鍛造操作機(jī)運(yùn)動(dòng)學(xué)與逆動(dòng)力學(xué)分析.pdf

1、鍛造操作機(jī)是大型自由鍛造系統(tǒng)的關(guān)鍵裝備，對(duì)加快自由鍛造的生產(chǎn)節(jié)拍、提高鍛件成形質(zhì)量具有重要的意義。操作機(jī)在現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程中的工藝動(dòng)作主要有升降、俯仰、夾鉗旋轉(zhuǎn)等運(yùn)動(dòng)，還有在工件受到壓機(jī)鍛壓時(shí)的緩沖運(yùn)動(dòng)。為了根據(jù)自由鍛造工藝要求，規(guī)劃夾鉗末端軌跡，計(jì)算操作機(jī)驅(qū)動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，形成控制方案，因此有必要對(duì)鍛造操作機(jī)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析。由于鍛造操作機(jī)夾持鍛件重量大、操作機(jī)自身運(yùn)動(dòng)構(gòu)件慣性較大，根據(jù)夾鉗所受外力和運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行鍛造操作機(jī)的逆動(dòng)力學(xué)分析，求

2、解驅(qū)動(dòng)力和各構(gòu)件上的約束反力，既是控制的需要也是操作機(jī)關(guān)鍵零件強(qiáng)度計(jì)算的基礎(chǔ)。 所以本文的研究目標(biāo)是：根據(jù)自由鍛造工藝規(guī)劃操作機(jī)末端運(yùn)動(dòng)軌跡，依據(jù)操作機(jī)的機(jī)構(gòu)構(gòu)型和尺度，運(yùn)用影響系數(shù)法建立機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)的正解和逆解模型,采用動(dòng)態(tài)靜力分析方法建立鍛造操作機(jī)的逆動(dòng)力學(xué)模型，對(duì)實(shí)際鍛造操作機(jī)升降、俯仰、緩沖等操作過(guò)程進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)和逆動(dòng)力學(xué)分析，為系統(tǒng)控制和構(gòu)件強(qiáng)度分析奠定基礎(chǔ)。 首先，對(duì)軸類(lèi)零件的鍛造過(guò)程和操作機(jī)升降、俯仰、緩沖等

3、工藝動(dòng)作進(jìn)行介紹，規(guī)劃了夾鉗末端運(yùn)動(dòng)軌跡，為運(yùn)動(dòng)學(xué)和逆動(dòng)力學(xué)建模提供了依據(jù)。 其次，分析了實(shí)際鍛造操作機(jī)的機(jī)構(gòu)構(gòu)型，依據(jù)運(yùn)動(dòng)關(guān)系，運(yùn)用影響系數(shù)法得到鍛造操作機(jī)的運(yùn)動(dòng)學(xué)位置正、逆解模型，得到正、逆解雅可比矩陣。運(yùn)動(dòng)學(xué)正解將液壓缸的速度作為驅(qū)動(dòng)輸入，計(jì)算得到鍛造操作機(jī)夾鉗末端的運(yùn)動(dòng)；運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解根據(jù)規(guī)劃的鍛造操作機(jī)夾鉗末端的運(yùn)動(dòng)，計(jì)算得到驅(qū)動(dòng)液壓缸的速度。 再次，應(yīng)用動(dòng)態(tài)靜力分析方法建立了鍛造操作機(jī)的逆動(dòng)力學(xué)模型。由操作機(jī)末端