面向激光切割的并聯(lián)機床的設(shè)計與優(yōu)化.pdf

1、近年來,由于少自由度并聯(lián)機構(gòu)具有機構(gòu)簡單、構(gòu)件少、控制簡單方便、價格低廉等優(yōu)點,因而成為各國研究的熱點。三自由度并聯(lián)機構(gòu)是少自由度并聯(lián)機構(gòu)中很有實用前景的一類,它能夠滿足大多情況下的工作要求,還可以與其他機構(gòu)混聯(lián)完成多種工作任務(wù)。但在激光切割等工業(yè)生產(chǎn)中并沒有得到很好的應(yīng)用,因此對三自由度并聯(lián)機構(gòu)的研究具有重大戰(zhàn)略意義。
　　本文提出了基于3_PUU并聯(lián)機構(gòu)的機床,采用理論建模與仿真分析深入研究3_PUU并聯(lián)機構(gòu),并對原有的機構(gòu)進

2、行設(shè)計改進,主要工作和創(chuàng)新點如下:
　　1、利用螺旋理論,得到3_PUU并聯(lián)機構(gòu)具有三個移動自由度的結(jié)論。建立3_PUU并聯(lián)機構(gòu)的運動學(xué)模型,通過閉環(huán)矢量法求得機構(gòu)的運動學(xué)逆解。利用仿真工具 SimMechanics求得3_PUU并聯(lián)機構(gòu)的工作空間,該仿真法不需要進行運動學(xué)計算,運算過程簡單,圖像效果更好。
　　2、詳細闡述了凱恩方法,并以之為理論基礎(chǔ),建立了3_PUU機構(gòu)的動力學(xué)方程。創(chuàng)建3_PUU并聯(lián)機構(gòu)的虛擬樣機模型,

3、仿真計算該機構(gòu)的運動學(xué)響應(yīng),驗證第二章中運動學(xué)逆解的正確性。仿真得到機構(gòu)的運動學(xué)正解,與施加的位移驅(qū)動對比,驗證模型的正確性。仿真得到滑塊的受力曲線圖,求得動力學(xué)逆解。模擬加工過程,保證設(shè)計的可靠性。
　　3、研究了3_PUU并聯(lián)機構(gòu)的靜剛度,得到機構(gòu)在Y方向上剛度較差的結(jié)論,這是結(jié)構(gòu)設(shè)計的首要考慮方向。分別對機構(gòu)分支和整機模型進行模態(tài)分析,得到機構(gòu)固有振動特性的振動模式,觀察機構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié),在設(shè)計時考慮加強該處以增強機構(gòu)整體的運