本文關(guān)鍵詞：基于混聯(lián)機(jī)構(gòu)的船用螺旋槳加工裝置及其控制算法研究

  更多相關(guān)文章： 螺旋槳加工裝置 混聯(lián)機(jī)構(gòu) 數(shù)控系統(tǒng) 控制算法

【摘要】：目前船用螺旋槳加工裝備通常存在僅能單面加工、需多次裝夾、加工效率低、易產(chǎn)生定位誤差、易引起槳葉振顫等不足。文中提出一種基于混聯(lián)機(jī)構(gòu)的加工裝備的構(gòu)型方案，研究該裝備的核心部件——混聯(lián)加工裝置，并基于該裝置研究螺旋槳的加工控制算法。 根據(jù)螺旋槳雙面加工的關(guān)鍵技術(shù)要求，，提出了加工裝備的構(gòu)型方案，該方案的核心部件是由3-RPS并聯(lián)機(jī)構(gòu)和傳統(tǒng)三坐標(biāo)串聯(lián)機(jī)構(gòu)組成的混聯(lián)機(jī)構(gòu)。通過(guò)對(duì)機(jī)構(gòu)坐標(biāo)系定義及動(dòng)平臺(tái)位姿描述，建立了機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)反解模型，并采用解析法對(duì)其進(jìn)行解耦，獲得刀具位姿到各驅(qū)動(dòng)軸之間的映射關(guān)系。針對(duì)機(jī)構(gòu)并聯(lián)部分結(jié)構(gòu)參數(shù)影響裝置工作空間的問(wèn)題，提出了一種針對(duì)姿態(tài)工作空間的結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化算法，結(jié)合裝置結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，求解動(dòng)平臺(tái)中心點(diǎn)到定平臺(tái)的最佳距離，使得裝置的工作空間最大。 依據(jù)加工裝置的功能需求，設(shè)計(jì)并搭建“PC+運(yùn)動(dòng)控制卡+PLC”形式的開(kāi)放式控制系統(tǒng)的硬件。針對(duì)裝置各硬件的協(xié)調(diào)控制要求，分析了控制系統(tǒng)軟件功能，設(shè)計(jì)了回參考點(diǎn)、工件定位、后置處理、運(yùn)動(dòng)執(zhí)行、過(guò)程監(jiān)控等控制算法。從便于系統(tǒng)升級(jí)、維護(hù)和開(kāi)發(fā)的角度出發(fā)，設(shè)計(jì)系統(tǒng)架構(gòu)，并以Microsoft VC++6.0為開(kāi)發(fā)平臺(tái)，整合各功能模塊，開(kāi)發(fā)了控制系統(tǒng)。 為實(shí)現(xiàn)對(duì)螺旋槳的加工控制，分析了螺旋槳的設(shè)計(jì)建模技術(shù)及加工工藝過(guò)程，在UG環(huán)境下建立了螺旋槳三維實(shí)體模型，并實(shí)現(xiàn)了對(duì)螺旋槳的加工編程。設(shè)計(jì)了螺旋槳單面加工控制算法，采用ADAMS虛擬樣機(jī)技術(shù)，并基于數(shù)控加工程序?qū)炻?lián)裝置加工螺旋槳的過(guò)程進(jìn)行仿真。采用一次lagrange插值公式對(duì)仿真數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，驗(yàn)證了該混聯(lián)裝置加工螺旋槳可行，控制算法精度能夠到達(dá)預(yù)期要求。最后依據(jù)單面加工控制研究，提出了螺旋槳雙面加工控制方案，為螺旋槳的雙面加工控制實(shí)現(xiàn)奠定基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：螺旋槳加工裝置 混聯(lián)機(jī)構(gòu) 數(shù)控系統(tǒng) 控制算法
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：U664.33
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-18
• 1.1 課題來(lái)源及研究的背景和意義9-10
• 1.1.1 課題來(lái)源9
• 1.1.2 研究的背景和意義9-10
• 1.2 螺旋槳加工裝備的研究現(xiàn)狀及分析10-12
• 1.3 混聯(lián)加工裝置控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀及分析12-14
• 1.4 螺旋槳加工控制算法的研究現(xiàn)狀及分析14-17
• 1.5 本文主要研究?jī)?nèi)容17-18
• 第2章 螺旋槳加工裝置結(jié)構(gòu)及其運(yùn)動(dòng)學(xué)研究18-32
• 2.1 螺旋槳加工裝置的結(jié)構(gòu)18-21
• 2.1.1 雙面加工裝置的方案設(shè)計(jì)18-19
• 2.1.2 6 軸臥式混聯(lián)機(jī)構(gòu)的模型19-21
• 2.2 混聯(lián)加工裝置運(yùn)動(dòng)學(xué)分析21-27
• 2.2.1 加工裝置的坐標(biāo)系定義21-23
• 2.2.2 動(dòng)平臺(tái)的位姿描述23-24
• 2.2.3 運(yùn)動(dòng)學(xué)反解分析24-27
• 2.3 混聯(lián)加工裝置結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化27-30
• 2.3.1 結(jié)構(gòu)約束27-29
• 2.3.2 結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化29-30
• 2.4 本章小結(jié)30-32
• 第3章 螺旋槳加工裝置的控制系統(tǒng)研究32-47
• 3.1 控制系統(tǒng)硬件32-35
• 3.1.1 總體設(shè)計(jì)32-34
• 3.1.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及搭建34-35
• 3.2 控制系統(tǒng)軟件功能及實(shí)現(xiàn)算法35-41
• 3.2.1 回參考點(diǎn)35-37
• 3.2.2 工件定位37-39
• 3.2.3 后置處理39-40
• 3.2.4 運(yùn)動(dòng)執(zhí)行40
• 3.2.5 過(guò)程監(jiān)控40-41
• 3.3 控制系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)41-46
• 3.3.1 總體設(shè)計(jì)41-43
• 3.3.2 開(kāi)發(fā)實(shí)例43-46
• 3.4 本章小結(jié)46-47
• 第4章 螺旋槳的加工控制算法研究47-61
• 4.1 螺旋槳模型建立及加工工藝分析47-49
• 4.1.1 螺旋槳模型建立47-48
• 4.1.2 螺旋槳數(shù)控加工工藝分析48-49
• 4.2 螺旋槳數(shù)控加工編程49-51
• 4.3 螺旋槳單面加工控制算法51-59
• 4.3.1 控制算法設(shè)計(jì)51-53
• 4.3.2 控制算法的 ADAMS 仿真驗(yàn)證53-59
• 4.4 螺旋槳雙面加工控制方案59-60
• 4.5 本章小結(jié)60-61
• 結(jié)論61-62
• 參考文獻(xiàn)62-68
• 致謝68

