基于并聯(lián)機(jī)構(gòu)的線接觸回轉(zhuǎn)銑削加工的研究.pdf

1、當(dāng)前，復(fù)雜曲面的精加工主要采用點(diǎn)銑方式完成，而五軸銑削加工中心所采用的線接觸加工方法，主要采用以點(diǎn)、線方式規(guī)劃刀具路徑，所需的刀位數(shù)據(jù)量大，需要多軸聯(lián)動。本研究從直接實現(xiàn)可展直紋面的加工出發(fā)，研究了按照工件廓形生成規(guī)律加工工件表面的方法，討論了采用線接觸回轉(zhuǎn)銑削加工方法實現(xiàn)各種曲面加工的實現(xiàn)方法。為此，采用并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)設(shè)計了一臺可以實現(xiàn)線接觸回轉(zhuǎn)銑削加工的數(shù)控機(jī)床。對所設(shè)計并聯(lián)機(jī)床采用的3-PUU并聯(lián)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了運(yùn)動學(xué)建模，建立了該機(jī)構(gòu)

2、的運(yùn)動方程，運(yùn)用解析法求解了該機(jī)構(gòu)的位置正反解，計算了機(jī)構(gòu)的速度Jacobi矩陣；借助Jacobi矩陣，采用代數(shù)法判別了機(jī)構(gòu)的奇異性，繪制了詳細(xì)的判別表格，借助Matlab工具進(jìn)行了理論推導(dǎo)和仿真，結(jié)果表明本設(shè)計所采用的并聯(lián)機(jī)構(gòu)在要求的工作空間內(nèi)無奇異。利用螺旋理論研究了3-PUU并聯(lián)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動特性，建立了該機(jī)構(gòu)的螺旋理論模型，對該機(jī)構(gòu)進(jìn)行了反螺旋分析；運(yùn)用Kutzbach-Grubler公式對其機(jī)構(gòu)進(jìn)行了自由度計算，結(jié)果與螺旋理論分析

3、的結(jié)果一致。 本文分析了影響機(jī)床主軸部件加工精度的因素，對4自由度的主軸頭部件的機(jī)構(gòu)進(jìn)行了簡化，建立了誤差機(jī)構(gòu)模型，并采用微分分析法建立了其誤差數(shù)學(xué)模型；定姿態(tài)分析了主軸部件的輸出精度；分析了α、γ、u、w變化對主軸部件輸出誤差的影響，為進(jìn)行軟件誤差補(bǔ)償提供了依據(jù)。考慮到當(dāng)前對并聯(lián)機(jī)構(gòu)的輸出誤差的實時檢測難以實現(xiàn)，本設(shè)計從對3-PUU并聯(lián)機(jī)構(gòu)支鏈的分析入手，建立了該機(jī)構(gòu)的閉環(huán)矢量模型，通過數(shù)學(xué)推導(dǎo)，建立了位姿誤差的數(shù)學(xué)模型，得出