基于D-H參數(shù)微分變化的3-UPS并聯(lián)機(jī)床誤差分析研究.pdf

1、隨著高檔數(shù)控機(jī)床技術(shù)的發(fā)展，并聯(lián)機(jī)床作為一種新型機(jī)床，已經(jīng)在許多領(lǐng)域發(fā)揮著非常巨大的作用。然而隨著其發(fā)展逐漸進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段，由于其本身的結(jié)構(gòu)特性，其存在的主要問題——精度問題，已經(jīng)日顯突出，成為阻礙其普及的一個重要的方面。 3-UPS并聯(lián)機(jī)床，是東北大學(xué)先進(jìn)制造與自動化技術(shù)研究所新研制的一臺可以進(jìn)行立臥轉(zhuǎn)換，5坐標(biāo)聯(lián)動的加工機(jī)床。該機(jī)床繼承了前期并聯(lián)機(jī)床的少自由度、剛度高、速度快、工作空間大的特點及混聯(lián)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點，同時又具備了轉(zhuǎn)

2、動軸線受切削力矩小、約束鏈兼測量鏈等特點以及立臥轉(zhuǎn)換、5軸聯(lián)動、5面加工、加工中心等功能，使該機(jī)床的功能和性能特點更加突出和完善。 然而，由于并聯(lián)機(jī)床本身的固有特性，其3-UPS并聯(lián)機(jī)床末端的位姿也是由三條驅(qū)動鏈共同作用的結(jié)果。因此，對其精度的影響因素主要來自于這三條支鏈可能存在的誤差源，包括零件設(shè)計和制造誤差，鉸鏈的間隙影響，工作時桿件受力和受熱變形。誤差影響因素達(dá)百余個，因此對其進(jìn)行全面的誤差分析比較困難，誤差模型建立的難度

3、很大。 本文將針對機(jī)床的運(yùn)動學(xué)方程，針對其中的D-H參數(shù)，進(jìn)行了微分變化，分別獲得了3條驅(qū)動支鏈上所有微小誤差量對于動平臺末端位姿的影響，分別建立起了考慮3條支鏈上所有偏差源對于動平臺誤差影響的數(shù)學(xué)模型。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行了3條支鏈綜合對于動平臺位姿誤差影響的分析。以及在工作空間內(nèi)，結(jié)合3-UPS并聯(lián)機(jī)器人的逆解算法，進(jìn)行實時的誤差分析計算研究。 經(jīng)過仿真研究，對誤差進(jìn)行了深入的分析，同時確定了3-UPS并聯(lián)機(jī)床中主要的敏