新型并联机床曲面加工的运动控制与后置处理算法

以六自由度6PM2混联数控机床为研究对象,阐述其独特结构及特性,指出混联机床数控加工后置处理中的两个关键问题,即刀位数据转换和运动控制算法.给出了后置处理中刀位数据的转换方法和过程,提出了一种基于并联结构和串联结构的新型并联机床即混联机床的运动控制算法.     

新型并联机床曲面加工的运动控制与后置处理算法

以6自由度6PM2混联数控机床为研究对象,阐述了其独特结构及特性,指出了混联机床数控加工后置处理中的两个关键问题——刀位数据转换和运动控制算法。给出了后置处理中刀位数据的转换方法和过程,提出了一种基于并联结构和串联结构的新型并联机床即混联机床的运动控制算法。     

并联机床后置处理算法与系统

以6自由度6-TPS型并联机床为模型,阐述了生成控制数据的一般流程,指出后置处理必须解决的两个关键问题——工件坐标系定位和动平台位姿获取。针对不同位形,提出利用综合误差系数和综合误差度来评价终端运动精度,并据此将工件坐标系定位归结为一类兼顾作业空间和运动精度的有约束非线性规划问题;提出了一种利用5自由度刀位文件获得6自由度动平台位姿的方法;研究了笛卡儿空间的插补算法,并比较了两种不同方法所产生的不同刀具插补轨迹。最后介绍了基于以上算法所开发的后置处理系统的结构。     

新型5自由度并联机床运动控制算法研究

在分析 5 UPS/PRPU 5自由度并联机床机构的基础上 ,介绍了并联机床运动控制的基本原理 ,确定了具体的运动控制算法 ,将输入控制系统的数控刀位数据转化为驱动轴的控制指令 ,从而实现对机床加工过程中刀具位姿的控制。根据该算法编制的数控软件已成功地应用于实际的并联机床控制 ,取得了较好的效果。     

面向并联机床的后置处理方法研究

在通用CAD/CAM 软件和后置处理软件的基础上,提出了面向2～5自由度并联机床的通用后置处理方法,并编写了面向5-UPS/PRPU并联机床的后置处理程序;在5-UPS/PRPU并联机床上进行了五角星零件的加工实验,验证了后置处理方法的可行性和正确性.     

七轴并联机床数控加工后置处理技术研究

七轴并联机床是在六轴并联机床的基础上，在工作台上串联一个数控转台，实现七轴联动，从而提高了并联机床的加工能力。为了利用七轴并联机床进行数控加工，必须对刀位文件进行后置处理，生成六根驱动杆的杆长和数控转台的转角等数据来驱动并联机床。本文研究了七轴并联机床数控加工的后置处理技术，提出了后置处理的过程以及相关的算法。     

面向并联机床的叶片加工程序后置处理及仿真软件研究

采用专用汽轮机叶片编程软件所生成的叶片刀具轨迹具有良好的工艺性,但其针对的是专用机床,不能直接被其他机床使用.通过对专用机床、并联机床的结构进行分析和对加工程序代码的后置处理,开发了面向并联机床的叶片加工程序后置处理软件,实现了专用机床叶片加工程序代码转换为并联机床加工程序代码.同时为了对转换后的叶片刀位轨迹进行仿真,采用OpenGL和多线程技术开发了叶片加工刀位轨迹仿真软件,实现了叶片加工刀位轨迹的仿真.     

用七轴并联机床加工叶片及后置处理技术

根据六轴并联机床加工汽轮机叶片存在的问题，提出在机床工作台上串联一个数控转台，实现七轴联动，以提高叶片加工的质量和效率，并提出了用七轴并联机床加工叶片的加工方案和加工工艺；提出了利用Uni-graphics(UG)进行叶片的辅助加工，包括生成叶片的三维造型、进行刀具轨迹编程和加工仿真；提出了在UG/POST的基础上开发面向并联机床的后置处理器的方法，以及七轴并联机床加工的后置处理算法。     

基于并联机床的Pro/E后置处理系统研究

因为并联机床结构的特殊性 ,通用的刀具轨迹后置处理程序无法生成并联机床的数控指令。本文研究基于并联机床的Pro/E后置处理系统的开发 ,解决并联机床编程困难的问题 ,提出后处理的流程和相关算法。     