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 顧雪艷;繆德建;季鵬;樂(lè)建華;嚴(yán)唯峰;;基于CAM的螺旋槳四軸加工方法研究[J];機(jī)電工程;2009年05期

2 ;Global optimization of tool path for five-axis flank milling with a cylindrical cutter[J];Science in China(Series E:Technological Sciences);2009年08期

3 鄭樎默;林滸;蓋榮麗;;基于通用運(yùn)動(dòng)模型的五軸機(jī)床后置處理[J];計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng);2010年05期

4 王知行,陳輝;并聯(lián)機(jī)床加工船用螺旋槳及CAM技術(shù)研究[J];機(jī)械設(shè)計(jì)與研究;2003年06期

5 徐偉;劉朝明;;數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)的研究[J];制造業(yè)自動(dòng)化;2009年09期

6 楊曉鈞,鐘詩(shī)勝,王知行,魏永庚;基于并聯(lián)機(jī)床的Pro/E后置處理系統(tǒng)研究[J];機(jī)械科學(xué)與技術(shù);2004年12期

7 高富東;潘存云;;復(fù)雜曲面螺旋槳實(shí)體模型參數(shù)化設(shè)計(jì)與分析[J];機(jī)械科學(xué)與技術(shù);2011年01期

8 石勇;劉文濤;;面向并聯(lián)機(jī)床的葉片加工程序后置處理及仿真軟件研究[J];機(jī)械設(shè)計(jì);2011年08期

9 王程鵬;;開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J];科技傳播;2013年03期

10 劉光淼;王振宇;;XNZ2430重型龍門(mén)混聯(lián)機(jī)床簡(jiǎn)介[J];設(shè)備管理與維修;2008年05期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 王瑞;6-TPS并聯(lián)平臺(tái)型數(shù)控銑床關(guān)鍵技術(shù)的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2007年

本文編號(hào)：988639