浅谈并联机床发展趋势

并联机床作为机器人技术、机床结构技术、现代伺服驱动技术和数控技术四者相结合的产物,其发展前景非常广阔。并联机床于1994年在美国芝加哥国际机床展览会上的首次面世标志着机床设计开始采用并联机构,成为机床结构重大改革的里程碑。本文简要介绍了现阶段对并联机床的基本研究和其亟待解决的问题,以及并联机床未来的发展趋势。     

并联机床研究趋势及我国发展现状分析

并联机床是一种完全不同于传统机床的新一代机床,目前国内外对并联机床的研究趋势主要集中在并联机床机构学理论及相关理论研究、并联机床精度和可靠性研究、并联运动机床开放式数控系统的研究、并联机床组成标准模块和关键基础件的研制等。我国较早地对并联机床进行了研究并取得了较为显著的成果。     

并联机床进给传动系统弹性动力学建模方法研究

利用动态子结构法研究一种外辐驱动可实现3平动自由度并联机床进给系统的动力学建模方法。首先将原系统分散成若干子结构,在建立各自动力学模型后,借助边界条件经综合得到系统的动力学方程。该方法手续简便、计算效率高,便于讨论结构参数对低阶模态的影响规律,故为这类复杂时变系统的动刚度预估和动态设计奠定了坚实的理论基础。     

并联机床后置处理器的开发及实验研究

以六自由度6-TPS型并联机床为模型，阐述了机床控制数据的生成原理和流程；以此为基础，规划了后置处理器的功能和整体结构。对若干关键技术进行了研究和探讨，包括基于参数化二进制格式的内部数据传输，基于刀轴矢量的笛卡儿空间粗插补算法，三维和二维刀具半径补偿，刀位文件的预处理以及加工代码的词法和语法检查等。最后介绍了利用本系统进行的切削实验，验证了系统的工程实用性。     

基于软件工程的机床控制设计分析

随着人们日益对生产与生活环境适应性的不断提高,最近几年,很多国内外机床制造业企业都在积极研制和探索新型的具有多功能的系统与制造装备,文章从当前在结构技术上,具有突破性进展的并联机床人手,结合并联机构的进给传动机构的实际情况,进行了大量的分析和研究。     

一类并联机床整机结构动力学建模方法研究

研究了一种外副驱动的3平动自由度并联机床整机结构动力学建模方法。该方法借助子结构综合思想，将整机结构划分为机架、连杆和动平台三个子结构，用有限元法分别构造各自的动力学方程，再利用变形协调条件得到考虑机架弹性的整机动力学模型。该方法可避免采用商用有限元软件必须针对不同位形重新划分网格的局限性，便于揭示结构参数对低阶模态的影响及其在整个工作空间内的变化规律，故为这类机构一结构耦合复杂时变系统的动刚度快速预估和动态设计奠定了坚实的理论基础。     

成组机床的设计程序

在以机械零件的相似性原理为基础的成组技术应用于多品种、中小批量生产的机械制造企业以来,多数推行这项技术的工厂企业将原有的机床设备(多数是通用机床)按照零件的分组情况,重新布置、组合,以适应成组加工工艺的要求。随着成组技术应用的进一步深入,人们越来越发现,在某些情况下,为了更充分地发挥成组技术的潜力,很有必要设计出一些专门用于工艺信息相似的某组零件成组加工用的高效、可调式成组机床。如何设计     

基于Lex和Yacc的开放式并联机床后置处理系统开发

针对常见数控系统的后置处理模块具有专用、封闭等特点,从而限制了其在新型并联加工装备中的应用的问题,研究了开放式并联机床后置处理系统开发的关键环节.首先,基于Lex和Yacc编译工具实现了数控代码的解析功能,此功能能够适用于不同体系的数控代码格式,提高数控系统的开放性和通用性.其次,对并联机床后置处理中的关键算法进行了研...     

