一种混联型虚拟轴机床奇异位形分析的解析法

建立了一种混联型虚拟轴机床主进给机构位置分析的输入输出方程，并推导出奇异位形判别的解析表达式，该奇异位形判别式为一多项式代数方程，在推导过程中引入数值－符号处理技术，得到了多项式代数方程中每一系统的数值－符号形式的解析表达式，该机构的奇异位形的集合为参数空间的曲面片，得到了奇异曲面方程及奇异曲面的截面曲线。给出了奇异位形分析计算的数值实例。     

一种平面并联机械手的奇异形位分析

提出了一种平面两自由度并联机械手的奇异形位确定方法。对机械手进行了逆运动学计算，得到速度方程，并利用速度方程对之进行了奇异分析。最后给出了奇异形位表达式的多项式形式。     

并联机器人的奇异形位分析

讨论了并联机器人奇异形位的特点和分析方法,利用plucker坐标矩阵法对DELTA机器人的奇异形位进行了分析,提出了对并联机构进行受力分析来确定奇异形位的简便方法。     

一种新型并联机床的精度建模与误差分析

以一种新型并联机床为对象，提出了一种精度建模方法。将精度建模的问题转化对应的“虚拟机构”的运动分析问题，建立了主进给机构的驱动误差、结构误差及球铰间隙误差与刀尖参考点位姿误差之间的关系式，利用空间矢量链模型推出了并联机床系统位姿误差与主进给机构安装误差、立柱尺寸误差及工作台运动误差间关系的综合表达式，为该新型并联机床的精度补偿提供了理论基础。最后给出了误差分析的数值实例。     

一种新型并联机床的最优轨迹规划

提出了一种新型并联机床的最优轨迹规划方法,其过程是在参数空间进行轨迹规划,再将参数空间的运动轨迹映射到关节空间。在轨迹规划中,以雅可比矩阵条件数的倒数作为适应度函数,利用遗传算法优化了并联机床的多余自由度。仿真计算结果表明:最优轨迹规划方法既能给出并联机床加工过程中的灵巧构型,又可使得并联机床获得平稳的运动性能。     

一种新型3-URS机构分析

为了保证3-URS机构实现确定运动,利用螺旋理论进行了分析。描述了机构的单分支约束及所有分支约束的合成,分析了机构约束螺旋系的相关性与冗余约束和局部自由度等因素对机构自由度的影响,根据修正的Grübler-Kutzbach公式计算出并联结构的自由度为6。结果表明,机构实现确定运动需要6个输入运动。     

新型并联机床动力学研究

新型并联机床是空间多环机构在机床业的创造性应用,考虑组成该机床各构件的弹性影响,建立了机床的弹性动力学有限元分析模型,同时针对几种典型结构工况对该机床进行了固有特性和动力响应分析,得出了结构工况与机床动态特性的关系,这些研究为该机床进行动态设计提供了基础。     

一种新型虚轴机床的结构设计与位置分析

提出了以四自由度空间并联机构作为主进给机构,辅以双向移动工作台实现多坐标数控加工的一种新型虚拟轴机床的结构设计方案。该虚拟轴机床具有工作空间大、灵巧性好、位置与姿态解耦等优点。计算了主进给机构的自由度,给出了位置反解的方法,推导了位置正确的封闭方程,并给出了数值实例。     

基于ANSYS的新型3-TPS并联机床静刚度分析

目的对新型3-TPS并联机床进行刚度计算和分析，找出不同型位下该并联机床刚度的变化规律和特点，使机床避免薄弱环节，以提高在高刚度下工作机床的加工精度．方法对并联机床刚度进行理论建模，找到对该并联机床静刚度产生影响的因素，然后应用有限元分析软件ANSYS对不同型位下、不同方向上的刚度进行仿真和计算．结果在同一位姿下，沿着Z轴方向刚度较大；在不同位姿下，极限位置的刚度最小；变形最大处在动平台与平行机构相连的铰链连接处；平行机构的变形量比较大．结论沿主刚度方向的刚度比其他方向大，远离极限位置可以提高刚度，并联机构的薄弱环节在动平台与平行机构联接的铰链处，平行机构的刚度将对整机刚度有很大的影响．     

