五面加工混联机床概念设计

提出一种五面加工的六轴混联机床的设计方案.以典型刀具和工件加工时的相对运动要求为输入,得到刀具和工件的位姿关系矩阵,用机床的串并联运动功能模型实现了刀具和工件的位姿关系.六轴混联方案中,主轴部件一侧采用可实现Z轴移动和A及B摆动轴进给的少自由度3PRS并联机构,工作台一侧采用XY并联驱动和C轴数控转台的串联机构.安装在3PRS并联机构动平台上的主轴部件通过倾斜布局、合理构件(组件)设计使刀具的摆动范围达到了±45°;并对3PRS并联机构进行了运动、刚度和工作空间分析.分析了XY并联平台与X轴滑台和Y轴滑台之间4条导轨副的受力状态.     

混联机床并联轴定位精度的激光测量与误差补偿

在分析混联机床并联轴定位精度的激光干涉测量原理和方法的基础上,采用干涉法检测了并联轴Z向的定位精度和重复定位精度,做出了并联轴的平均偏差特性曲线,获得了其线性位移定位误差数学模型;利用最小二乘法得到了混联机床并联轴定位误差补偿模型和增量补偿特性曲线;推导了并联机构动平台位姿和各驱动杆杆长的求解过程,进而对混联机床并联轴定位精度进行了有效补偿,得到了一种并联轴定位精度激光干涉测量方法和误差补偿模型的建立方法.     

基于UG的混联机床后置处理方法

为了解决通用的刀具轨迹后处理程序无法生成混联机床数控指令的问题,以混联车铣复合加工中心为模型,研究了适合混联机床结构特点的后置处理方法.利用UG/CAM软件生成被加工零件的刀位文件,再将输入控制系统的刀位文件进行后置处理,包括二次插补策略、位姿逆解、刀具半径补偿和干涉检查,最终转化为驱动轴的控制指令,从而实现对混联机床加工过程中刀具位姿的控制.曲面加工仿真表明,该方法正确、有效.     

3自由度混联振动筛设计

基于并联机构的组成原理,设计了可用于颗粒物料分级的3自由度混联振动筛。振动筛主要由筛箱、振动电动机、电动机固定座、弹簧、倾角调节装置、支撑架、纵向振动链、横向振动链和底座组成。所设计的3自由度混联振动筛将筛箱的支撑和激振动功能分离,筛箱的支撑采用悬挂支撑方式;以全解耦型混联机构2PRRR—P(2R)为主体激振机构,能实现筛箱沿X、Y、Z 3个方向的振动。试验结果表明,该振动筛X、Y、Z向3个自由度的振动对分散性能平均提高了33.23%,而透筛性能平均提高了73.55%,对不同筛分物料的适应性强。     

含恰约束支链的驱动变胞机构构型综合与分析

不同于现有利用约束奇异和支链奇异实现的变胞并联机构,通过开启与锁死驱动副的方式,基于3-RRR球面机构(Sm),利用螺旋理论提出了一类含主动混联恰约束支链的多模式驱动变胞并联机构。针对所综合的3-SPS/SmPU驱动变胞并联机构,根据螺旋理论分析机构各构态的自由度,利用机构的结构特征和几何约束关系建立其运动学模型。此种通过开启与锁死驱动副实现并联机构变胞的方法也适用于其他变胞并联机构的构型综合,其变胞方式简便易行,全构态逆运动学求解简单,且该类变胞并联机构可有效避免变胞过程中的约束奇异和支链奇异。     

数控机床加工精度提高技术的进展及存在的问题

至今为止,数控机床技术及加工机械设施已经成为了我国现阶段机床生产环节中最为常用的技术手段.随着我国工业领域的不断发展,数控机床加工精度作为影响其所制造机械质量的重要因素,人们对于数控机床加工的精度要求愈发增加.这对于数控机床加工的发展既是机遇也是挑战,如何能够把握住其发展的机遇为我国未来的机械制造产业添砖加瓦,成为了制造研究者研究的重点问题.     

