并联机床工作空间快速校验与仿真

根据并联机床工作空间的定义及几何约束条件 ,提出了工作空间快速定位校验算法和许用平台倾角[β]x ,y ,z 的概念 ,论述了用许用平台倾角 [β]x ,y,z 组成的工作空间文件描述并联机床不发生干涉的工作空间的思想。在此理论基础上 ,利用VC6 .0开发了并联机床刀具轨迹干涉校验模块 ,该模块实现了对UG的CAM模块产生的刀具路径进行快速校验的功能。同时 ,应用OpenGL ,实现了对并联机床工作空间和机床加工运动过程的三维仿真     

五轴混联机床运动学和动力学仿真

针对3-TPS混联机床的电动机参数选择和零件设计问题,通过在SolidWorks软件中建立混联机床的三维模型,然后把装配体模型导入到ADAMS/View里,仿真出各主动杆件的速度和驱动力曲线,获得了3-TPS混联机床的运动和动力特性,为机床的电动机选择和机构设计以及控制系统的设计提供了重要依据。     

虚拟轴机床的发展趋势——混联机床

分析纯并联结构虚拟轴机床存在的问题 ,指出混联机床是虚拟轴机床新的发展方向并介绍混联机床的典型结构 ,讨论发展混联机床的对策和措施     

基于Nastran的混联机床动力学研究及仿真

提出了一种构型为2TPT-PTT三自由度的新型混联机床.为了研究混联机床的动力学特性,基于凯恩理论建立其动力学方程.在Solidwoks和Nastran环境下,建立2PTT-TPT混联机床的联合动态仿真模型,并对机构的驱动力的变化趋势进行研究.研究结果表明:该机构的动力学逆解简单且可显示表达,机构运动平稳,真实反映了其运动特性,为机构的结构设计及分析提供了理论依据.     

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...     

新型五轴混联机床

齐齐哈尔第二机床集团公司与清华大学合作研制的国际领先水平、填补世界空白、具有完全自主知识产权的世界第一台XNZ2430新型重型龙门式五轴混联机床,日前在齐二机床研制成功并顺利通过国家863计划专家验收组验收。     

PRS-XY型混联机床运动控制方法研究

为实现PRS-XY型混联机床的运动控制,建立了该机构的逆运动学模型,导出了虚轴和实轴位置变换的逆运动学公式。提出了“PC+Turbo PMAC”开放式数控系统构建模式,将逆运动学变换算法嵌入到Turbo PMAC中,并由Turbo PMAC完成粗插补运算,使运动过程不再依赖上位机,克服了上位机与Turbo PAMC的数据传输瓶颈,提高了控制系统的可靠性和实时性。     

PRS-XY混联机床数控系统软件设计方法

面向以“PC＋Turbo PMAC”开放模式构建的PRS-XY混联机床数控系统,提出了以下位机软件为核心的设计思想,利用下位机软件实现并联机床的运动控制,上位机软件只负责人机界面功能和系统管理功能。这种设计方法使并联机床的控制过程不再依赖于上位机,并可以充分地利用Turbo PMAC提供的资源,降低了数控系统的开发难度,提高了控制系统的实时性和可靠性。以PRS-XY混联机床为例,说明了数控系统软件的设计方法。     

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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基于轴承及导轨接触刚度的混联机床静刚度研究及优化

针对新型重型混联机床XNZH2430的构型,建立该机床的有限元模型,分析兼顾部件连接处轴承刚度及直线导轨与滑块接触刚度的机床静刚度特性.计算在一定载荷条件下,加载荷处的变形位移,由此得出机床各方向静刚度,并与静刚度试验结果进行了对比.有限元仿真结果与试验结果的相对偏差较小,证明仿真结果是可信的.以有限元仿真为依据对整机静刚度进行优化.对轴承进行优选和更加严格的预紧,使轴承刚度得到提高,对整机重新加载进行计算,整机静刚度得到明显提高.     

