基于ActiveX技术的3-TPT并联虚轴机床运动仿真

根据最新研制的 3 TPT并联虚轴机床的机构组成 ,对其进行了运动分析 ,建立了虚轴机床的运动模型 ,并得到了并联机构的运动学逆解表达式 ,同时还得到了该并联机构的运动学正解表达式·利用MDT提供的ActiveX操作机制 ,应用面向对象方法和ActiveX技术 ,进行了 3 TPT并联虚轴机床的运动仿真 ,提出了运动仿真的具体实施方法和过程·在VisualBasic开发环境下 ,完成了仿真程序编制工作·通过实际仿真证明 :该并联机构具有运动学正反计算简单。

虚轴机床磁力研磨刀具轨迹点的空间插补

基于东北大学研制的三杆五坐标并联虚轴机床的双摆动刀具结构 ,建立数学模型 ,对磁力研磨的刀具轨迹点的空间直线插补、圆弧插补进行了研究 ,推导出插补点的计算公式·采用了一种新的圆弧分类方法 ,对不同种类的圆弧建立不同形式的辅助坐标系 ,通过坐标变换将原坐标系中圆弧插补转换为辅助坐标系中圆弧插补 ,利用辅助坐标系的不同设置及改变步长的正负号处理了圆弧过象限情况 ,解决了圆弧插补问题 。

3-HSS虚轴机床位置正解算法

结合虚轴机床的结构特点 ,运用矢量法推导出了三平动自由度虚轴机床位置正解解析模型 ,解决了数控系统中位置显示、软限位设置问题。研究成果已成功地应用于一台并联机床样机的开发。

六自由度虚轴机床神经网络位置伺服控制

针对永磁直线伺服电机(PMLSM)驱动的六自由度虚轴机床,提出利用基于神经网络的位置伺服控制器对电机动子加速度进行控制的方案。为抑制对电机动子加速度影响较大的杆间耦合扰动的影响,将负载扰动和杆间耦合扰动整合为一个对象,并等效为电机动力学参数的变化,利用观测器进行在线观测,结合神经网络位置伺服控制器进行调整,从而较好地提前抑制了速度与位置误差。所设计的神经网络位置伺服控制器结构简单,权值调整方便,计算量小、响应速度快。仿真实验表明该方法对虚轴机床各杆的位置、速度、加速度实现了精确的跟随控制,系统具有很强的鲁棒性。

新型三杆五自由度虚轴机床五坐标加工数学模型

研制了一种新型三杆五自由度虚轴机床 ,建立了五坐标加工数学模型·利用刀具轴线与加工轨迹上曲面法向量的关系及三杆虚轴机床平动的特性 ,确定了三驱动杆的长度及两驱动轴的转角·该表达式为显式 ,形式简单 ,计算量小 ,易于实现机床五坐标加工的实时控制·另外给出了机床运动学正解及雅可比矩阵·正解及雅可比矩阵为显式 ,为机床的灵巧性分析、速度分析及误差补偿提供了条件·这种虚轴机床可以实现复杂形面的五坐标加工·

虚轴机床加工过程的仿真研究

对虚轴机床进行了研究，在完善机床约束条件的基础上。通过合理的机床模型的构造。对加工件的过程进行了仿真研究。并取得了预期的效果。

一种双摆角刀具结构虚轴机床的控制问题研究

针对传统单摆角刀具结构虚轴机床的加工空间较小、运动不够灵活、不能躲避奇异点等问题 ,提出了一种具有双摆角刀具结构的虚轴机床。考虑到这种机构在实际加工过程中出现的转轴转角过大和转轴总转角超出范围等可能性 。

球头铣刀在虚轴机床上的刃磨

对虚轴刃磨机床的工作原理进行了分析 .建立球头铣刀刀刃的曲线方程 ,利用活动标架法 ,推导球头铣刀前后刀面的数学模型 .根据球头铣刀的数学模型 ,求解球头铣刀的广义刀位轨迹 ,利用虚轴机床的反解模型 ,把广义的刀位轨迹换算成连杆坐标系下连杆的长度 ,控制连杆长度的变化 ,完成刃磨加工运动 .进而论证了利用虚轴机床进行刀具加工的优势 .

