鍛造操作機(jī)的運(yùn)動(dòng)解耦、剛度分析和參數(shù)優(yōu)化.pdf

1、鍛造操作機(jī)是鍛造壓機(jī)的重要配套設(shè)備，其主要作用是夾持鍛件完成相關(guān)的工藝動(dòng)作，在鍛壓時(shí)要求操作靈活并具有較高的操作精度，然而由于操作機(jī)機(jī)構(gòu)為串并聯(lián)混合的連桿機(jī)構(gòu)，不同方向的運(yùn)動(dòng)相互耦合，運(yùn)動(dòng)關(guān)系復(fù)雜，使得操作機(jī)的控制變得非常復(fù)雜，且難以獲得理想的操作精度。本文從運(yùn)動(dòng)學(xué)的角度出發(fā)，以平行連桿式操作機(jī)為例，對(duì)操作機(jī)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)解耦設(shè)計(jì)和線性化優(yōu)化設(shè)計(jì)，并對(duì)機(jī)構(gòu)在鍛壓過程中運(yùn)動(dòng)和剛度特性做了較詳細(xì)的分析，提出了操作剛度的線性耦合性評(píng)價(jià)指標(biāo)：

2、
　　 1、本文首先對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了位置分析，并求得機(jī)構(gòu)的雅克比，建立了操作機(jī)關(guān)節(jié)剛度與操作剛度的映射模型。通過分析操作機(jī)運(yùn)動(dòng)特性，證實(shí)了機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)和剛度的不解耦及非線性特性。
　　 2、為定量地描述運(yùn)動(dòng)及剛度的非線性與耦合程度，分別建立了運(yùn)動(dòng)的線性耦合性評(píng)價(jià)矩陣ГJ和操作剛度的線性耦合性評(píng)價(jià)矩陣Гk，為運(yùn)動(dòng)及操作剛度的性能評(píng)價(jià)提供了判據(jù)。
　　 3、運(yùn)用平面運(yùn)動(dòng)幾何學(xué)中的軌跡曲率理論對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了近似解耦設(shè)計(jì)，經(jīng)過優(yōu)

3、化設(shè)計(jì)，大大降低了運(yùn)動(dòng)的非線性程度。
　　 4、通過優(yōu)化設(shè)計(jì)后的機(jī)構(gòu)與DDS 機(jī)構(gòu)的剛度特性對(duì)比，驗(yàn)證了設(shè)計(jì)方法的可行性。
　　 最后分析了設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵參數(shù)取值對(duì)機(jī)構(gòu)幾何尺寸以及運(yùn)動(dòng)、操作剛度性能的影響，分析結(jié)果對(duì)于操作機(jī)的設(shè)計(jì)及控制具有較大參考價(jià)值。
　　 本文綜合運(yùn)用了平面運(yùn)動(dòng)學(xué)、優(yōu)化設(shè)計(jì)和機(jī)器人方面的相關(guān)理論對(duì)操作機(jī)進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)優(yōu)化設(shè)計(jì)，大大地降低了操作剛度的耦合和非線性程度，這會(huì)極大地簡化操作機(jī)的順應(yīng)控制