悬置式3自由度并联机构的精度分析

建立了悬置式3自由度并联机构的位置逆解模型;依据全微分理论建立了机构的误差模型,得到了该机构的输出位姿误差与各原始误差源之间的映射关系,对于给定的各结构参数和驱动误差,应用此模型可求出机构的输出位姿误差,为实际误差补偿提供理论依据.     

万能自动镗铣头有限元分析

为满足高速切削的需要,采用有限元法对重要零件进行静力分析,对镗铣头进行模态分析,根据分析结果对镗铣头的结构及尺寸进行优化改进,为获得整机的良好动态性能奠定基础。     

用Matlab实现3-PRS主轴平台结构参数敏感性分析

首先提出一种解析方法来研究主轴平台结构参数的敏感性并建立了敏感性模型，基于此模型并结合实例进行敏感性计算，并使用Matlab数据可视化功能，得到的图形表明：结构参数对平台运动位置和方向的影响随平台姿态的改变而改变而且模型的结构和运动分析坐标系的建立对得到的数据也都有影响。     

一种三自由度并联纠偏平台的误差分析

锡膏印刷作为SMT工艺流程的第一道工序,也是SMT质量的基础。针对平台纠偏定位精度不高而导致印刷后PCB锡膏偏移的问题,从全自动锡膏印刷机定位平台的结构分析出发,根据其运动特性,建立纠偏系统的数学模型和纠偏量的误差模型,分析了并联平台产生系统误差的原因和作用过程;利用误差分析中的微分法,建立了纠偏平台随机误差的模型,分析了各重要尺寸对纠偏精度的影响,并根据纠偏精度计算出了构件精度要求,对关键构件的选型和实际生产装配要求有指导意义。     

KH类行星运动装置的参数化设计与有限元分析

介绍了行星磨头机构的Pro/E参数化建模,然后利用Pro/E与ANSYSWorkbench的无缝连接,对其装配体进行模态分析,得到行星磨头机构的固有频率和振型图,为以后做相应动态分析提供了重要的模态参数,为改进和提高机构的设计提供了理论依据,从而进一步为实际设计提供了参考和依据。     

基于ANSYS的异形封头可靠性分析及优化设计

异形封头往往由于其独特的优势,应用越来越广泛,但由于异型封头形状各异、结构复杂,目前还没有相应的设计规范可查,严重影响了产品的开发设计.以烘筒S形封头为例,采用ANSYS软件可靠性分析及优化设计功能相结合的方法,对其进行了分析设计.首先借助于ANSYS软件对其进行了应力分析;在此基础上,利用可靠性分析功能对其进行了可靠性分析,同时获得应力敏感因素;通过对主要敏感性因素进行分析,找出可优化的设计变量,并借助ANSYS的优化设计功能对其进行优化.结果表明这种方法是实用可行的.     

基于CCD的立体视觉测量系统精度分析与结构设计研究

本文通过研究摄影测量理论和基于CCD的双日立体视觉测最系统,对轴线汇聚型结构的测量精度进行了分析,结合CCD感应器件的数字量化效应得出系统的测量误差估计公式.在工程中可以根据摄像机参数、基线长度、测量距离等参数估计测量误差;也可根据测量精度要求,指导立体视觉测量系统的结构设计.本文还结合实验证明了理论的正确性,研究结果在工程应用中有一定的指导意义.     

3-TPT 型并联机床的精度分析与仿真

为提高3-TPT型并联机床的运动精度,解决杆长误差和铰链间隙误差的影响问题,将3-TPT型并联机床的各条支链作为假想的单开链,利用矩阵法结合从运动学方程微分得到的结论,推导出杆长误差和铰链间隙误差与终端动平台位置误差的映射关系.以东北大学研制的3-TPT型并联机床为模型,在MATLAB下利用蒙特卡洛方法分析了工作空间内杆长误差和铰链间隙误差对终端运动精度的影响规律.仿真结果表明,该机床的终端输出误差较小,约为输入误差的1/15～1/12.5,基于该构型的试验平台可达到较高的运动精度.     

A comprehensive analysis of a 3-P (Pa) S spatial parallel manipulator

In this paper, a novel 3-degree of freedom (3-DOF) spatial parallel kinematic machine (PKM) is analyzed. The manipulator owns three main motions (two rotations and one translation) and three concomitant motions (one rotation and two translations). At first, the structure of this spatial PKM is simplified according to the characteristic of each limb. Secondly, the kinematics model of this spatial PKM is set up. In addition, the relationship between the main motions and concomitant motions is studied. The workspaces respectively based on the outputs and inputs are derived and analyzed. Furthermore, the velocity model is put forward. Two indexes based on the velocity model are employed to investigate the performance of this spatial PKM. At last, the output error model can be obtained and simulated. The comprehensive kinematics analysis in this paper is greatly useful for the future applications of this spatial PKM.     

