分析并聯(lián)機(jī)床的工藝性能以及加工精度


頁數(shù)：41 字?jǐn)?shù)：15171

目 次

1 引言 1
1.1 并聯(lián)機(jī)床概述 1
1.2 并聯(lián)機(jī)床的特點(diǎn) 1
1.3 并聯(lián)機(jī)床應(yīng)用技術(shù)面臨的主要問題及畢業(yè)設(shè)計(jì)選題 1
2 并聯(lián)機(jī)床運(yùn)動原理 2
2.1 機(jī)床發(fā)展歷史 2
2.2 BJ—04—02（A）型并聯(lián)機(jī)床特點(diǎn) 4
2.3 并聯(lián)運(yùn)動機(jī)床的類型 5
2.4 并聯(lián)機(jī)構(gòu)運(yùn)動分析 5
3 并聯(lián)機(jī)床的工作空間分析 7
3.1 并聯(lián)機(jī)床的坐標(biāo)系 8
3.2 BJ—04—02（A）并聯(lián)機(jī)床運(yùn)動空間測試 8
3.3 測試結(jié)果及分析 13
4 并聯(lián)機(jī)床銑削表面粗糙度 19
4.1 銑削加工的工藝特點(diǎn) 19
4.2 JB—4C精密粗糙度測量儀 20
4.3 曲面銑削實(shí)驗(yàn) 21
4.4 曲面粗糙度檢測及分析 23
4.5 玩具小車粗糙度檢測及分析 25
結(jié)論 29
致謝 31
參考文獻(xiàn) 32
附錄A 不同高度平面運(yùn)動域的極限坐標(biāo) 33

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中文摘要

隨著工業(yè)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了一種新的加工機(jī)床—并聯(lián)機(jī)床。并聯(lián)機(jī)床在結(jié)構(gòu)和性能上，與普通機(jī)床相比有較大的差異，并且其加工精度和加工效率均優(yōu)于普通機(jī)床。但由于并聯(lián)機(jī)床的加工空間不規(guī)則，而且難以直觀確定，這就使得并聯(lián)機(jī)床在實(shí)際應(yīng)用中的加工范圍和工藝方案難以確定。我們通過對交叉桿六自由度BJ-02-04（A）型并聯(lián)機(jī)床工作空間的實(shí)際測量，得到該并聯(lián)機(jī)床客觀的工作空間，以此為基礎(chǔ)，分析運(yùn)動特性，為以后的加工及相關(guān)研究提供實(shí)際的參數(shù)和依據(jù)。使用并聯(lián)機(jī)床銑削具有代表性的表面，并對其表面質(zhì)量進(jìn)行測量分析，得到實(shí)際表面粗糙度并于理論值進(jìn)行對比，分析并聯(lián)機(jī)床的工藝性能以及加工精度。上述工作，對于揭示并聯(lián)機(jī)床的工作特性以及加工能力，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。關(guān)鍵詞 并聯(lián)機(jī)床 工作空間 粗糙度
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）外文摘要

Title Technical Study of Parallel Kinematics Machine Tool
Abstract
With the development of industry and science and technology, a kind of new processing tool called parallel machine appears. Parallel machine is different from the traditional tools in structure and performance. Its working accuracy and efficiency is better than the traditional tools. But the working space of parallel machine is irregularity and hard to determine, so the working range and technology version of parallel machine is hard to determine in practical application. We got the parallel machines′ objective working space by measuring the working space of cross-bar six- freedom BJ-02-04(A) parallel machine. After that we analysis the motion characteristic which supplies the actual parameter and basis for later machining and coherent research. Measure and analysis surface quality of the representative plane which was milled by the parallel machine, we got the actual roughness and contrast to the theoretical theory. At last, the paper analysis the technology performance and working accuracy. The work above all is important to disclosure the performance characteristic and working qualities

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Keywords Parallel Kinematics Machine Tool Working Space Roughness


1 引言
1.1 并聯(lián)機(jī)床概述
并聯(lián)機(jī)床是機(jī)器人技術(shù)、與機(jī)床結(jié)構(gòu)技術(shù)、數(shù)控技術(shù)等多學(xué)科交叉結(jié)合的產(chǎn)物。這種新型機(jī)床完全打破了傳統(tǒng)機(jī)床的結(jié)構(gòu)概念，采用多自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)作為機(jī)床的基本結(jié)構(gòu)，分別連接機(jī)床的機(jī)座（靜平臺）與主軸（動平臺），采用并行驅(qū)動的方式控制各分支桿件的運(yùn)動，因此稱之為并聯(lián)機(jī)床。由于并聯(lián)機(jī)床自身在結(jié)構(gòu)形式的特性，可以大大提高機(jī)床的剛度，使零件的加工精度和加工質(zhì)量都有較大的改進(jìn)。另外，其進(jìn)給速度的提高，也使高速、超高速加工更容易實(shí)現(xiàn)。因此，并聯(lián)機(jī)床是本世紀(jì)機(jī)床設(shè)計(jì)的最革命性的突破，它是解決傳統(tǒng)機(jī)床問題有效的途徑，被譽(yù)為“機(jī)床結(jié)構(gòu)的重大革命”，代表了21世紀(jì)機(jī)床發(fā)展的方向。
1.2 并聯(lián)機(jī)床的特點(diǎn)：
（1）系統(tǒng)剛性好；并聯(lián)機(jī)床的各運(yùn)動桿系理論上為僅受拉壓載荷的二力桿系，而無機(jī)械上最忌諱的彎曲應(yīng)力。并聯(lián)機(jī)床是整體框架結(jié)構(gòu)，從結(jié)構(gòu)力學(xué)的觀點(diǎn)看是剛性最好的。
（2） 響應(yīng)速度快；由于并聯(lián)機(jī)床在結(jié)構(gòu)上屬于輕型結(jié)構(gòu)，遠(yuǎn)比傳統(tǒng)機(jī)床滑動工作臺及組合件重量輕，所以運(yùn)動部件的慣性得到大幅度降低，有效地改善了伺服控制器的動態(tài)品質(zhì)，使動平臺能夠獲得很高的進(jìn)給速度和加速度。
（3） 進(jìn)給力大；并聯(lián)桿系機(jī)床沿任何方向運(yùn)動均同時(shí)又六個(gè)電機(jī)驅(qū)動，其進(jìn)給力是各桿矢量疊加之和，因而進(jìn)給力較大。
（4）機(jī)床及機(jī)械本體的體積精度較高。并聯(lián)機(jī)床的各關(guān)節(jié)誤差能夠相互部分抵消，由于采用了現(xiàn)代的計(jì)算方法、計(jì)算機(jī)處理技術(shù)、反饋技術(shù)和熱補(bǔ)償技術(shù)，使空間定位精度比傳統(tǒng)機(jī)床明顯提高。
1.3 并聯(lián)機(jī)床應(yīng)用技術(shù)面臨的主要問題及畢業(yè)設(shè)計(jì)選題
1.3.1 工作空間判定
同傳統(tǒng)形式的數(shù)控機(jī)床的工作空間問題比較復(fù)雜，主要表現(xiàn)在：影響工作空間不僅包括桿件運(yùn)動位置極限、球鉸或虎克鉸的擺角極限等幾何約束條件，還有奇異位形、構(gòu)件之間碰撞干涉等其他約束條件。工作空間的外形非常復(fù)雜，難以用規(guī)則的幾何形體來描述，并且在工作空間內(nèi)部不同位置，機(jī)床的加工能力也有差別。
1.3.2 工藝特性
與傳統(tǒng)數(shù)控銑床或加工