3-TPT并联机床动力学仿真

首先应用拉格朗日法建立并联机床的动力学模型,由拉格朗日方程展开后得到动力学方程的标准形式;其次结合一个实例,应用Matlab仿真软件对3-TPT并联机器人各杆的杆长与时间的变化及各杆驱动力与时间的变化进行了仿真;最后经分析可知驱动力呈周期性变化,且在加速和减速阶段有突变.所以该并联机床动平台在匀速阶段运动平稳,而在加速和减速阶段存在振动.     

基于ADAMS的并联机床动力学逆解仿真

以3-TPT并联机床作为研究对象,利用MATLAB软件对其进行动力学逆解仿真,并做出各杆轴向驱动力的理论变化曲线。然后,在ADMAS/View中,对并联机床各个零件进行建模并装配,并对其进行仿真,从而得到了各杆移动副合力的变化曲线。最后,通过同理论变化曲线相比较,从而验证了动力学逆解方程的正确性。同时也说明该并联机构在空间运动时,具有良好的平稳性。利用虚拟样机技术对并联机床运动学进行研究,避免了复杂的数学建模与推导,从而大大缩减了运动学分析工作量。     

基于ADAMS的并联机床运动学和动力学仿真

以Stewart型并联机床为研究对象，应用ADAMS软件建立了由定平台、动平台、传动杆和工作台等构成的并联机床虚拟样机模型，包括详细的模型简化方法、模型的ADAMS描述及参数化、仿真过程控制，并利用该模型对并联机床的运动学和动力学进行了仿真，实现了在计算机上仿真分析并联机床的运动和动力性能，为并联机床工程设计提供了一套有效的分析方法。     

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。     

混联机床并联机构的逆动力学分析

采用Lagrange方法建立了VC80混联机床两自由度并联机构封闭形式的逆动力学模型,并用ADAMS建立的虚拟样机验证了该模型的正确性。对给定的加工轨迹下并联机构所需的驱动力进行了计算和分析,结果表明,该混联机床并联机构的动平台和连杆重力需要的驱动力分量最大,其次是切削力和惯性力,而动平台速度的不同对驱动力的影响较小。
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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.     

一种并联机床的位置、速度和加速度逆解

本文针对一种混合结构的并联机器人机床,采用串并联运动学等效的方法,进行了运动学研究,推导了系统的位移、速度和加速度逆解的表达式,这可用于机床在加工时的运动规划及插补算法的实现.本文还进行了运动学仿真研究,机床的实际加工操作应用的结果表明,推导的运动学算法的正确性.     

基于全局动力学性能的并联机床结构参数优化

提出了一种以并联机床动力学模型为基础的结构参数的优化方法。以6—UPS型并联平台机构支链为研究对象进行了运动学分析，给出了机构支链的运动学方程和速度加速度映射公式，以运动学为基础叙述了该机构动力学建模过程，建立基于全局指标结构参数优化模型，并对6—UPS型并联机床进行了优化计算。为检验结果的正确性，采用仿真机构运动的方法对优化结果进行了验证。     

并联机床工作空间分析及实时运动仿真的研究

根据哈尔滨工业大学研制的第一台并联机床设计图纸,按照其结构尺寸,动平台的姿态要求及并联机床的几何约束,以刀头点为基准计算出该并联机床的工作空间,利用VC＋＋调用OpenGL图形函数对机床各部分零件进行参数化实体造型;然后按照各零件之间的装配关系进行实体装配,并经过渲染形成具有真实感的,参数化的并联机床实体造型。根据给定刀头点的轨迹和轨迹上各点对应刀具轴线矢量（一般为曲面上点的法 矢）,采用逆解的方法,实时,动态地显示出并联机床的工作过程,同时检查各几何约束条件。     

5-UPS/PRPU五自由度并联机床动力学建模

介绍了一种新型的5-UPS/PRPU五自由度并联机床,为该机床建立了基于动平台位姿参数的动力学模型。分析了机床中主要构件的运动情况,建立了各个构件的运动速度与机床驱动速度的映射关系,推导了各个构件的惯性力、重力、切削力等外力所产生的等效驱动力,建立了机床驱动力与运动参数之间关系的动力学解析方程。     

新型6-SPS并联机床局部承载能力分析

应用并联机器人机构学理论 ,定义了一种新型 6 SPS并联机床处于初始装配位姿时的承载能力性能指标 ,并分析其承载能力性能指标与结构参数关系 ,为设计和使用该结构方案的并联机床提供理论依据。     

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。     

一种新颖的6自由度并联机床结构型式及其局部各向同性分析

针对以Stewart平台为原型的6自由度并联机床各项同性和工艺性差等问题,提出一种新颖的6－DOF并联机床结构,应用并联机器人机构学理论,论证了该种结构型式的并联机床在其工作空间内存在速度和力各向同性位姿,具有最佳的运动和力传递性能,选择各向同性位姿为机床初始装配位姿,改进了机床的结构,改善了装配工艺性。     

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。     

3-TPS(RRR)并联机床设计中的干涉分析

介绍了一种3-TPS(RRR)并联机床,对该机床平行约束机构的构件间、平行约束机构和并联机构间的干涉进行了详细分析,给出了相关构件间干涉判别的计算公式。通过对该机床虚拟样机的干涉检查,验证了干涉判别计算公式的正确性。这些判别公式为该机床原型样机的设计提供了依据。     

一种新型并联机床的位置正反解

提出一种基于新型的运动副——复合球铰的虚拟轴机床,它是由5-SPS分支组成的并联机构,其中3个分支交于一个三重球铰,另2个分支交于一个二重球铰,两个球铰固接在一起形成一个复合球铰,代替了并联机构的活动平台,而且机床主轴位于复合球铰中心线上。该机床的特点是结构简单、解耦。针对机构模型建立了约束方程,利用解析法求解机构的位置正反解,并绘制出机构装配简图。     

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.