并联机床的奇异性研究

分别以速度矩阵行列式、雅可比矩阵行列式det(J)和可操作度为研究对象研究了并联机床的奇异性,为并联机床结构参数设计提供依据.当以速度矩阵行列式为研究对象时,可将并联机床的机构奇异分为3类;当det(J)或可操作度为零时,可判断并联机床处于奇异形位.以det(J)和可操作度W为研究对象研究新型三杆三自由度并联机床的奇异性,建立了该机床的数学模型,推导出了该机床的雅可比矩阵,运用Matlab软件计算出了该机床雅可比矩阵行列式的绝对值表达式|det(J)|及其可操作度W的表达式,经分析得出其|det(J)|=W>0且|det(J)|=W≠∞,即该机床不存在奇异形位,具有较好的可操作性;在Matlab环境下研究了该机床的平稳性,仿真结果表明该机床运动时的平稳性较好.     

数控机床用新型位置和速度传感器

介绍近年来国内外最新出现的用于数控系统中的几种传感器结构、特点及工作原理。     

并联机床平台的加工

针对六轴并联机床定平台和动平台的整体式复杂结构，分析了定平台、动平台加工工艺特点，提出了焊接制作平台毛坯的方法和平台的加工方案，利用Unigraphics（UG）进行平台的辅助加工，包括生成定平台和动平台的三维造型、刀具轨迹编程、后置处理的设定和加工仿真，有效地解决了并联机床平台加工中的数控编程问题．实践证明：实际加工后的整体式定平台和动平台刚度好、精确度高，在并联机床的使用过程中收到了良好效果．     

Tricept型并联机床曲面加工的刀轨规划

研究了Tricept型并联机床采用平底刀加工曲面时的刀轨规划问题. 首先简要地介绍了机床的结构组成,并对机床的逆运动学及其位姿作业空间进行了分析. 在此基础上,给出了刀具干涉检验及刀具位姿作业空间检验的有效算法. 借助于传统五坐标数控机床曲面加工的等残高刀轨路径生成方法,提出了适用于Tricept型并联机床的刀轨规划算法.     

Calibration of a Parallel Kinematic Machine Tool

The parallel kinematic machinetool(PKMT)is anew-style machine tool[1].Though it has an advan-tage over traditional NC machine tool due to a seriesof characteristics such as si mple structure,fast re-sponse speed and non cumulative errors[2,3],its abso-lute accuracy is not sufficient for a machine tool re-quiring high accuracy.A mainfactor reducingthe ac-curacy is kinematic parameter errors caused by ma-chining and assembling errors[4].Calibration is a solution to this problem.It ismore prac…     

6杆并联机床的运动学研究

以6-SPS并联机床为例,引入运动影响系数这一概念,探讨运动影响系数与动平台速度和加速度严格的关系,并分析了实际控制中因为六根杆驱动只能以离散的方式实现而导致的误差.     

基于并联机构的加工机的工作空间仿真研究

介绍一种基于 6 PSS (P代表移动副 ,S代表球面副 )并联机构的并联加工机工作空间三维仿真新方法———数值分析法 .该法把对工作空间的研究转化成为对一系列剖面内边界点的研究 ,即在某一剖面内采用极坐标表示法 ,其极径上的最远点必满足某个约束条件 (如最大位移约束、最小位移约束或球铰副最大摆角约束 ) ,而这些约束条件中至少有一个不等式可以转化为等式 .用约束不等式转化为等式的方法分别求满足等式条件的极径值 .该仿真方法大大简化了工作空间的计算 .利用该方法对并联加工机工作空间的各个截面进行了分析 ,为该加工机的结构设计提供了理论依据