基于CAD模型的虚轴机床检测系统设计

基于最新研制的三杆五自由度并联机构虚轴机床设计了一个零件检测系统,分析了虚轴机床检测装置的特点,介绍了检测装置的运动控制模型和数控系统组成。利用商品化CAM软件的NC功能进行检测轨迹规划,以G代码文本文件的形式提交检测作业要求,并介绍了检测过程控制及检测数据处理等问题。

集成虚轴机床逆向工程系统设计研究

以基于并联机构的虚轴机床为测量装置主体设计逆向工程系统。针对传统逆向工程系统中原型数字化与CAD模型重建两个过程相分离所带来的数据处理复杂的问题 ,进行集成的虚轴机床逆向工程系统设计 。

三自由度虚轴机床作业空间研究

定义了三自由度虚轴机床的作业空间、可达作业空间和灵活作业空间的概念 ,提出了灵活作业空间是三自由度虚轴机床可达作业空间的一级子空间 ,可达作业空间的其余部分是机床可达作业空间的二级子空间的观点。根据三自由度虚轴机床运动学方程 ,构造出三自由度虚轴机床作业空间的实体模型 ,分析了机床的可达作业空间和灵活作业空间。研究了相关参数包括最大杆长、最小杆长、上下平台外接圆半径差和上下平台外接圆柱高对三自由度虚轴机床作业空间的影响关系 ,绘制了各种影响的关系曲线 。

基于CAD模型的虚轴机床检测系统设计

基于最新研制的三杆五自由度并联机构虚轴机床设计了一个零件检测系统，分析了虚轴机床检测装置的特点，介绍了检测装置的运动控制模型和数控系统组成。利用商品化CAM软件的NC功能进行检测轨迹规划，以G代码文本文件的形式提交检测作业要求，并介绍了检测过程控制及检测数据处理等问题。

基于虚轴机床的检测系统设计

为满足现代制造对检测过程高精度、自动化、柔性化及 10 0 %在线检测的需要 ,基于最新研制的三杆五自由度虚轴机床 ,设计了一个检测系统 .介绍了虚轴机床检测装置的结构和特点 ,以及检测装置的运动控制模型和数控系统组成 .分析了检测系统软件设计的主要内容 ,利用商品化 CAM软件进行检测轨迹规划 ,以 G代码格式文件提交检测作业要求 ,并根据运动控制卡的要求编写检测过程控制及 G代码指令解释程序 ,实现了检测系统的控制 .为充分利用虚轴机床的优点 ,拓展虚轴机床的应用 ,适应新的需求 。

虚轴机床的发展与展望

虚轴机床是基于并联机构的新型机床,所具有的优势是传统机床无法相比拟的。这里介绍了虚轴机床的发展过程,提出所存在的问题,并对其进行了展望。

基于Stewart平台虚轴机床运动学研究

以Stewart平台机构为基础 ,将 6杆 6自由度的Stewart平台机构演变成 3杆 3自由度的Stewart平台的简化形式 ,并将该机构与机床结构相结合 ,建立了 3自由度虚轴机床的结构模型。运用机构运动学与数学理论 ,建立了虚轴机床运动学方程 ,分析了机构结构参数对机床作业空间的影响 ,并通过计算机仿真画出了各影响因素与作业空间的关系曲线。对虚轴机床的活动平台在空间运动时关节摆角的变化规律进行了研究。为了从理论上进一步验证虚轴机床作业空间的分析结果 ,运用Matlab软件对虚轴机床的作业空间进行了计算仿真。从而 ,确定了该虚轴机床在空间中X、Y、Z三个方向的运动范围。为在机床领域合理利用机器人技术作了基础研究工作。

虚轴机床结构误差的间接测量

对虚轴机床的结构误差进行分析和测量，并用软件进行补偿是提高机床精度的重要方法。提出一种间接测量和补偿的方法。在虚轴机床的动台体上固定７ 根测量杆，用来间接测量动台体的位置和姿态。当动台体到达某一位置和姿态时，如果机床本身没有结构误差，则各测量杆的测量值应该与理论值相同，但由于机床实际上是有结构误差的，因此各测量杆的测量值与理论值必定存在一定的偏差。利用若干个位置和姿态下的偏差值，间接计算出机床的结构误差，然后进行软件补偿。采用计算机仿真方法，对该方法进行验证。仿真计算结果十分理想。从而证明方法的正确性。该方法简单易行，是对虚轴机床误差进行补偿提高机床精度的一种有益的探索。

基于虚轴机床的测量造型加工一体化系统研究

以Stewart机构为代表的并联结构是由多个相同类型的运动链在运动平台和固定平台之间并联而成的。基于并联结构的数控机床通过改变驱动杆长度来改变装有刀具的运动平台的位置和姿态,从而实现数控机床的加工功能,这种新型数控机床被称为虚轴机床。我国已将虚轴机床的研究与开发列入国家'九五'攻关计划和'863'高技术发展计划。在'863'项目支持下。

可用于虚轴和普通刀具刃磨机床的数控系统

介绍了一种开放式数控系统 .该系统可用在虚轴刀具刃磨机床和普通刀具刃磨机床 .给出了该控制系统的硬件和软件结构 ,并给出了实例

虚轴和实轴合一机床的研究

结合虚轴机床和实轴机床的结构特点,提出设计和开发更为实用的虚轴和实轴相结合的机床,具有比虚轴机床更易控制,比实轴机床质量轻、速度快和切削区间大的特点。