鍛造操作機的運動解耦、剛度分析和參數(shù)優(yōu)化.pdf

1、鍛造操作機是鍛造壓機的重要配套設備，其主要作用是夾持鍛件完成相關的工藝動作，在鍛壓時要求操作靈活并具有較高的操作精度，然而由于操作機機構為串并聯(lián)混合的連桿機構，不同方向的運動相互耦合，運動關系復雜，使得操作機的控制變得非常復雜，且難以獲得理想的操作精度。本文從運動學的角度出發(fā)，以平行連桿式操作機為例，對操作機機構進行了運動學解耦設計和線性化優(yōu)化設計，并對機構在鍛壓過程中運動和剛度特性做了較詳細的分析，提出了操作剛度的線性耦合性評價指標：

2、
　　 1、本文首先對機構進行了位置分析，并求得機構的雅克比，建立了操作機關節(jié)剛度與操作剛度的映射模型。通過分析操作機運動特性，證實了機構的運動和剛度的不解耦及非線性特性。
　　 2、為定量地描述運動及剛度的非線性與耦合程度，分別建立了運動的線性耦合性評價矩陣ГJ和操作剛度的線性耦合性評價矩陣Гk，為運動及操作剛度的性能評價提供了判據(jù)。
　　 3、運用平面運動幾何學中的軌跡曲率理論對機構進行了近似解耦設計，經(jīng)過優(yōu)

3、化設計，大大降低了運動的非線性程度。
　　 4、通過優(yōu)化設計后的機構與DDS 機構的剛度特性對比，驗證了設計方法的可行性。
　　 最后分析了設計中的關鍵參數(shù)取值對機構幾何尺寸以及運動、操作剛度性能的影響，分析結果對于操作機的設計及控制具有較大參考價值。
　　 本文綜合運用了平面運動學、優(yōu)化設計和機器人方面的相關理論對操作機進行了運動學優(yōu)化設計，大大地降低了操作剛度的耦合和非線性程度，這會極大地簡化操作機的順應控制