基于测量数据反演并联机床非线性位姿误差模型

利用最小二乘技术识别模型参数 ,将非线性问题作线性化处理 ,提出了一种基于测量数据反演非线性误差模型的建模方法。结合算例 ,指出了此类模型设计应注意的问题。五轴并联机床约束机构误差模型仿真结果表明 ,由此得到的误差模型精度高。利用所得模型对机床位姿进行补偿 ,即可提高机床沿该位姿方向的定位精度     

混联机床的静刚度实验测量

机床的静刚度是保证其工作性能的重要指标,用理论模型对机床静刚度进行研究难免产生偏差,因此有必要对其进行实验研究.文中针对一台近期研发成功的混联机床,利用力传感器和千分表对其进行静刚度的实验研究.对实验数据进行最小二乘直线拟合,得到该机床在工作空间内9个位姿的各方向静刚度.为了研究该机床静刚度的变化情况,计算同一水平面或竖直面内的静刚度变化率.文中方法和结论为该类型机床的静刚度理论研究和仿真提供实验依据.     

机床进给系统摩擦特性分析及改善措施研究

在建立机床进给系统动力学模型的基础上,分析了不同的摩擦特性下引起系统振荡的主要原因,为了解决超精密进给中的振荡问题,提出二级进给策略提高系统的综合刚度和采用导轨软带改善摩擦因素与速度的关系。最后通过试验证实：应用所提出的改善措施,在5 000 N载荷下进给的控制精度达到10 nm。     

基于多体系统运动学理论的并联机床运动空间分析及仿真研究

结合 3自由度并联机床 ,运用多体系统运动学理论 ,通过程式化的建模方法 ,建立起并联机床工作空间、结构参数及运动控制参数间的关系模型 ,并给出其计算机仿真结果。     

增广传递矩阵算法在机床主轴系统静动态特性分析中的应用

以ＣＹ６１４０型普通车床主轴系统为研究对象，在集中参数模型的基础上，采用增广传递矩阵法，编制了机床主轴部件静动态特性计算的计算机程序，并应用该程序对机床主轴系统进行了静动态特性的分析计算。     

五轴并联机床的输入输出速度和力

为解决五轴并联机床的角速度分量的非独立运动导致用速度矢量环法不能直接获得其输入输出速度关系,以及部分外力矩因受约束而不能由输入力来平衡,也将增加其输入输出力分析的难度问题,分析运动平台的运动特点,找到其角速度分量间的关系,得到五轴机床输入输出速度的关系。利用虚功原理,将不作虚功的约束力矩从外力矩中分离出来,得到五轴机床输入输出力的关系。这些分析方法对深入研究5自由度并联机床或并联机构具有较大的参考价值。     

基于实验分析的机床结构有限元建模及其应用研究

针对一台数控弧齿锥齿轮铣齿机,进行机床整机的有限元动态和静态分析,测量机床静刚度,进行模态实验测试及分析.结合有限元模态分析结果,依据重要的实验模态和机床静刚度修正导轨结合部有限元模型参数.对机床整机结构进行改进,通过有限元分析计算,改进后整机结构动、静刚度明显提高.为确定机床导轨结合部模型参数提供一种研究思路与方法.     

基于边界元法的混联数控机床整机结构动态特性解析

基于边界元法研究混联数控机床整机结构动态特性的解析和建模方法。首先采用粱单元、集中质量单元、弹簧单元及结合部单元建立混联机床整机结构动力学模型，基于边界元方法建立各单元的动力学方程式，通过单元合成方法推导出混联数控机床整机结构动力学方程，用频率扫描法得到整机结构的固有频率。基于所建立混联机床结构动态特性解析方法，开发相应的整机动态特性解析软件，实验证明，所建立混联机床整机动态特性解析方法及开发的软件是可靠的，不仅可以为混联数控机床加工过程中回避薄弱位姿状态提供依据，而且可以为混联数控机床的结构设计提供理论依据，对提高混联数控机床的设计水平具有重要意义。     

ANALYSIS AND SIMULATION ON THE MECHANISM OF A NOVEL DUAL-WAVE SHOCK TEST MACHINE

For qualifying the anti-shock performance of shipboard equipments and simulating actual underwater explosion environments, a novel dual-wave shock test machine is proposed to increase testing capability of shock test machines as well as to meet certain shock testing specification. The machine can generate a double-pulse acceleration shock for test articles according to specification defined in BV043/85. On the basis of the impact theory, a nonlinear dynamic model of the hydraulically-actuated test machine is established with thorough analysis on its mechanism which involves conversion of gas potential energy and dissipation of kinetic energy. Simulation results have demonstrated that the machine can produce a double-pulse acceleration shock in the time domain or a desired shock response spectrum in the frequency domain, which sets a theoretical base for the construction of the proposed machine.