鍛造操作機運動學與逆動力學分析.pdf

1、鍛造操作機是大型自由鍛造系統(tǒng)的關鍵裝備，對加快自由鍛造的生產(chǎn)節(jié)拍、提高鍛件成形質量具有重要的意義。操作機在現(xiàn)場生產(chǎn)過程中的工藝動作主要有升降、俯仰、夾鉗旋轉等運動，還有在工件受到壓機鍛壓時的緩沖運動。為了根據(jù)自由鍛造工藝要求，規(guī)劃夾鉗末端軌跡，計算操作機驅動件的運動規(guī)律，形成控制方案，因此有必要對鍛造操作機進行運動學分析。由于鍛造操作機夾持鍛件重量大、操作機自身運動構件慣性較大，根據(jù)夾鉗所受外力和運動軌跡進行鍛造操作機的逆動力學分析，求

2、解驅動力和各構件上的約束反力，既是控制的需要也是操作機關鍵零件強度計算的基礎。 所以本文的研究目標是：根據(jù)自由鍛造工藝規(guī)劃操作機末端運動軌跡，依據(jù)操作機的機構構型和尺度，運用影響系數(shù)法建立機構運動學的正解和逆解模型,采用動態(tài)靜力分析方法建立鍛造操作機的逆動力學模型，對實際鍛造操作機升降、俯仰、緩沖等操作過程進行了運動學和逆動力學分析，為系統(tǒng)控制和構件強度分析奠定基礎。 首先，對軸類零件的鍛造過程和操作機升降、俯仰、緩沖等

3、工藝動作進行介紹，規(guī)劃了夾鉗末端運動軌跡，為運動學和逆動力學建模提供了依據(jù)。 其次，分析了實際鍛造操作機的機構構型，依據(jù)運動關系，運用影響系數(shù)法得到鍛造操作機的運動學位置正、逆解模型，得到正、逆解雅可比矩陣。運動學正解將液壓缸的速度作為驅動輸入，計算得到鍛造操作機夾鉗末端的運動；運動學逆解根據(jù)規(guī)劃的鍛造操作機夾鉗末端的運動，計算得到驅動液壓缸的速度。 再次，應用動態(tài)靜力分析方法建立了鍛造操作機的逆動力學模型。由操作機末端