并聯(lián)機(jī)床誤差分析與補(bǔ)償.pdf

1、在1994年美國(guó)芝加哥國(guó)際機(jī)床博覽會(huì)(IMTS’94)上，美國(guó)Giddings & Lewis公司展出了第一臺(tái)Variax并聯(lián)機(jī)床，成功地將原來用于機(jī)器人行業(yè)的并聯(lián)機(jī)構(gòu)用于機(jī)床設(shè)計(jì)，制造出真正意義上的并聯(lián)機(jī)床。并聯(lián)機(jī)床與傳統(tǒng)機(jī)床相比優(yōu)點(diǎn)在于：整體系統(tǒng)剛度較大；運(yùn)動(dòng)部件質(zhì)量小，適于高速加工；組成部件少，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；并聯(lián)機(jī)床主軸的空間位姿靈活，適合表面形狀復(fù)雜的零件加工。但是并聯(lián)機(jī)床的開發(fā)與應(yīng)用仍未達(dá)到現(xiàn)有高精度傳統(tǒng)機(jī)床的水平，主要因?yàn)椋浩涔?/p>

2、作空間較小，并存在奇異位形，加工精度達(dá)不到高精度傳統(tǒng)機(jī)床水平，精度設(shè)計(jì)和動(dòng)力學(xué)分析方面研究較少，關(guān)鍵零件批量生產(chǎn)質(zhì)量不穩(wěn)定。影響并聯(lián)機(jī)床應(yīng)用的主要問題是機(jī)床加工精度不高。本文對(duì)提高并聯(lián)機(jī)床運(yùn)動(dòng)精度的靜態(tài)誤差補(bǔ)償方法進(jìn)行了研究。 研究靜態(tài)誤差補(bǔ)償要先建立機(jī)床數(shù)學(xué)模型及建立誤差建模。本文以豐田工機(jī)的HexaM并聯(lián)機(jī)床為原型，首先對(duì)并聯(lián)機(jī)床進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)分析。通過對(duì)并聯(lián)機(jī)床結(jié)構(gòu)和自身制造誤差源的分析，得出了逆解析公式。并聯(lián)機(jī)床的正解析是

3、并聯(lián)機(jī)床運(yùn)動(dòng)學(xué)解析的難點(diǎn)，本文使用最優(yōu)化搜索的數(shù)學(xué)方法求解了HexaM并聯(lián)機(jī)床的正解問題，完成了對(duì)HexaM并聯(lián)機(jī)床的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析。并根據(jù)并聯(lián)機(jī)床的逆解析公式建立了并聯(lián)機(jī)床的誤差模型。 并聯(lián)機(jī)床靜態(tài)誤差補(bǔ)償?shù)年P(guān)鍵在于并聯(lián)機(jī)床誤差的辨識(shí)，本文研究了常用的并聯(lián)機(jī)床運(yùn)動(dòng)誤差測(cè)定和辨識(shí)的方法，提出了一種使用球桿儀測(cè)量并聯(lián)機(jī)床運(yùn)動(dòng)誤差數(shù)據(jù)來求解并聯(lián)機(jī)床誤差的方法：首先球桿儀測(cè)量并聯(lián)機(jī)床工作空間內(nèi)大量位置的運(yùn)動(dòng)誤差，然后使用最優(yōu)化方法，通過構(gòu)