基于虛擬樣機技術(shù)的并聯(lián)機床系統(tǒng)運動學仿真分析.pdf

1、并聯(lián)機床也稱之為并聯(lián)機器人機床，它是并聯(lián)機器人技術(shù)在機床制造領(lǐng)域成功應用的范例。并聯(lián)機床技術(shù)已經(jīng)從理論研究走向?qū)嶋H應用，而少自由度并聯(lián)機床是近年來并聯(lián)機床研究中的一個熱點問題。國內(nèi)外對少自由度的并聯(lián)機床的基礎(chǔ)理論和應用研究，目前還很不充分。本論文對國內(nèi)外并聯(lián)機構(gòu)及并聯(lián)機床的研究現(xiàn)狀進行了系統(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)機床的優(yōu)點、缺點。主要圍繞著對該并聯(lián)機床的結(jié)構(gòu)分析、位置分析、運動學、靜力學以及模態(tài)等幾個方面進行了

2、比較全面和系統(tǒng)的分析并實現(xiàn)了該并聯(lián)機床的運動仿真。
　　 (1)綜述了少自由度并聯(lián)機床在國內(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內(nèi)容以及研究目的意義。
　　 (2)介紹了這種4-RPS并聯(lián)機床機構(gòu)的組成及其特點，計算出了該并聯(lián)機床機構(gòu)的自由度為四，并且與輸入數(shù)目相等，所以并聯(lián)機床能夠?qū)崿F(xiàn)確定的指定運動。其中計算得到的動平臺的四個獨立自由運動分別為繞著慣性坐標系的X軸和Y軸方向上的轉(zhuǎn)動，以及沿著

3、X軸和Z軸方向上的移動。對該并聯(lián)機床的并聯(lián)機構(gòu)同時判斷其輸入的合理性，主要運用了矩陣分析法計算得到4-RPS型并聯(lián)機床并聯(lián)機構(gòu)的位置正解和逆解。通過解析分析法分析該并聯(lián)機構(gòu)的工作空間。
　　 (3)對4-RPS型并聯(lián)機床的進行建模和仿真分析。根據(jù)并聯(lián)機床的零部件組成特點，利用大型三維PRO/E設計軟件對4-RPS型并聯(lián)機床進行建模，并在Pro/E中實現(xiàn)了一個完整的裝配。通過對該并聯(lián)機床模型的建立總結(jié)了在進行建模過程中應注意的一些

4、問題并在PRO/E中生成三維模型生成相應的文件格式，通過CAD/CAE軟件接口導入到大型仿真分析軟件ADAMS中進行運動學仿真分析。
　　 (4)是對4-RPS型并聯(lián)機床的并聯(lián)機構(gòu)進行有限元分析。在有限元分析軟件Ansys中建立有限元模型，根據(jù)并聯(lián)機床和有限元Ansys建模的特點對該并聯(lián)機構(gòu)的三維模型進行了必要的改動，同時也采用了其強大的命令流建模方法，該方法的最大優(yōu)點就是便如隨時修改。通過有限元分析軟件Ansys對4-RPS型