新型四自由度并聯(lián)工作臺的研究.pdf

1、并聯(lián)機床是并聯(lián)機構(gòu)與現(xiàn)代機床技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，通常情況下，它通過若干根桿將上下平臺連接而形成。這些桿可以是定長的也可以是可伸縮的，但他們都是通過其兩端的球鉸或者虎克鉸與上下平臺相連接。這樣上平臺可以實現(xiàn)三至六個自由度的運動。四自由度并聯(lián)工作臺是并聯(lián)機床的一種，它與傳統(tǒng)的數(shù)控機床相比具有結(jié)構(gòu)簡單、剛度大、質(zhì)量輕、響應(yīng)快，特別是很容易實現(xiàn)四桿聯(lián)動等一些優(yōu)點，而且它便于加工一些復(fù)雜的三維曲面，且其加工精度和加工粗糙度都直接由控制程序來保證，因

2、此它的硬件成本很低，同時具有較高附加值。
　　 為了避免六自由度并聯(lián)機構(gòu)存在的制造成本高、工作空間與外形尺寸比不合理等缺點，根據(jù)當(dāng)前國內(nèi)外并聯(lián)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式及它們的優(yōu)缺點本文提出了一種新型工作臺。并對這種新型四自由并聯(lián)工作臺的結(jié)構(gòu)形式、工作空間、運動學(xué)分析和剛度等問題進行分析。
　　 首先，對工作臺的工作空間及運動學(xué)進行研究。對工作臺進行運動建模，并在模型上建立坐標(biāo)系，然后利用旋轉(zhuǎn)矩陣找出工作臺的動平臺和機架之間的關(guān)系。

3、從而推導(dǎo)出動平臺四個鉸鏈相對于機架的坐標(biāo)，根據(jù)這些坐標(biāo)和桿長的關(guān)系寫出工作臺工作空間的運動學(xué)方程，最終可以得到并聯(lián)工作臺的運動空間距解。
　　 其次，對工作臺的剛度進行分析。少自由度并聯(lián)機構(gòu)承載能力、動力學(xué)、奇異位形等方面的研究和并聯(lián)機構(gòu)的剛度都有很大的聯(lián)系，對于機構(gòu)的剛度研究都具有重要意義。本文將通過建立剛度矩陣的矩陣方程來分析工作臺的剛度以及工作臺的結(jié)構(gòu)參數(shù)對其剛度的影響。
　　 最后，對工作臺進行實體仿真。并聯(lián)工作

4、臺的運動是一種空間運動，其運動學(xué)計算復(fù)雜且工作空間很難想象。因此，有必要建立適當(dāng)?shù)哪Ｐ筒⑦M行仿真，使機構(gòu)的運動可視化。通過仿真我們可以在工作臺實際制造出來之前在計算機上看到仿真模擬出的機構(gòu)的模型特征和運動特征，看到機構(gòu)運動是否有干涉。這樣在設(shè)計過程中的錯誤可以被檢查出來，從而降低開發(fā)研制費用。本課題中將采用PRO/E建立機床的部件模型并在ADAMS中對機構(gòu)進行裝配和定義約束條件，并通過對工作臺進行運動分析時得到的數(shù)據(jù)對機構(gòu)進行驅(qū)動，進而