HexaM并联机床的误差分析及补偿

以丰田工机公司制造的并联机床HexaM为模型,阐述了并联机床的运动学逆解析和顺解析方法、误差建模和补偿方法。提出了根据并联机床刀具运动误差求解机床制造误差的方法。通过机床运动的仿真,证实了用求出的机床误差进行误差补偿,能够有效地减小机床运动误差,从而为提高并联机床运动精度提供了一种解决方案。     

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。     

基于三并联机床螺旋面钻尖刃磨机运动学仿真

介绍了三并联螺旋面钻尖刃磨机床的结构组成,分析并联机床的运动原理.利用ADAMS/View虚拟样机技术建立并联刃磨机床的模型并对机床模型简化处理,设置模型的约束并添加驱动.通过输入运动平台一般条件下运动学参数,更改运动平台不同运动学参数条件,得出机床不同的仿真形态,分析并联机床动平台在不同参数下的并联杆位移速度和加速度关系,为机床系统设计提供理论基础.     

四自由度混联机床的加工过程仿真研究

基于Pro/E和ADAMS等软件平台构建并联机床的仿真模型,并将刀位文件转换为模型的驱动数据,驱动机床模型运动,从而实现并联机床加工过程的仿真,解决并联机床在工业应用中的一些问题。     

6-PSS并联机床的运动学分析

以 6 -PSS并联机床为例 ,从单一支路的运动分析出发 ,利用并联机床的结构约束条件 ,得到并联机床显格式的位置反解方程以及工作空间到输入空间的速度和加速度映射矩阵。最后给出衡量并联机床运动精度的重要指标及其计算式     

6—PSS并联机床的运动学分析

以6-PSS并联机床为例，从单一支路的运动分析出发，利用并联机床的结构约束条件，得到并联机床显格式的位置反解方程以及工作空间到输入空间的速度和加速度映射矩阵，最后给出衡量并联机床运动精度的重要指标及其计算式。     

6-DOF运动平台动力学仿真研究

对研制的6-DOF数控并联机床平台动力学进行了仿真研究,包括模型简化方法、模型的ADAMS描述、仿真过程控制。应用ADAMS软件对运动平台的各种可能的情况进行实时仿真分析,获取了运动平台系统模态参数、运动构件的运动特性,解决了6自由度并联机构正反解难以求出的难题,并且为并联机床的一次性研制成功提供了可靠保证。     

基于虚拟样机技术的3-UPS并联机床仿真研究

以3-UPS并联机床为研究对象,应用虚拟样机技术建立参数化仿真模型,给出了并联机床虚拟样机设计流程和系统结构。利用该样机模型对并联机床进行了运动学和动力学分析,为并联机床结构和数控系统设计提供了主要参数和理论依据。     

六自由度并联运动机床奇异性研究

6-PSS并联运动机床的奇异性分析是6-PSS并联运动机床其它分析的基础,也是空间机构学分析的一个难点。本文首先解释了并联运动机床奇异性特征,通过建立6-PSS并联运动机床结构数学模型,实现了参数化设计。利用螺旋理论空间分析的优势,建立了6-PSS并联运动机床的Plücker坐标,方便地给出机床受力Jacobian矩阵,同时利用Matlab强大数学计算功能,精确的分析出并联机床的奇异性空间,降低了并联运动机床奇异分析的复杂性。     

基于蒙特卡洛法的并联机床误差分析

以3-TPT并联机床为样机,就驱动杆杆长误差以及铰链点间隙误差对其运动平台位置误差的影响建立了误差模型,然后根据蒙特卡洛法对误差模型进行抽样,并用Matlab软件对其进行了仿真分析。从仿真结果可以看出,同时作用所产生的并联机床运动平台的位置综合误差在0.56～0.75mm之间,为连杆杆长误差以及虎克铰累积间隙误差的1/2.3～1/1.7,即小于输入累积误差之和。进而说明3-TPT并联机床的累积误差较小,且误差小于分别作用时的误差之和。     

