3-TPS混聯(lián)機(jī)床運(yùn)動(dòng)學(xué)動(dòng)力學(xué)及仿真研究.pdf

1、混聯(lián)機(jī)床將串聯(lián)結(jié)構(gòu)與并聯(lián)結(jié)構(gòu)有機(jī)結(jié)合，繼承了傳統(tǒng)機(jī)床工作空間大、靈活度大、各軸可獨(dú)立控制以及易于標(biāo)定等特點(diǎn)，同時(shí)繼承了并聯(lián)機(jī)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(qiáng)以及技術(shù)含量高等優(yōu)點(diǎn)，摒棄了純并聯(lián)機(jī)床和純串聯(lián)機(jī)床的弊病，使得機(jī)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(jī)床已經(jīng)生產(chǎn)出實(shí)際樣機(jī)。論文在以前研究的基礎(chǔ)上，針對(duì)實(shí)際樣機(jī)的結(jié)構(gòu)、尺寸等對(duì)該五自由度混聯(lián)機(jī)床的運(yùn)動(dòng)學(xué)、

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

3、動(dòng)性能，分析了3-TPS混聯(lián)機(jī)床的工作空間、奇異性和靈巧性等指標(biāo)。
　　(4)用拉格朗日方法建立了機(jī)床的動(dòng)力學(xué)模型。論文將整個(gè)機(jī)床系統(tǒng)分為動(dòng)平臺(tái)、45°擺頭、伸縮桿和平行約束機(jī)構(gòu)四個(gè)子系統(tǒng)，分別計(jì)算各子系統(tǒng)的動(dòng)能和勢(shì)能，最后給出整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)方程。
　　(5)在SolidWorks 2006軟件中建立混聯(lián)機(jī)床的三維模型，然后把裝配體模型導(dǎo)入到ADAMS/View里進(jìn)行仿真，仿真出刀具以最大速度運(yùn)動(dòng)時(shí)各驅(qū)動(dòng)桿的速度、加速度及