復雜曲面切割變胞機構設計及其動態(tài)特性研究.pdf

1、我國在造船技術和裝備制造方面與國外有很大的差距，尤其在大型空間復雜曲面切割這一艦船制造的關鍵技術方面，它制約并影響了我國造船技術水平的提高和發(fā)展。因此，如何解決大型空間復雜曲面大開口、變姿態(tài)、變軌跡的切割問題，對于提高我國艦船制造業(yè)的技術水平具有重要學術意義和應用價值。
　　本文在對國內外切割裝備綜合分析的基礎上，對大型空間復雜曲面切割機進行了原理結構設計，并對水平旋轉機構、垂直升降機構以及徑向調整機構等進行了詳細的結構選型和設計

2、。以實現割槍變姿態(tài)、變軌跡切割為目的，對曲面切割機割槍擺動機構進行構型設計與分析，完成了變胞切割機構的原理結構設計。
　　在對切割機擺動機構變胞特性分析的基礎上，利用基因建模理論建立變胞機構各個工作構態(tài)的基因模型，并對其進行構型進化設計得出變胞機構源構態(tài)構型。運用圖論和鄰接矩陣法進行變胞機構構型綜合分析，推導出變胞切割機構的變胞方程和變胞矩陣，從矩陣的角度直觀地描述了構態(tài)之間的轉換。
　　在使用旋量方法表示空間剛體運動的基礎

3、上，建立復雜曲面切割機串并聯機構的運動學指數積公式的完整表示形式，并在MATLAB中完成運動學方程的數值計算。利用ADAMS對曲面切割機串并聯機構進行運動仿真驗證，仿真結果說明了旋量方法在空間串并聯機構運動學分析中的實用性。
　　將關節(jié)的4個D-H參數誤差等效為軸線誤差旋量，建立各個關節(jié)軸線含有誤差旋量的旋量坐標，推導出了含有誤差旋量的串并聯機構運動學指數積公式，得出了末端工具坐標系的位姿誤差模型。按照上述誤差分析方法，用MATL

4、AB對復雜曲面切割機構進行運動誤差數值計算，并將計算結果和ADAMS仿真結果進行對比，說明了旋量方法在串并聯機構誤差分析中的正確性。
　　將變胞運動副作為變胞機構的閉鏈切斷鉸，通過引入切斷鉸的約束方程建立了曲面切割機變胞機構的全構態(tài)Kane動力學方程。分析了曲面切割機變胞機構構態(tài)切換時的運動沖擊問題，從控制主動件運動規(guī)律的角度提出了減小沖擊的方法，通過ADAMS仿真驗證了該方法的有效性，為以后深入研究曲面切割機變胞機構提供理論基礎