大型船用螺旋槳加工混聯(lián)設(shè)備及并聯(lián)機(jī)構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、傳統(tǒng)串聯(lián)機(jī)床在加工螺旋槳等復(fù)雜曲面零件時(shí)捉襟見(jiàn)肘，并聯(lián)機(jī)床是其有益補(bǔ)充，而混聯(lián)機(jī)床則是并聯(lián)機(jī)床的進(jìn)一步發(fā)展。混聯(lián)機(jī)床結(jié)合了兩者的主要優(yōu)點(diǎn)，具有剛度高、承載能力強(qiáng)、工作空間大、可重組性強(qiáng)等特點(diǎn)，是一種很有應(yīng)用前景的多坐標(biāo)數(shù)控機(jī)床形式。本文通過(guò)借鑒BJ-04-02(A)型交叉桿并聯(lián)機(jī)床的支鏈構(gòu)成形式以及應(yīng)用比較成功的串聯(lián)機(jī)床形式，設(shè)計(jì)了一種適于大型船用螺旋槳加工的混聯(lián)設(shè)備，并對(duì)該交叉桿并聯(lián)機(jī)床的位置正反解、速度、加速度、奇異性、工作空間、靈

2、巧度以及機(jī)床結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化等方面進(jìn)行了研究，而且運(yùn)用虛擬樣機(jī)技術(shù)對(duì)其進(jìn)行仿真分析。
　　首先，針對(duì)串聯(lián)機(jī)床和并聯(lián)機(jī)床的不足，借鑒兩者的優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)構(gòu)型綜合，設(shè)計(jì)了一種大型船用螺旋槳加工混聯(lián)設(shè)備。該設(shè)備可以一次裝夾就完成整個(gè)螺旋槳的加工，避免重復(fù)定位誤差，提高加工效率和精度。
　　其次，采用四元素和廣義逆法對(duì)交叉桿型6-UPS并聯(lián)機(jī)床的運(yùn)動(dòng)學(xué)正解進(jìn)行了研究，并且通過(guò)構(gòu)造12個(gè)恒等式采用降次消元法對(duì)其一般形式的6-UPS并聯(lián)機(jī)構(gòu)的位

3、置正解也做了研究。
　　然后，在運(yùn)動(dòng)學(xué)反解的基礎(chǔ)上，采用Gosse lin提出的并聯(lián)機(jī)構(gòu)的末端執(zhí)行器三點(diǎn)法推導(dǎo)了 BJ-04-02(A)型并聯(lián)機(jī)床量綱一致性的新型雅克比矩陣，基于旋量理論研究了該機(jī)床的自由度、速度、加速度及奇異位形等運(yùn)動(dòng)性能。
　　接著，采用三維搜索的方法得到了交叉桿并聯(lián)機(jī)床的工作空間形狀并分析了鉸鏈轉(zhuǎn)角對(duì)工作空間的影響，基于新型雅克比矩陣獲得了機(jī)床工作全域靈巧度指數(shù)分布，探究了機(jī)床的各結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)其工作空間和