BKX-I型并联运动机床的实验模态分析及灵敏度分析

在对BKX-I型并联运动机床进行实验模态分析的基础上,获得了机床在典型位姿下的低阶固有频率、振型、阻尼比,同时通过对机床系统进行灵敏度分析确定其薄弱环节,并提出提高并联运动机床动态特性的具体措施,为并联运动机床结构的动态设计和优化设计提供了有效的方法。     

BKX-I型并联机床定姿态工作空间数值仿真与求解

以北京某大学研制的BKX-I型并联机床为对象,用矢量法建立了并联机床的位置逆解方程。通过分析影响机床工作空间大小的结构约束条件,基于位置逆解方程推导了并联机床的定姿态工作空间求解过程,提出了一种基于柱坐标搜索法原理的工作空间数值求解方法。在此基础上,在MATLAB软件环境中对BKX-I型并联机床的定姿态工作空间进行了数值仿真与求解,得到了工作空间的三维图谱和定姿态工作空间的体积。仿真结果表明,该方法原理简单、效率高、仿真效果好,为后续深入研究奠定了基础。     

并联机床静刚度研究

常见的并联机床静刚度分析理论发展尚未完善。本文在研究并联机床静力学的基础上,使用能量法分析在外载荷作用下的并联机床变形量,从而获得在不同位姿下并联机床的静刚度。利用上述方法,针对一台五自由度的并联机床进行了分析,获得了其静刚度。为并联机床静刚度研究及其设计提供了理论依据和方法支持。     

变轴数控机床的标定方法

变轴数控机床的精度直接影响着其加工能力.文中以北京理工大学自行开发研制的BKX-I型变轴数控机床为研究对象,针对机床的结构特点,利用三坐标测量仪测量动平台球副中心;采用激光跟踪仪测定静平台万向节副中心;并在此基础上,建立杆长误差的标定模型.该方法对于6-UPS型并联机床的标定具有通用性和实用性.     

3-TPT型并联机床刚度分析

以3-TPT型并联机床为研究对象,对机床运动平台的刚度进行分析。首先从运动平台所受作用力和发生位移的关系角度出发,建立刚度模型,并得到机床静刚度的度量指标;然后计算分析上下平台外接圆半径差对机床静刚度的影响;最后在MATLAB环境下,对机床运动平台在工作空间的静刚度情况和各坐标方向上的位置偏差进行分析,研究结果表明:运动平台在中心处具有较大刚度,远离中心时刚度下降,且Z方向刚度下降较快,X和Y方向刚度降低较为缓慢,这一分析为3-TPT型并联机构的优化设计应用提供了理论依据。     

3-(2SPS)并联机床设计及刚度分析

以3-(2SPS)型并联机床为主要研究对象,利用SolidWorks软件建立其三维实体模型,在此基础上首先建立机床坐标系,求得力雅可比矩阵和并联机床刚度矩阵,利用MATLAB编程,得到3种工况下并联机床的仿真刚度随动平台位置的分布规律,再利用ANSYS Workbench软件对机床进行有限元分析,在同样工况下得到机床的整体位移云图及有限元仿真刚度,结合两种分析结果,证明了仿真结果的有效性,为机床后续的优化以及良好的动态性能奠定了基础。     

一种冗余并联机床静刚度有限元分析与优化设计

为了研究并联机床的静刚度,采用有限元法研究了一台冗余并联机床的静刚度,利用UG建立整机三维模型并倒入ABAQUS建立有限元模型,分析了一台冗余并联机床在不同位姿下的刚度.结果表明,冗余并联机床比非冗余并联机床刚度高,整机x,y向刚度低,z向刚度高.为了提高机床x,y向刚度,提出了两种机床机构的改进方法,为机床的设计和优化提供了依据.     

基于Raleigh-Ritz的五自由度并联机床刚度分析及仿真

针对软件模拟方法适合某一固定位置的刚度分析,不适合对并联机构的工作空间刚度分析的问题,提出了一种基于raleigh-ritz的五自由度并联机床刚度分析方法。首先利用有限元基本原理对并联机床的机构分析离散出基本单元,然后利用raleigh-ritz方法计算出基本单元的刚度矩阵,装配后得到系统刚度矩阵,最后通过系统刚度矩阵对并联机床的刚度进行了分析,得到了并联机床工作空间内的刚度分布,并利用刚度分析软件进行了仿真实验,对分析结果进行了对比分析,为并联机床的优化设计提供了理论依据。     

基于 ANSYS并联机床结构形式的有限元分析

为探讨并联机床结构刚度对并联机床性能的影响,在并联机床刀具顶点受力相同的情况下,利用AN SYS软件对三种并联机床的主要结构形式进行了静刚度有限元分析,得出了三种结构的位移变形、最大应力和动平台的最大位移变形。经过分析比较,认为交叉结构是并联机床比较理想的结构形式。     

一种新型并联机床的刚度和固有特性的有限元分析

建立了一种新型并联机床刚度分析和弹性动力学分析的有限元模型，研究了参数变化对主进给机构刚度和固有频率的影响，计算结果表明：该新型并联机床与基于Stewart平台的并联机床相比，Z方向刚度与相当而X、Y方向的刚度优于后者；加大中间腿的截面积可以大大提高并联机床的刚度，研究结果为优化并联机床的结构参数，提高其结构搞震性和切削稳定性奠定了基础。