究,并使用MATLAB软件编程,给出了数值实例。     

一种新型4-RPTR并联机构及运动学分析

提出一种能实现空间三维平移和绕X轴旋转的4-RPTR型四自由度并联机构,运用螺旋理论分析了该并联机构的三维平移和一维转动的机构学原理,计算了机构自由度,进行了驱动输入选取与论证,并进行了奇异分析,运用多体系统运动学理论建立了该并联机构的运动学方程,进行了正反求解的讨论与数值验证。该并联机构是对三平移一转动四自由度并联机构的重要补充,它是一种支链完全相同的半对称并联机构,结构简单,可应用于工业装配机器人、坐标测量机、姿态调节器、并联机床、工作台等领域。     

基于Groebner基法的三自由度并联机床的位置正解与可操作性分析的符号解

基于Groebner基法和计算机符号处理技术,对三自由度并联机床的位置正解问题进行了符号求解。该法通过对变量排序,建立多项式对的集合,求SP多项式,约简等运算,将一组非线性方程组化简为同价的三角化方程组,得到了封闭形式的解析解;导出了雅可比矩阵,引入了符号处理技术,并且对该并联机床的可操作性进行了分析,给出了具体数值实例。     

新型混联虚拟轴机床加工仿真系统的设计与实现

提出了一种混联型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、位置与姿态解耦等优点。以该虚拟轴机床为对象 ,基于 3DS环境和 MAXScript脚本语言开发平台 ,在虚拟环境下进行了样机的实体建模、运动学仿真和干涉分析。为检查机床结构设计中的动静态干涉问题、验证轨迹规划的合理性、实现对零件可加工性及加工参数的合理性评价提供了可靠的依据     

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。     

六自由度虚拟轴机床预处理算法研究及系统建造

研究了六自由度轴机床的预处理算法,阐述了利用多余自由度提高机床工作性能的策略,并结合ＶＡＭＴ１Ｙ探讨了机床预处理的实现方法。     

六自由度并联运动机床奇异性研究

6-PSS并联运动机床的奇异性分析是6-PSS并联运动机床其它分析的基础,也是空间机构学分析的一个难点。本文首先解释了并联运动机床奇异性特征,通过建立6-PSS并联运动机床结构数学模型,实现了参数化设计。利用螺旋理论空间分析的优势,建立了6-PSS并联运动机床的Plücker坐标,方便地给出机床受力Jacobian矩阵,同时利用Matlab强大数学计算功能,精确的分析出并联机床的奇异性空间,降低了并联运动机床奇异分析的复杂性。     

基于凯恩方程的新型并联机床动力学研究

新型并联机床是空间多环机构在机床领域的创造性应用,本文以凯恩方程为基础建立了该机床的封闭形式的动力学方程,该方程不使用动力学函数且不需求导运算,因而便于计算机实现,为对并联机床进行动态分析与设计提供了基础。     

虚拟轴机床作业空间快速检验算法的研究

根据虚拟轴机床的结构和运动特点,提出在机床的运动学分析中运用单开链方法,只进行一次运动学逆解计算就可求出全部运动变量的值,包括从动铰的运动坐标,因此适合于作业空间的快速经验。基于一台实际的虚拟轴机床－－VAMT1Y,对该算法进行了应用和验证。     

Machining and dimensional inspection of spatial cams on 5-axis machine tools

An analytical methodology is developed for NC data generation to produce and measure spatial cams on 5-axis machine tools. The Denavit-Hartenberg notation is used for expressing the ability function of the employed machine tool and in the generation of the desired cutter/measuring-probe location. NC data equations are determined by equating the corresponding elements of the machine tool's ability function to the desired tool location matrices. To validate this methodology, a designed cam was machined and its surfaces were measured by an online measurement system equipped with a touch-trigger probe on a 5-axis machine tool. The resultant cutting speed and material-removal rate during machining are also investigated. This methodology is a general one and is applicable to various spatial cams. It also combines the activities of design, manufacturing, and measurement, thus making the production process more flexible, automatic, and controllable.     

INVERSE DYNAMIC FORMULATION OF A NOVEL HYBRID MACHINE TOOL

In recent years, hybrid devices have increasingly received more research. However, few of researchers studied the dynamic analysis. The inverse dynamic analysis of a novel hybrid machine tool designed in Tsinghua University is presented. The hybrid machine tool under consideration consists of parallel and serial structures, which is based on a new 2-DOF parallel platform and serial orientations. The kinematics and the dynamic equations are studied first for the parallel structure through Newton-Euler approach. And then, the dynamic analysis for serial structures is conducted. Finally, a closed-form inverse dynamic formulation is derived by using some elimination techniques. Some simulation results are also given.