隨著國(guó)內(nèi)制造業(yè)的迅速發(fā)展,數(shù)控機(jī)床的可靠性越來(lái)越受到重視。傳統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床的可靠性研究方法有著研究周期長(zhǎng)、耗資成本大的缺點(diǎn),這嚴(yán)重制約了國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床可靠性的發(fā)展。針對(duì)這些問(wèn)題,本文提出一種五自由度的并聯(lián)機(jī)構(gòu)力加載平臺(tái),能夠持續(xù)地給機(jī)床施加加載力,模擬機(jī)構(gòu)五個(gè)方向所受的切削力。其突出優(yōu)點(diǎn)是能夠長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)不斷地進(jìn)行力加載,并且模擬了切削力,省去了機(jī)床切削實(shí)際工件的耗資成本。本文的主要內(nèi)容有以下幾個(gè)方面:設(shè)計(jì)一種五自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)力加載平臺(tái),對(duì)其自由度進(jìn)行分析,綜合運(yùn)用矢量環(huán)法、虛功原理法等并聯(lián)機(jī)構(gòu)建模方法對(duì)并聯(lián)機(jī)構(gòu)力加載平臺(tái)進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)建模。接著,運(yùn)用MATLAB軟件對(duì)該機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行仿真,為后續(xù)該機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)和控制研究奠定基礎(chǔ)。對(duì)并聯(lián)機(jī)構(gòu)力加載平臺(tái)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。先分析機(jī)構(gòu)的奇異性,確定機(jī)構(gòu)在某些特殊位姿下存在奇異。然后提出一種通過(guò)優(yōu)化部分支鏈安裝角度的方法消除機(jī)構(gòu)奇異性。接著,確定機(jī)構(gòu)的優(yōu)化參數(shù),以及工作空間、力各向同性和剛度這三個(gè)優(yōu)化性能指標(biāo),利用圖譜法對(duì)機(jī)構(gòu)的尺寸參數(shù)和角度參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),得到各個(gè)性能指標(biāo)的性能圖譜和多目標(biāo)優(yōu)化的圖譜,并得到優(yōu)化設(shè)計(jì)最優(yōu)區(qū)域。最后... 

【文章來(lái)源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：97 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

基于6-PUS并聯(lián)機(jī)構(gòu)的力加載裝置

圖 1-2 五軸混聯(lián)加工中心 3-PRS 并聯(lián)主軸頭聯(lián)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析聯(lián)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題指的是并聯(lián)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)副坐標(biāo)與末端執(zhí)行器坐標(biāo)學(xué)問(wèn)題可以分為正運(yùn)動(dòng)學(xué)和逆運(yùn)動(dòng)學(xué)。正運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題是指在并聯(lián)定時(shí)，求解末端執(zhí)行器位姿坐標(biāo)的問(wèn)題。逆運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題是指在并標(biāo)給定時(shí)，求解驅(qū)動(dòng)副坐標(biāo)的問(wèn)題。并聯(lián)機(jī)構(gòu)而言，由于其約束是封閉式的，所以逆運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題的求可以得到解析解，正運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題的求解一般難以獲得解析解。一值兩個(gè)角度對(duì)并聯(lián)機(jī)構(gòu)正運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題進(jìn)行了研究[28-30]。逆運(yùn)動(dòng)法主要有矢量環(huán)法[31-36]和螺旋理論方法[37-43]，諸多學(xué)者使用者兩機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)研究。聯(lián)機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析

圖 2-2 工作原理圖度分析間并聯(lián)機(jī)構(gòu)，一般利用 Grubler-Kutzbach 公式計(jì)算機(jī)構(gòu)tzbach 公式如式(2-1)所示。16( 1)giiF n g f —機(jī)構(gòu)的自由度；—構(gòu)件的總數(shù)目，包括固定構(gòu)件；—機(jī)構(gòu)中關(guān)節(jié)的數(shù)目；—第 i 個(gè)關(guān)節(jié)所允許的相對(duì)運(yùn)動(dòng)自由度，也稱(chēng)作關(guān)節(jié)的活動(dòng)這種并聯(lián)機(jī)構(gòu)力加載平臺(tái)的鉸鏈進(jìn)行編號(hào)，如圖所示 2-3 所 5 個(gè) U 副（胡克鉸）分別用1 2 3 4 5A 、A 、A 、A 和A 表示，安裝


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