3-TPS混聯(lián)機床運動學(xué)動力學(xué)及仿真研究.pdf

1、混聯(lián)機床將串聯(lián)結(jié)構(gòu)與并聯(lián)結(jié)構(gòu)有機結(jié)合，繼承了傳統(tǒng)機床工作空間大、靈活度大、各軸可獨立控制以及易于標定等特點，同時繼承了并聯(lián)機床剛度重量比大、響應(yīng)速度快、加工精度高、環(huán)境適應(yīng)能力強以及技術(shù)含量高等優(yōu)點，摒棄了純并聯(lián)機床和純串聯(lián)機床的弊病，使得機床的可重組性、加工能力和加工精度得到有效的提高。
　　目前，東北大學(xué)研制的3-TPS混聯(lián)機床已經(jīng)生產(chǎn)出實際樣機。論文在以前研究的基礎(chǔ)上，針對實際樣機的結(jié)構(gòu)、尺寸等對該五自由度混聯(lián)機床的運動學(xué)、

2、運動特性、動力學(xué)及仿真等進行研究，具體包括以下內(nèi)容:
　　(1)介紹了混聯(lián)機床的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，總結(jié)了混聯(lián)機床的機構(gòu)學(xué)理論及關(guān)鍵技術(shù)。
　　(2)對3-TPS混聯(lián)機床的運動學(xué)問題進行了詳細地分析。其中包括機構(gòu)的自由度計算，并聯(lián)機構(gòu)的位置反解，平行約束機構(gòu)的位置分析，機床位置正解的數(shù)值解計算，機床的輸入輸出速度和加速度分析等。論文提出的混聯(lián)機床位置正解的算法具有效率高并且不依賴初值的特點。
　　(3)研究混聯(lián)機床的運

3、動性能，分析了3-TPS混聯(lián)機床的工作空間、奇異性和靈巧性等指標。
　　(4)用拉格朗日方法建立了機床的動力學(xué)模型。論文將整個機床系統(tǒng)分為動平臺、45°擺頭、伸縮桿和平行約束機構(gòu)四個子系統(tǒng)，分別計算各子系統(tǒng)的動能和勢能，最后給出整個系統(tǒng)的動力學(xué)方程。
　　(5)在SolidWorks 2006軟件中建立混聯(lián)機床的三維模型，然后把裝配體模型導(dǎo)入到ADAMS/View里進行仿真，仿真出刀具以最大速度運動時各驅(qū)動桿的速度、加速度及