技术美学与机床设计

该文就技术美学与设计的关系进行了阐述，并重点探讨了技术美学对机床的形态结构设计及人机界面设计的作用。     

基于并联机构铣床工作台的设计

 基于并联机器人机构的运动输出理论, 考虑结构的对称性和解耦性, 构造出一种新型的具有二平移一转动的三自由度并联机器人机构,给出了机构的运动学反解模型,并用MATLAB计算出其位置正解。以图解形式描绘该机构的可达工作空间,找出影响定姿态工作空间的因素,并提供了该机构在铣床上的具体应用实例。该机构良好的对称性和解耦性,为系统控制带来了方便。     

机床上楼的设计及安装

我国建设用地日趋紧张，地价越来赵高，在工业企业新建和改扩建时，要尽可能采用多层厂房或联用厂房，做到少征地或不征地。多层厂房要解决机床上楼等问题。机床上楼取决于楼面的设计荷载，楼盖刚度，机床振动与扰力。     

机床设计中滚动轴承应用设计

本文介绍了机床上主轴常用轴承的种类,并对机床设计中主轴滚动轴承的合理布置,轴承间隙调整和预紧,润滑、密封进行浅析。     

三平移并联茶叶筛分机机构设计及运动仿真

 为解决传统茶叶筛分机械不能实现多维振动的问题,提出了一种满足茶叶筛分需要的空间多维振动并联筛分机思想,并且基于并联机构的组成原理设计了筛分机的主体机构.该并联机构包含3条空间相互垂直的C-R-R支路,以动平台为茶叶筛分机筛面,能够实现3个方向的平移.应用D-H矩阵对该机构进行运动学建模,并且给出了运动学的正解和反解.结果证明筛面可以达到理想的运动需求,可以将此机构用于茶叶筛分机.在Pro/E中建立该并联机构的虚拟样机模型,利用Mech/Pro给虚拟样机添加运动副并导入ADAMS软件中,利用ADAMS进行仿真,验证了运动学正、反解的正确性.最后通过试验表明,X,Y,Z三方向的振动使得茶叶透筛时间缩短,筛分效果最优.     

基于并行计算的三自由度并联机床动力学解析模型

基于运动学分析、凯恩动力学方程和数字-符号方法,建立了三自由度并联机床的动力学解析模型.将广义坐标、构件的质量和转动惯量处理为符号量.将动力学模型矩阵的推导问题转化为特定条件下运用运动学和动力学计算公式求解驱动力的问题,由计算机自动生成动力学模型矩阵中的各元素的实时代码.文中引入了一种新的标量矩阵与矢量矩阵的乘法运算,研究了广义坐标和构件的质量对驱动力的影响规律.构造了动力学解析模型的并行算法,节省了计算时间.给出了动力学模型矩阵元素的实时代码生成和驱动力矩与参数关系的具体数值实例.     

氟里昂并联机组的制冷系统管路设计

氟里昂并联机组的制冷系统有蒸发温度稳定、运行可靠、高效节能等优点，因此近年来在食品加工厂、果蔬保鲜、食品冷冻冷藏等场合的应用越来越广泛。本文主要介绍用并联机组做主机的氟里昂制冷系统管路的设计原则。     

基于Pro/E的6-HTS并联机床虚拟样机参数化实体建模

基于平行滑块式6-HTS并联机床的概念机模型,建立了其各个结构部件的参数化实体模型及虚拟样机实体模型装配体。由于虚拟样机的所有部件的实体模型采用的都是真实尺寸而且是参数化的,得到的虚拟样机模型非常逼真。     

机床设计过程数字化的优势分析

数控机床广泛应用于国防、航空航天和国民经济各部门,是自动化加工最基本的装备。进入21世纪以来,制造业的研究重点和发展趋势是"柔性化、集成化、智能化、网络化、全球化、敏捷化、虚拟化、绿色化"。因此,谈谈机床设计过程数字化的一系列优势。     

具有一移动两转动并联机构设计及运动学分析

目的 针对食品行业包装工作量大,人工成本逐级提高且易出错的现状,设计一种能实现复杂运动的新型并联机构.方法 利用螺旋理论分析支链运动螺旋和约束螺旋,通过修正的Kutzbach-Grübler公式计算机构自由度.根据机构学和几何学关系,建立机构输入、输出参数关系方程;通过位置关系方程,得到机构输入、输出的速度和加速度关系方程.由于机构速度雅克比矩阵复杂,将判断矩阵是否满秩问题转化为多元函数求极值问题.根据机构约束条件,计算机构运动平台工作空间.建立机构位置正解的适应度评价函数,将改进的粒子群优化算法与迭代法相结合,求解机构位置正解.利用五次多项式对动平台中心点运动位姿进行轨迹规划,得到运动学输入参数的变化规律.结果 机构具有一移动两转动自由度.通过对上述问题数学模型的求解发现,机构不存在明显奇异位形,且工作空间连续,姿态角运动范围大.求得了机构高精度位置正解,驱动副运动学参数变化平稳,符合轨迹规划预期.结论 该新型并联机构满足食品抓取和装箱时所需的大工作空间要求,可以实现平稳运动,计算结果为机构动力学分析和实时控制奠定了理论基础.