绿色设计在机床设计与制造中的运用

机床是机械制造阶段比较重要的组成部分,其性能的好坏直接决定机械产品的最终质量和使用寿命.传统的机床设计与制造不仅会加剧能源的使用和浪费,而且还会给环境造成一定的危害,因此在进行机床设计与制造过程中可以引入绿色设计的理念,其可以更好地推动我国机床设计与制造的发展.     

数控加工刀具的选择

现代制造技术的发展及数控加工设备的广泛使用,极大地推动了切削技术的进步。随着生产加工过程数控化和自动化的需要,对金属切削刀具提出了高可靠度、高精度、长寿命、快速转位更换、断屑良好等更高要求。     

基于UG的组合机床模块化设计

根据模块化设计原理,在功能分析的基础上划分组合机床的各级模块。以三维设计软件UG为开发平台,建立了组合机床各级模块的参数化三维造型模板库,同时还建立了存放设计过程中所需数据的数据库。用户在系统的引导下可完成设计过程中的模块选择、模块组合和设计计算等环节,从而实现了计算机辅助组合机床模块化设计,提高了设计效率。     

数控机床主轴优化设计专家系统研究

为了提高数控机床的加工精度并促进制造业升级发展,对数控机床主轴优化设计专家系统进行了研究。基于当前丰富的数控机床主轴设计经验、机械动力学、优化方法和模糊逻辑理论,构造了主轴传动方式模糊优选法。以提高数控机床主轴的动静态性能为优化目标,通过灵敏度分析法选择设计变量,建立主轴结构多目标优化设计的数学模型,并提出一种渐进优化算法用于模型求解,得到一种新的主轴结构优化设计方法。将主轴传动方式模糊优选法和主轴结构优化设计方法进行集成,从而形成一套数控机床主轴优化设计专家系统。以一种精密数控机床主轴的多目标优化设计作为应用案例,将优化设计结果与实际情况和实验结果进行对比分析,验证了所构造的数控机床主轴优化设计专家系统的可行性。     

数控机床车削加工中的刀具选择

在实际数控机床加工过程中,所采用的车削刀具的类型将直接的关系到机床车削加工的加工水平。针对这样的情况,文章将具体的进行对数控机床加工过程进行分析探讨,并对数控机床车削加工过程中所有各方面因素进行分析探讨研究,力求选择出合适的数控机床车削加工刀具,促进数控机床车削加工生产效率的提升。     

三自由度超声振动钻削并联机床设计

设计了三自由度微小孔超声振动钻削并联机床,该机床由超声振动钻削主轴、三维纯平移并联机构及相应的控制设备组成.其中超声振动钻削主轴可以在钻头高速旋转的同时产生超声轴向振动.三维纯平移并联机构由3条支链及固定平台、动平台组成,其竖直方向的平移作为钻头工作的进给,水平方向相互正交的两个平移作为钻削时孔的定位,工件一次装夹就能进行多孔钻削.     

基于冗余联动的六轴联动数控机床加工轨迹误差优化

针对数控机床实际加工轨迹与理论轨迹存在误差的现象,提出利用六轴联动数控机床冗余联动特点优化该误差的方法。建立了一类六轴联动数控机床的运动学模型,并研究了其冗余联动特点。根据刀具接触点运动规律,以冗余旋转联动轴的运动优化刀具中心点运动轨迹误差和刀具轴线转动轨迹误差,从而实现加工轨迹误差的优化。在实际六轴联动数控机床上进行了抛光加工实验,通过应用所提出的轨迹误差优化算法,减小了抛光过程中的加工轨迹误差,降低了工件表面粗糙度,且保证加工后表面具有较高的均匀一致性,提高了抛光表面质量,从而验证了所提出方法的有效性。     

五自由度并联机床虚拟样机建模与仿真

为了验证五自由度完全并联机床的设计方案和理论模型,将虚拟样机技术应用于该并联机床的设计开发过程.利用三维机械CAD软件SolidWorks建立该并联机床的虚拟样机模型,应用OLE接口技术实现了该并联机床的数控加工仿真、刀具轨迹显示验证和仿真过程中自动换刀与毛坯的自动设计,采用多体动力学仿真软件ADAMS实现了该并联机床的动力学分析和仿真.计算机仿真结果证实了理论模型的正确性,验证了设计的合理性和可靠性.