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[机械类] 并联机床工艺研究

  • 简介:目 次1 引言 11.1 并联机床概述 11.2 并联机床的特点 11.3 并联机床应用技术面临的主要问题及毕业设计选题 12 并联机床运动原理 22.1 机床发展历史 22.2 BJ—04—02(A)型并联机床特点 42.3 并联运动机床的类型 52.4 并......
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[页数] 41    [字数] 15171

[目录]
1  引言 1
2    并联机床运动原理 2
3  并联机床的工作空间分析 7
4  并联机床铣削表面粗糙度 19
结论 29
致谢 31
参考文献 32
附录A  不同高度平面运动域的极限坐标 33

[原文]
1  引言
1.1  并联机床概述
并联机床是机器人技术、与机床结构技术、数控技术等多学科交叉结合的产物。这种新型机床完全打破了传统机床的结构概念,采用多自由度并联机构作为机床的基本结构,分别连接机床的机座(静平台)与主轴(动平台),采用并行驱动的方式控制各分支杆件的运动,因此称之为并联机床。由于并联机床自身在结构形式的特性,可以大大提高机床的刚度,使零件的加工精度和加工质量都有较大的改进。另外,其进给速度的提高,也使高速、超高速加工更容易实现。因此,并联机床是本世纪机床设计的最革命性的突破,它是解决传统机床问题有效的途径,被誉为“机床结构的重大革命”,代表了21世纪机床发展的方向。
1.2  并联机床的特点:
(1)系统刚性好;并联机床的各运动杆系理论上为仅受拉压载荷的二力杆系,而无机械上最忌讳的弯曲应力。并联机床是整体框架结构,从结构力学的观点看是刚性最好的。
(2) 响应速度快;由于并联机床在结构上属于轻型结构,远比传统机床滑动工作台及组合件重量轻,所以运动部件的惯性得到大幅度降低,有效地改善了伺服控制器的动态品质,使动平台能够获得很高的进给速度和加速度。
(3) 进给力大;并联杆系机床沿任何方向运动均同时又六个电机驱动,其进给力是各杆矢量叠加之和,因而进给力较大。
(4)机床及机械本体的体积精度较高。并联机床的各关节误差能够相互部分抵消,由于采用了现代的计算方法、计算机处理技术、反馈技术和热补偿技术,使空间定位精度比传统机床明显提高。
1.3  并联机床应用技术面临的主要问题及毕业设计选题
1.3.1  工作空间判定
同传统形式的数控机床的工作空间问题比较复杂,主要表现在:影响工作空间不仅包括杆件运动位置极限、球铰或虎克铰的摆角极限等几何约束条件,还有奇异位形、构件之间碰撞干涉等其他约束条件。工作空间的外形非常复杂,难以用规则的几何形体来描述,并且在工作空间内部不同位置,机床的加工能力也有差别......

[摘要]
随着工业和科学技术的发展,出现了一种新的加工机床—并联机床。并联机床在结构和性能上,与普通机床相比有较大的差异,并且其加工精度和加工效率均优于普通机床。但由于并联机床的加工空间不规则,而且难以直观确定,这就使得并联机床在实际应用中的加工范围和工艺方案难以确定。我们通过对交叉杆六自由度BJ-02-04(A)型并联机床工作空间的实际测量,得到该并联机床客观的工作空间,以此为基础,分析运动特性,为以后的加工及相关研究提供实际的参数和依据。使用并联机床铣削具有代表性的表面,并对其表面质量进行测量分析,得到实际表面粗糙度并于理论值进行对比,分析并联机床的工艺性能以及加工精度。上述工作,对于揭示并联机床的工作特性以及加工能力,具有重要的现实意义。

[参考文献]
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3  许树柏.实用决策方法———层次分析法原理.天津:天津大学出版社,1988
4  黄真等.并联机器人机构学理论及控制[M].北京:机械工业出版社,1997
5  黄真.空间机构学.北京机械工业出版社,1989
6  熊有伦.机器人技术基础.武汉:华中理工大学出版社,1997
7  高峰,金振林等.六自由度虚拟轴机床[P].中国发明专利,CN1261018A
8  Bluemlein WJ.Der Hexapod. Machine+Werkzeug, 99(10):1~8, www.andron.de/pdf/hexapod.pdf
9  吴文俊.几何定理机器证明的基本原理.北京:科学出版社, 1984
10  Beyer R, Prozessichere um-genaue Serienfertigung Kleiner Teile auf Stabkinematik Vertikaldrehmaschine.Mav 6-2002:55~57
11  Kreidler V.并联运动机械及其模拟技术.第一届国际机械工程会议论文集:
74-87, 2000
12  NN.Hexapod Maschine.www.ifw.uni-stuttgart.de
13  Dureschmied F.Parallel-Kinematik: Zur serie gereift. Werkstatt und Betrieb(9):77~81,2001
14  李兵.并联机床原形样机设计及性能分析[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学博士论文, 1999
15  周学才.机器人位姿精度和轨迹精度的研究[D].沈阳:中科院沈阳自动化研究所, 1993
16 李岩,花国梁.精密测量技术.北京:中国计量出版社,2001.8


[原文截取]
目 次
1 引言 1
1.1 并联机床概述 1
1.2 并联机床的特点 1
1.3 并联机床应用技术面临的主要问题及毕业设计选题 1
2 并联机床运动原理 2
2.1 机床发展历史 2
2.2 BJ—04—02(A)型并联机床特点 4
2.3 并联运动机床的类型 5
2.4 并联机构运动分析 5
3 并联机床的工作空间分析 7
3.1 并联机床的坐标系 8
3.2 BJ—04—02(A)并联机床运动空间测试 8
3.3 测试结果及分析 13
4 并联机床铣削表面粗糙度 19
4.1 铣削加工的工艺特点 19
4.2 JB—4C精密粗糙度测量仪 20
4.3 曲面铣削实验 21
4.4 曲面粗糙度检测及分析 23
4.5 玩具小车粗糙度检测及分析 25
结论 29
致谢 31
参考文献 32
附录A 不同高度平面运动域的极限坐标 33
毕业设计(论文)中文摘要
随着工业和科学技术的发展,出现了一种新的加工机床—并联机床。并联机床在结构和性能上,与普通机床相比有较大的差异,并且其加工精度和加工效率均优于普通机床。但由于并联机床的加工空间不规则,而且难以直观确定,这就使得并联机床在实际应用中.....
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