一種新型4-DOF并聯(lián)機床機構(gòu)構(gòu)型的研究與分析
發(fā)布時間:2024-05-18 08:21
隨著我制造大國的日益強盛,制造業(yè)日漸發(fā)達,數(shù)控機床被應(yīng)用于各個行業(yè)和領(lǐng)域,扮演著極為重要的角色。隨著數(shù)控機床技術(shù)的發(fā)展,機床大致被分為串聯(lián)機床、并聯(lián)機床和混聯(lián)機床三大類。其中并聯(lián)機床以其具有較高的剛度重量比、較快的響應(yīng)速度快、較高的加工精度、較好的機械柔性等特點發(fā)展成為機床的主流。同時并聯(lián)機床還因具有機構(gòu)工作空間較大、靈活性高、加工范圍大的等優(yōu)勢成為某類難加工零件或特種制造領(lǐng)域的必備加工設(shè)備之一。本文基于并聯(lián)機床的優(yōu)點,用一種新型的并聯(lián)機構(gòu)作為并聯(lián)機床的機械構(gòu)型,設(shè)計出一種新型4-DOF并聯(lián)機床。其主要研究內(nèi)容如下:對該4-DOF并聯(lián)機床從構(gòu)型設(shè)想到構(gòu)型描述,用INVENTOR三維建模軟件對并聯(lián)機床進行建模,并模擬其四個自由度運動的動畫。證實該機構(gòu)的可行性,同時給出機構(gòu)的機械結(jié)構(gòu)簡圖。并使用修正的機構(gòu)自由度計算公式驗算了其自由度。對該4-DOF并聯(lián)機床機構(gòu)進行了運動學(xué)分析。在機構(gòu)上建立相對的靜態(tài)和動態(tài)坐標(biāo)系,得到機床動平臺的旋轉(zhuǎn)角度變化方程和機床的刀具頭相對于動平臺坐標(biāo)系{B}的方向矢量,再逆向求解出并聯(lián)機構(gòu)的逆運動學(xué)方程和各驅(qū)動滑塊的速度關(guān)系矩陣。最后用MATLAB軟件對機床各個驅(qū)動...
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1.緒論
1.1 課題研究的背景及意義
1.2 并聯(lián)機床國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.1 并聯(lián)機床在國際上的發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.2 并聯(lián)機床在國內(nèi)的發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 并聯(lián)機床的發(fā)展趨勢
1.4 課題研究目的
1.5 本文的主要研究內(nèi)容
2. 2T2R四自由度并聯(lián)機床機構(gòu)構(gòu)型綜合
2.1 引言
2.2 并聯(lián)機床機構(gòu)構(gòu)型的研究
2.2.1 并聯(lián)機床機構(gòu)構(gòu)型的研究現(xiàn)狀
2.2.2 銑削與并聯(lián)機床機構(gòu)構(gòu)型設(shè)想描述
2.3 2T2R四自由度并聯(lián)機床機構(gòu)構(gòu)型設(shè)計
2.3.1 2T2R四自由度并聯(lián)機床機構(gòu)構(gòu)型描述
2.3.2 2T2R四自由度并聯(lián)機床的三維建模
2.3.3 并聯(lián)機床機構(gòu)構(gòu)型的分體式虎克鉸結(jié)構(gòu)設(shè)計
2.3.4 并聯(lián)機床機構(gòu)構(gòu)型的槽銷副結(jié)構(gòu)設(shè)計
2.3.5 槽銷副、分體式虎克鉸和花鍵軸部件的設(shè)計
2.3.6 2T2R四自由度并聯(lián)機床機構(gòu)的自由度驗算
2.4 本章小結(jié)
3. 2T2R四自由度并聯(lián)機床的構(gòu)型運動學(xué)分析
3.1 引言
3.2 2T2R四自由度并聯(lián)機床機構(gòu)構(gòu)型的位置分析
3.2.1 機構(gòu)的正運動學(xué)分析
3.2.2 機構(gòu)的逆運動學(xué)分析
3.3 2T2R四自由度并聯(lián)機床機構(gòu)構(gòu)型的速度分析
3.4 基于MATLAB軟件的數(shù)值算例
3.5 本章小結(jié)
4. 2T2R四自由度并聯(lián)機床機構(gòu)構(gòu)型的工作空間分析
4.1 引言
4.2 并聯(lián)機床機構(gòu)工作空間的研究現(xiàn)狀
4.3 并聯(lián)機床機構(gòu)工作空間的定義
4.4 并聯(lián)機床工作空間分析方法概述
4.4.1 并聯(lián)機床機構(gòu)工作空間分析方法與特點
4.4.2 并聯(lián)機床機構(gòu)工作空間的影響因素
4.5 2T2R四自由度并聯(lián)機床機構(gòu)的工作空間分析
4.5.1 2T2R四自由度并聯(lián)機床機構(gòu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)與約束條件
4.5.2 2T2R四自由度并聯(lián)機床機構(gòu)的工作空間分析
4.6 基于MATLAB軟件的并聯(lián)機床機構(gòu)工作空間分析
4.6.1 基于MATLAB軟件的工作空間搜索法
4.6.2 基于搜索法的四自由度并聯(lián)機床機構(gòu)的工作空間求解
4.7 并聯(lián)機構(gòu)驅(qū)動滑塊的必要行程長度
4.8 本章小結(jié)
5. 2T2R四自由度并聯(lián)機床機構(gòu)靈巧度與奇異性分析
5.1 引言
5.2 2T2R四自由度并聯(lián)機床靈巧度與奇異性研究現(xiàn)狀
5.2.1 并聯(lián)機構(gòu)靈巧度的研究現(xiàn)狀
5.2.2 并聯(lián)機構(gòu)奇異性的研究現(xiàn)狀
