变轴数控机床重复定位精度评定策略探讨

参照传统数控机床位置精度评定项目 (GB10 931— 1989)中关于重复定位精度的内容 ,结合 BKX- I型变轴数控机床的特点拟定了评定策略 .通过检测及分析 ,对该机床的重复定位精度进行了评定 ,确认其重复定位误差不大于 2 0μm,同时存在误差耦合现象 .在目前缺乏相关评定标准的情况下 ,此项研究结果为基于并联机构的机床性能评定方法研究提供了参考 .

BKX-I型变轴数控机床运动学仿真建模及实现

变轴数控机床具有刚度大、精度高、响应快、功能强等优点 ,但因空间并联 Stewart平台机构的非线性耦合关系 ,使设计、试验工作较复杂 ,必须依赖计算机完成 .以北京理工大学自行研制开发的 BKX- I型变轴数控机床为对象 ,在 Visual C++和 Open GL环境下 ,通过计算机编程语言实现了样机实体建模和运动学仿真 ,为机床的一次性设计、试车成功提供了可靠保证 .

BKX-Ⅰ型变轴数控机床的有限元模态分析

针对BKX-Ⅰ型变轴数控机床的结构特点,应用ANSYS软件建立了该机床用于模态分析的有限元模型,通过分析,给出了机床的前4阶固有频率和相应振型。并用实验模态分析对该有限元模型进行了验证,为进一步进行动力学分析奠定了基础。在此基础上,分析了机床的位置变化对固有频率的影响规律,并指出了影响该机床动态特性的薄弱部位,为机床的结构优化设计提供了理论依据。

BKX-Ⅰ型变轴数控机床结构参数优化

结合北京理工大学自行研制的BKX-I型变轴数控机床,以机床刚度为优化目标,应用MATLAB优化工具箱中序列二次规划法对机床上下平台的一些结构参数进行优化,使机床的水平刚度有了明显提高.优化结果发现:对于这种类型的机床,当上下两平台形状均为三角形时,机床有最优的水平刚度,这为该类型机床的结构设计提供了依据.

变轴数控机床伸缩杆长度误差诊断的矢量法

为了探索用球杆仪诊断变轴数控机床伸缩杆误差的方法 ,根据球杆仪诊断传统数控机床误差的原理 ,提出了基于轨迹圆的矢量法 ,研究伸缩杆长度误差对动平台位置误差的影响 .利用伸缩杆长度误差测量数据 ,通过图解法和位置正解的数值方法进行计算 ,均证明矢量法正确 .

变轴数控机床精度研究进展

关于变轴数控机床精度研究 ,目前绝大多数工作集中在精度分析和静态运动学标定方面。本文通过对所收集到的涉及以上内容的文章进行综述 。

变轴数控机床面向对象逆运动学标定法

变轴数控机床是一种新型机床 ,通常利用误差分析和标定提高其精度。本文围绕误差分析 ,对刀具位姿误差进行分离 ,定义并证明了机床平动时转角误差恒零线 ;针对机床静平台铰链点实际位置很难直接标定的问题 ,提出面向对象逆运动学标定法 ,通过面向控制对象进行测量以及求解逆运动学方程组 ,得出静平台铰链点实际位置 ,还提出渐进性标定的概念。此方法简便可行 。

基于静刚度的变轴数控机床加工误差仿真研究

以变轴数控机床的运动部件——Stewart平台为研究对象,从变形的角度对机床的加工误差进行了分析和研究,得出了静态载荷条件下加工误差的矢量表达式,并对误差进行了预调,建立了相应的预调模型.该方法为从静刚度方面提高机床的加工精度提供了必要的理论依据,且具有通用性.最后给出了仿真实例,仿真结果表明了由于静刚度而导致加工误差的存在性和误差预调的必要性.

变轴数控机床刚度研究综述

变轴数控机床是机床领域的新生事物 ,它是一种基于Stewart平台的新型数控机床 ,具有精度高、刚度大和响应快等优点。本文在分析和总结有关变轴数控机床刚度方面资料的基础上 ,从刚度分析方法、性能评价指标和刚度的应用等方面论述了近年来变轴数控机床刚度方面的研究进展情况 ,指出了目前变轴机床所面临的主要问题 。

BKX-Ⅰ型变轴数控机床的建模与控制

针对所研制的基于 Stewart机构的变轴数控机床原型样机 BKX- ,对其数学建模过程及插补控制过程进行了详细分析 .提出由轨迹规划中刀具位姿表示动平台位姿的有效方法 ,并结合变轴数控机床的结构特点 ,提出粗、精插补相结合的插补策略与离、在线控制相结合的控制策略 ,最后通过试验对上述方法进行了验证 .