并联6自由度运动模拟平台的误差分析

位姿误差是影响并联6自由度模拟平台性能的重要因素，文中采用矩阵微分法推导了原始误差与平台位姿误差之间的关系式，基于蒙特卡洛法对平台误差的概率分布进行研究，并分析了平台误差对各种原始误差的敏感度。分析表明6个缸长的误差敏感度最大，其次是上下铰点的z向位置误差。以上研究结果对实际并联6自由度运动模拟台的设计具有参考作用。     

基于伺服电动缸驱动的铣削头主轴位置控制结构设计

针对组合机床通用部件滑套式铣削头主轴伸出缩回运动的不足,设计了一种采用伺服电动缸驱动的主轴伸出缩回运动的结构方案。将铣削头主轴伸出缩回直线往复运动由液压缸驱动转换成伺服电动缸推杆驱动,主轴伸出位置实现无级精确控制,具备自动粗铣、半精铣、精铣、让刀功能。在数控组合铣床上实现柔性化加工,得到广泛应用。     

3-RPS并联机构运动学标定方法的研究

针对六轴混联机床中因3-RPS并联机构结构参数误差引起的精度问题,分析了影响3-RPS并联机构几何精度的误差因素,给出了并联机构的误差模型;基于影响并联机构定平台运动精度较大的几何误差参数;建立了运动学标定模型.采用阻尼最小二乘法,经多次优化迭代实现了利用一组测量数据完成非线性超越矛盾标定方程组的求解.利用激光干涉仪完成了标定用数据的测量,通过3-RPS并联机构运动学逆解和各铰链的几何标定参数,得到动平台的实际位姿.通过对标定前后的Z轴定位精度的检测及实际零件加工试验,验证了3-RPS并联机构运动学标定模型和方法的正确性和有效性.     

CVC轧机主传动万向接轴叉头有限元分析及优化

轧机主传动系统中万向接轴叉头因传递扭矩大、自身结构特殊等原因经常发生断裂破坏,以CVC轧机主传动系统的万向接轴又头为研究对象,采用Pro/E软件用拉伸、旋转、镜像等命令完成叉头的三维建模,以有限元软件ANSYS作为分析工具,经过网格划分、材料属性设定、加约束加载荷,对其进行了静力分析、模态分析等,得出其固有频率和主振型,并对叉头进行了优化,得到了叉头的最佳设计尺寸.分析结果有助于了解轧机传动系统的工作状态,为合理使用轧机提供了理论依据.     

新型三转动并联机构的动力学分析

提出一种基于Stewart机构的新型三转动并联机构,该机构有三个驱动缸和三个拉杆,能实现三自由度的转动.建立该机构的运动学方程,推导其运动学反解的封闭解和运动学正解的数值解,然后建立系统的动力学方程,最后对其动力学特性进行仿真分析.该新型并联机构在运动模拟领域具有广阔的应用前景.     

IC芯片粘片机并联焊头机构的运动学分析

针对所设计的IC芯片粘片机的并联焊头机构,建立了运动方程,给出了运动方程的正解,推导出速度、加速度的正、逆解。在已知左右驱动电机运动规律的情况下,使用Matlab软件得出了该机构X,y方向的速度、加速度曲线和位移曲线。研究结果表明,该机构运动平稳,位移曲线与预计的轨迹相符,能够满足工作要求。     

VMC-1000主轴箱模态分析及改进设计

机床主轴箱的固有动态特性直接影响到机床的加工精度,以VMC-1000立式加工中心主轴箱为研究对象,应用有限元软件对其进行模态分析,提出了该主轴箱的薄弱环节。针对薄弱环节对箱体进行改进设计,通过比较分析,验证了改进的有效性。同时对两种结构刚度分析,得出主轴箱的最大变形量和最大应力,证实了改进的箱体结构具有较高的刚度。     

盾构机刀盘的布刀方式及刀具位置误差分析

针对刀盘的工作性能问题,分析了盾构机刀盘的布刀方式,运用Solidworks建立了刀盘的虚拟样机模型;分析并计算了滚刀的受力情况。通过有限元分析了刀盘装配体的强度及布刀的合理性,分析了盘形滚刀位置误差对刀盘工作性能产生的影响等,并提出了改进方案。     

基于ANSYS数控管螺纹车床主轴箱有限元分析

采用有限元软件ANSYS计算分析了专用数控管螺纹加工车床主轴箱的应力分布、变形、固有频率及振型。分析结果表面,专用数控管子床的主轴箱结构抵抗破坏的能力较大。通过分析主轴箱的固有频率和振型,对主轴箱结构的薄弱环节提出了改进方案。     

3-PSS并联机构正解及其在坐标测量机中的应用

针对传统坐标测量机和关节臂测量机存在的技术局限,基于3-PSS并联机构原理,提出了只需一只长光栅、一条精密导轨即可实现三维空间精密测量的坐标测量机,并研究了测量系统的测量模型、测量误差模型及并联机构误差平均效应.根据并联机构基本理论建立了测量机的六杆测量模型,在此基础上进行了杆长制造、装配误差和光栅读数误差的理论分析.然后,从理论上展示和说明了并联机构存在误差平均效应的数学本质和依据.最后,介绍了样机的设计及制造,并给出初步的实验结果.在没有进行误差修正和系统标定的前提下,该样机在X,Y,Z3个坐标方向上的测量误差分别为0.029 mm,0.045 mm和0.058 mm.得到的结果可指导新样机的优化设计.     

基于三坐标定位器的大部件调姿机构误差分析

针对基于3个三坐标定位器联动实现大型部件位姿调整机构的位姿误差问题,采用多体运动学理论分析了机构运动学关系,在不考虑大部件变形的情况下,利用矩阵微分法并结合冗余驱动的特点建立了该调姿机构的位姿误差模型,从而可定量分析各原始误差对调姿对象位姿误差的影响,并通过蒙特卡洛法对调姿误差进行了仿真研究。为获取各原始误差对调姿误差的影响比重,对机构进行了误差敏感度分析,研究结果表明,各导轨的直线度、平行度及三坐标轴间的垂直度等引起的角误差对应的敏感度较大。