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。     

龙门式并联结构的运动学特性及数学建模研究

龙门式数控机床中并联结构的运动特性对机床加工精度有着重要的影响,本文针对龙门式并联结构的运动特性进行建模,并分析结构的动态响应性能。以平面运动的龙门式并联结构为研究对象,针对具有平行四边形结构特点的并联结构进行运动分解并建立系统运动学模型。研究了龙门式并联结构的运动控制方法,建立了输入与输出之间的象函数模型。基于此,采用优化算法得到了并联结构的最优的运动控制参数,该方法可大大提高并联结构的快速响应性能。     

基于遗传算法的3-PRS并联机床的运动学标定分析研究

针对并联机床运动中存在偏差的问题,提出了基于结构参数和遗传算法的逆向运动学标定方法,推导出了并联机床误差标定的模型。该方法不需要求并联主轴平台的正向解,避免了并联机构相对复杂的正向运动分析问题。计算表明:利用名义机床结构参数计算的逆向运动误差明显大于标定的结构参数得到的逆向运动误差;标定后的三个圆柱铰和球铰的位置更接近于名义位置,说明误差标定可以对机床结构进行校正。     

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.     

具有内力的3PRS/UPS冗余并联机床刚度分析

冗余结构可以提高并联机床的刚度,冗余机构在运动中由于各支链的误差使得机构会产生干涉内力,旨在研究内力对冗余并联机床刚度的改善作用,为靠内力提高并联机床性能提供理论基础.首先采用能量法推导了3PRS/UPS冗余并联机床的刚度模型,然后对具有内力的3PRS/UPS冗余并联机床刚度进行了分析.最后给出了特定位姿下的两种形式的刚度计算实例.结果表明内力对机床刚度的影响很小.     

并联机床运动学自标定方法研究

以Stewart型并联机床为对象,研究一种能实现自标定的运动学标定方法,以提高标定效率.在建立两点之间距离误差的基础上,采用哑铃型球杆作为标准的检测量具,并以此建立机床结构参数误差与球杆标准长度之间的误差传递模型.提出了数据自动采集的方案,开发了专用标定软件,实现了数据采集、数据分析处理和机床结构参数补偿的集成.基于提出的方法,利用测头、球杆和为标定而开发的软件,作为加工叶片的Stewart型六自由度并联机床标定的工具.经两次标定,在机床工作空间内,并联机床的运动学定位误差控制在±0.02 mm以内.     

一种大摆角五轴联动混联机床并联模块的误差分析

为提高大摆角五轴联动混联机床的运动精度,解决杆长误差以及铰链间隙误差的影响问题,将该机床并联模块的各条运动支链作为假想的单开链,采用误差独立作用原理建立并联模块的误差模型,利用微分法推导出杆长误差、铰链间隙产生的位置误差与机床动平台位置误差的映射关系。然后采用MATLAB软件对误差影响因子对机床动平台运动精度的影响规律进行仿真分析。由仿真结果看出,该机床动平台的输出误差处于合理范围,误差影响因子对机床运动精度影响不大,该误差模型的建立为进一步优化机构设计及误差补偿奠定了基础。     

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。     

重型龙门式混联机床配重方法研究

并联机床与传统串联机床在结构和运动机理上不同,无法完全沿用传统机床的设计方法。龙门式混联机床的主运动机构是并联机构,由于运动部件质量较大,必须选用合适的配重来平衡,以减小电机的负荷。本文先用牛顿—欧拉法建立重型龙门铣床XNZH2430的动力学模型;然后针对三种不同的配重方式,通过Matlab仿真计算得到电机的最大驱动力,经过对比得出各种配重方式的优缺点;最后选取合理的配重加载方式和配重质量。     

一种少自由度并联机床在ADAMS中的建模与仿真

介绍了一种少自由度并联机床在ADAMS中的模型建造过程,实现了复杂机械在ADAMS中的虚拟样机建模,并对实际建立的虚拟样机模型进行了仿真。仿真结果表明,建立的虚拟样机模型精确,能够达到仿真精度要求,可获得理想的仿真结果,为并联机床的运动学、动力学、控制等后续研究奠定了基础。