三自由度并聯(lián)機床剛度分析及數控系統(tǒng)關鍵技術研究.pdf

1、并聯(lián)機床由于其具有理論剛度高、承載能力強、重量輕、響應速度高、結構對稱、易于補償、模塊化程度高、可重組性強和技術附加值高等優(yōu)點，受到學術界的廣泛關注。并聯(lián)機床的出現(xiàn)擴大了機床的應用范圍，為新型機床設計提供了理論依據。本文研究一種三自由度并聯(lián)機床，該機床采用3-HSS 并聯(lián)機構。本文針對3-HSS 并聯(lián)機床的剛度以及數控系統(tǒng)關鍵技術進行了系統(tǒng)的研究。主要工作內容如下： 在運動學分析方面，應用并聯(lián)機構構型原理對并聯(lián)機床機構進行自由度

2、分析，并針對該機床的機構特點，建立了并聯(lián)機床的位置反解模型，為實現(xiàn)機床加工控制提供了理論依據。 基于有限元分析軟件ANSYS，對并聯(lián)機床整機進行了靜剛度有限元分析。分析了整機的受力和變形情況，得到機床在空間各個方向的剛度值，找到了機床的薄弱環(huán)節(jié)，根據分析結果，提出了結構優(yōu)化建議。 考慮并聯(lián)機床的動剛度問題，運用有限元模態(tài)分析理論和ANSYS軟件中的模態(tài)分析功能，對機床整機進行了仿真模態(tài)分析，提取了整機十階固有頻率和振型。

3、分析了整機結構設計中的薄弱環(huán)節(jié)，指出了機床工作應該避開的共振頻率，為機床結構優(yōu)化設計和控制提供了理論依據。 基于開放式體系結構建造本并聯(lián)機床數控系統(tǒng)。本文采用高性能運動控制器PMAC作為控制主體，基于“IPC+PMAC”方式開發(fā)了數控系統(tǒng)的總體硬件平臺。基于Visual C++開發(fā)數控系統(tǒng)的軟件平臺軟件部分，主要開發(fā)了人機交互模塊、通訊管理模塊、手輪功能模塊以及仿真模塊。最后，對本論文自行研發(fā)的數控系統(tǒng)軟硬件平臺及機床進行了正確