基于并聯(lián)機構的線接觸回轉銑削加工的研究.pdf

1、當前，復雜曲面的精加工主要采用點銑方式完成，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、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)機器人機構設計了一臺可以實現(xiàn)線接觸回轉銑削加工的數(shù)控機床。對所設計并聯(lián)機床采用的3-PUU并聯(lián)機構進行了運動學建模，建立了該機構

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

3、的結果一致。 本文分析了影響機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構進行了簡化，建立了誤差機構模型，并采用微分分析法建立了其誤差數(shù)學模型；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，為進行軟件誤差補償提供了依據(jù)。考慮到當前對并聯(lián)機構的輸出誤差的實時檢測難以實現(xiàn)，本設計從對3-PUU并聯(lián)機構支鏈的分析入手，建立了該機構的閉環(huán)矢量模型，通過數(shù)學推導，建立了位姿誤差的數(shù)學模型，得出