变轴数控机床的可达空间数值求解新方法

在BXK -Ⅰ型变轴数控机床的基础上 ,突破传统极坐标法求解可达空间的限制 ,提出了一种新型的求解可达空间的方法———左右搜索法。该方法适用范围广 ,程序编制简单 ,搜索速度高 。

变轴数控机床的静刚度特性分析

刚度是变轴数控机床设计需要考虑的主要因素之一。文章以BKX -I型变轴数控机床为研究对象 ,利用矩阵结构分析法建立了变轴数控机床的静刚度计算模型。在此基础上 ,扼要地分析了BKX -Ⅰ型变轴数控机床静刚度在工作空间中的分布规律 。

BKX-I型变轴数控机床动力学分析

基于d’Alembert原理 ,分别建立了BKX -I型变轴数控机床伸缩轴上部、下部以及动平台的动力学模型 ,并综合形成了整台机床的动力学模型。最后以该机床加工球冠的一部分为实例进行了仿真计算 ,效果比较理想。方法简洁方便 。

基于PMAC的BKX-Ⅰ型变轴数控机床数据通讯及数控加工的实现

文章围绕北京理工大学自行研制的BKX -Ⅰ型变轴数控机床 ,针对机床的应用特性 ,在开发BKX -Ⅰ型变轴数控机床开放式数控系统的基础上 ,对工业PC机和运动控制卡PMAC之间的数据通讯以及不同容量大小的数控加工刀位轨迹文件在PMAC上的具体实现方式进行了分析与研究 。

变轴数控机床的标定方法

变轴数控机床的精度直接影响着其加工能力。文中以北京理工大学自行开发研制的BKX-Ⅰ型变轴数控机床为研究对象,针对机床的结构特点,利用三坐标测量仪测量动平台球副中心;采用激光跟踪仪测定静平台万向节副中心;并在此基础上,建立杆长误差的标定模型。该方法对于6-UPS型并联机床的标定具有通用性和实用性。

BKX-Ⅰ型变轴数控机床工作空间的求解及表面三维重构

采用上下搜索法求解变轴数控机床工作空间的边界点 ,并在求解过程中设置标志位得到边界点的特征。对求得的边界点用最短对角线求三角面片连接近似最优解的方法进行了表面三维重构。在此基础上提出在实际应用中可以选取实际应用工作空间来代替所求的工作空间。

BKX-I型变轴数控机床的开放式数控系统

基于IPC+PMAC组成的上下位机模式的硬件平台和win2000、vc6.0、Pcomm32pro组成的软件平台,利用自行开发的多任务软件控制模块,建立了BKX-I型变轴机床的开放式数控系统。解决了系统实现过程中的关键技术如6轴联动的控制、电机主轴(第7轴)的运动控制、冷却泵的控制以及对刀、工件定位信号的反馈控制。同时把系统控制软件实际制作过程中对各个任务模块的划分和各个任务模块之间的通讯作了阐述,对工件的具体加工、该类数控系统软件制作以及该类机床的推广和实用化有实际意义。

BKX-Ⅰ型变轴数控机床的标定实验研究

本文介绍了BKX-Ⅰ型变轴数控机床运动学参数标定的实验设计和具体测量.实验结果表明,该标定方法对于提高变轴数控机床的静态精度非常有效,对6-UPS型并联机床的标定具有通用性和实用性.

BKX-I型变轴机床的伸缩轴刚度实验数据回归分析

Stewart平台作为变轴数控机床的运动部件 ,其刚度是影响机床综合刚度的主要因素之一 ,因而也会最终影响机床的加工精度。本文以BKX -I型变轴机床的伸缩轴为研究对象 ,用实验的方法 ,从变形的角度分析了伸缩轴的刚度变化规律。通过对实验数据的线性回归分析 ,建立了伸缩轴的刚度计算模型 ,并利用该模型扼要地分析了整机的综合刚度在不同高度工作空间中的分布规律。