3-(2SPS)并联机床数控编程后置处理

并联机床在进行运动控制时,必须通过位置反解模型,将刀具位姿及速度信息变换为伺服系统各杆杆长的控制指令,所以传统的数控代码不能直接应用在并联机床上。并联机床后置处理器的功能是根据刀位数据文件和机床特性文件,得到机床数控系统能够接受的程序代码。介绍了一种三平动并联机构-3-(2SPS)并联铣床,基于此机构阐述其后置处理,并研究其后置处理过程的一些关键算法。     

并联机床的刀位文件预处理

以六自由度 6 TPS型并联机床的结构模型为例 ,介绍了由刀位文件生成机床数控代码的一般过程 ,提出了包括相对于X Y、Y Z、Z X等平面作镜像和绕X、Y、Z等轴旋转在内的刀位文件预处理方法 ,并开发了相应的预处理模块。对零件的数控加工试验验证了本方法及系统的正确性和实用性     

并联机床运动仿真与运动学分析的新方法

为了不建立数学模型完成并联机床机构的运动仿真和运动学分析，提出综合利用CAD软件所具有的装配约束和尺寸驱动功能实现运动仿真和运动学分析的方法。给定刀具位置与姿态的驱动尺寸和杆件长度的被驱动尺寸，在装配约束作用下驱动尺寸带动整个机构运动，实现运动仿真，记录杆件长度的被驱动尺寸，得到杆长的值。用Matlab软件拟合杆长数据，得到刀具位姿（驱动尺寸）与每个杆长值（被驱动尺寸）的拟合曲线和拟合方程，求解了杆件的速度和加速度方程。计算机模拟结果表明，并联机床运动仿真与运动学分析方法简捷直观，速度快，求解精度高，可完成其他多自由度并联机构的运动仿真和运动学分析，是并联机构的运动仿真和运动学分析的有效工具。     

基于3-UPS机构并联机床的运动学分析

结合并联机床的机构特点,采用矢量法建立了3-UPS并联机床机构运动学模型,运用求导法推导了3-UPS机构的一阶影响系数矩阵,分析了机构的奇异性和平稳性。     

并联机床的研究现状与展望

详细介绍了并联机床的工作原理,将并联机床的优点与传统机床的优点作了对比.概述了国内外并联机床的研究现状,结合国内外并联机床发展的现状提出了并联机床发展中存在的问题,针对并联机床的正解问题提出了Matlab语言解法和并联机床数字化快速开发平台的研究以及其研究的内容.最后对并联机床的发展趋势进行了展望.     

德国并联运动机械的研究活动及研究成果最新进展

主要介绍以德国为主的欧洲工业国家开展并联运动机械的研究活动,简述其在并联运动机械元件开发、结构型综合与设计、结构性能优化和参数优化、设计工具和环境的开发、设计方法学及工业应用方面的最新研究成果,以期对我国学术界、企业界开展并联运动机械的研究与开发提供借鉴和启示。     

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。     

并联机床虚拟产品设计系统的开发

介绍了并联机床虚拟产品设计系统 (PMT VPDS)的基本框架及其子系统功能。开发了原型系统 ,构建了项目管理体系、型谱库、组件库和零件库 ,实现了并联机构概念设计与运动学设计子系统的基本功能。PMT VPDS系统将为并联机床的设计开发提供一个集成的虚拟设计环境 ,缩短并联机床的开发周期     

Exechon并联模块的静刚度建模与分析*

为研究Exechon并联模块的刚度性能,采用子结构综合方法建立该模块的刚度解析模型。分别采用虚拟关节法和有限元法计入各关节和支链体的柔性,并通过推导动平台和支链装配体间的变形协调方程构建出系统的弹性静力学模型。由系统方程抽取出动平台刚度矩阵,据此预估Exechon并联模块在典型位姿和工作全域内的刚度性能,并将其与有限元仿真结果进行对比。结果表明,所建解析模型具有较高计算精度,可快速预估机构工作全域的刚度特性;Exechon并联模块在工作空间任一截面内的刚度关于x轴对称分布,且沿w方向的刚度受机构位形影响较小。