5.3 并聯(lián)機床機構(gòu)構(gòu)型的靈巧度分析
5.3.1 并聯(lián)機構(gòu)靈巧度的評價指標(biāo)
5.3.2 2T2R四自由度并聯(lián)機床機構(gòu)的雅可比矩陣分析
5.3.3 2T2R四自由度并聯(lián)機床機構(gòu)的靈巧度分析
5.4 2T2R四自由度并聯(lián)機床機構(gòu)的奇異性分析
5.4.1 并聯(lián)機構(gòu)的奇異性評價指標(biāo)
5.4.2 2T2R四自由度并聯(lián)機床機構(gòu)的奇異性分析
5.5 本章小結(jié)
6.總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻
攻讀碩士期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果
致謝
本文編號:3976698
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1.緒論
1.1 課題研究的背景及意義
1.2 并聯(lián)機床國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.1 并聯(lián)機床在國際上的發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.2 并聯(lián)機床在國內(nèi)的發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 并聯(lián)機床的發(fā)展趨勢
1.4 課題研究目的
1.5 本文的主要研究內(nèi)容
2. 2T2R四自由度并聯(lián)機床機構(gòu)構(gòu)型綜合
2.1 引言
2.2 并聯(lián)機床機構(gòu)構(gòu)型的研究
2.2.1 并聯(lián)機床機構(gòu)構(gòu)型的研究現(xiàn)狀
2.2.2 銑削與并聯(lián)機床機構(gòu)構(gòu)型設(shè)想描述
2.3 2T2R四自由度并聯(lián)機床機構(gòu)構(gòu)型設(shè)計
2.3.1 2T2R四自由度并聯(lián)機床機構(gòu)構(gòu)型描述
2.3.2 2T2R四自由度并聯(lián)機床的三維建模
2.3.3 并聯(lián)機床機構(gòu)構(gòu)型的分體式虎克鉸結(jié)構(gòu)設(shè)計
2.3.4 并聯(lián)機床機構(gòu)構(gòu)型的槽銷副結(jié)構(gòu)設(shè)計
2.3.5 槽銷副、分體式虎克鉸和花鍵軸部件的設(shè)計
2.3.6 2T2R四自由度并聯(lián)機床機構(gòu)的自由度驗算
2.4 本章小結(jié)
3. 2T2R四自由度并聯(lián)機床的構(gòu)型運動學(xué)分析
3.1 引言
3.2 2T2R四自由度并聯(lián)機床機構(gòu)構(gòu)型的位置分析
3.2.1 機構(gòu)的正運動學(xué)分析
3.2.2 機構(gòu)的逆運動學(xué)分析
3.3 2T2R四自由度并聯(lián)機床機構(gòu)構(gòu)型的速度分析
3.4 基于MATLAB軟件的數(shù)值算例
3.5 本章小結(jié)
4. 2T2R四自由度并聯(lián)機床機構(gòu)構(gòu)型的工作空間分析
4.1 引言
4.2 并聯(lián)機床機構(gòu)工作空間的研究現(xiàn)狀
4.3 并聯(lián)機床機構(gòu)工作空間的定義
4.4 并聯(lián)機床工作空間分析方法概述
4.4.1 并聯(lián)機床機構(gòu)工作空間分析方法與特點
4.4.2 并聯(lián)機床機構(gòu)工作空間的影響因素
4.5 2T2R四自由度并聯(lián)機床機構(gòu)的工作空間分析
4.5.1 2T2R四自由度并聯(lián)機床機構(gòu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)與約束條件
4.5.2 2T2R四自由度并聯(lián)機床機構(gòu)的工作空間分析
4.6 基于MATLAB軟件的并聯(lián)機床機構(gòu)工作空間分析
4.6.1 基于MATLAB軟件的工作空間搜索法
4.6.2 基于搜索法的四自由度并聯(lián)機床機構(gòu)的工作空間求解
4.7 并聯(lián)機構(gòu)驅(qū)動滑塊的必要行程長度
4.8 本章小結(jié)
5. 2T2R四自由度并聯(lián)機床機構(gòu)靈巧度與奇異性分析
5.1 引言
5.2 2T2R四自由度并聯(lián)機床靈巧度與奇異性研究現(xiàn)狀
5.2.1 并聯(lián)機構(gòu)靈巧度的研究現(xiàn)狀
5.2.2 并聯(lián)機構(gòu)奇異性的研究現(xiàn)狀
5.3 并聯(lián)機床機構(gòu)構(gòu)型的靈巧度分析
5.3.1 并聯(lián)機構(gòu)靈巧度的評價指標(biāo)
5.3.2 2T2R四自由度并聯(lián)機床機構(gòu)的雅可比矩陣分析
5.3.3 2T2R四自由度并聯(lián)機床機構(gòu)的靈巧度分析
5.4 2T2R四自由度并聯(lián)機床機構(gòu)的奇異性分析
5.4.1 并聯(lián)機構(gòu)的奇異性評價指標(biāo)
5.4.2 2T2R四自由度并聯(lián)機床機構(gòu)的奇異性分析
5.5 本章小結(jié)
6.總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻
攻讀碩士期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果
致謝
本文編號:3976698
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