基于虛擬樣機(jī)技術(shù)的并聯(lián)機(jī)床系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真分析.pdf

1、并聯(lián)機(jī)床也稱之為并聯(lián)機(jī)器人機(jī)床，它是并聯(lián)機(jī)器人技術(shù)在機(jī)床制造領(lǐng)域成功應(yīng)用的范例。并聯(lián)機(jī)床技術(shù)已經(jīng)從理論研究走向?qū)嶋H應(yīng)用，而少自由度并聯(lián)機(jī)床是近年來(lái)并聯(lián)機(jī)床研究中的一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題。國(guó)內(nèi)外對(duì)少自由度的并聯(lián)機(jī)床的基礎(chǔ)理論和應(yīng)用研究，目前還很不充分。本論文對(duì)國(guó)內(nèi)外并聯(lián)機(jī)構(gòu)及并聯(lián)機(jī)床的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了系統(tǒng)的介紹，并比較詳盡地分析和研究了目前較典型的并聯(lián)機(jī)床的優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)。主要圍繞著對(duì)該并聯(lián)機(jī)床的結(jié)構(gòu)分析、位置分析、運(yùn)動(dòng)學(xué)、靜力學(xué)以及模態(tài)等幾個(gè)方面進(jìn)行了

2、比較全面和系統(tǒng)的分析并實(shí)現(xiàn)了該并聯(lián)機(jī)床的運(yùn)動(dòng)仿真。
　　 (1)綜述了少自由度并聯(lián)機(jī)床在國(guó)內(nèi)外的研究發(fā)展現(xiàn)狀，以及關(guān)鍵技術(shù)的研究發(fā)展。闡明了本課題研究的研究?jī)?nèi)容以及研究目的意義。
　　 (2)介紹了這種4-RPS并聯(lián)機(jī)床機(jī)構(gòu)的組成及其特點(diǎn)，計(jì)算出了該并聯(lián)機(jī)床機(jī)構(gòu)的自由度為四，并且與輸入數(shù)目相等，所以并聯(lián)機(jī)床能夠?qū)崿F(xiàn)確定的指定運(yùn)動(dòng)。其中計(jì)算得到的動(dòng)平臺(tái)的四個(gè)獨(dú)立自由運(yùn)動(dòng)分別為繞著慣性坐標(biāo)系的X軸和Y軸方向上的轉(zhuǎn)動(dòng)，以及沿著

3、X軸和Z軸方向上的移動(dòng)。對(duì)該并聯(lián)機(jī)床的并聯(lián)機(jī)構(gòu)同時(shí)判斷其輸入的合理性，主要運(yùn)用了矩陣分析法計(jì)算得到4-RPS型并聯(lián)機(jī)床并聯(lián)機(jī)構(gòu)的位置正解和逆解。通過(guò)解析分析法分析該并聯(lián)機(jī)構(gòu)的工作空間。
　　 (3)對(duì)4-RPS型并聯(lián)機(jī)床的進(jìn)行建模和仿真分析。根據(jù)并聯(lián)機(jī)床的零部件組成特點(diǎn)，利用大型三維PRO/E設(shè)計(jì)軟件對(duì)4-RPS型并聯(lián)機(jī)床進(jìn)行建模，并在Pro/E中實(shí)現(xiàn)了一個(gè)完整的裝配。通過(guò)對(duì)該并聯(lián)機(jī)床模型的建立總結(jié)了在進(jìn)行建模過(guò)程中應(yīng)注意的一些

4、問(wèn)題并在PRO/E中生成三維模型生成相應(yīng)的文件格式，通過(guò)CAD/CAE軟件接口導(dǎo)入到大型仿真分析軟件ADAMS中進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真分析。
　　 (4)是對(duì)4-RPS型并聯(lián)機(jī)床的并聯(lián)機(jī)構(gòu)進(jìn)行有限元分析。在有限元分析軟件Ansys中建立有限元模型，根據(jù)并聯(lián)機(jī)床和有限元Ansys建模的特點(diǎn)對(duì)該并聯(lián)機(jī)構(gòu)的三維模型進(jìn)行了必要的改動(dòng)，同時(shí)也采用了其強(qiáng)大的命令流建模方法，該方法的最大優(yōu)點(diǎn)就是便如隨時(shí)修改。通過(guò)有限元分析軟件Ansys對(duì)4-RPS型