本文關(guān)鍵詞：基于虛擬樣機(jī)技術(shù)的虛擬軸機(jī)床機(jī)構(gòu)分析研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：基于Stewart空間并聯(lián)機(jī)構(gòu)發(fā)展起來(lái)的虛擬軸機(jī)床以其潛在的高剛性、低慣性、適宜高速加工等特點(diǎn)，是目前國(guó)際機(jī)床行業(yè)正在大力發(fā)展的新型數(shù)控加工裝備。利用虛擬樣機(jī)技術(shù)對(duì)虛擬軸機(jī)床進(jìn)行研究可以避免物理樣機(jī)的制造，在數(shù)字化的環(huán)境中模擬仿真產(chǎn)品的各項(xiàng)性能。本文針對(duì)目前國(guó)內(nèi)利用成熟虛擬樣機(jī)軟件對(duì)虛擬軸機(jī)床研究還比較少的情況，利用MSC公司的虛擬樣機(jī)軟件ADAMS，對(duì)三立柱分層式6—UPS型虛擬軸機(jī)床進(jìn)行了機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)和工作空間方面的研究。 論文總結(jié)了目前虛擬軸機(jī)床的研究現(xiàn)狀和技術(shù)發(fā)展的方向。詳細(xì)敘述了ADAMS軟件的多體動(dòng)力學(xué)分析原理，對(duì)希望從底層開(kāi)發(fā)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)虛擬樣機(jī)仿真軟件的人員有一定的參考價(jià)值。 運(yùn)用封閉環(huán)方法建立了三立柱分層式6—UPS型虛擬軸機(jī)床的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析數(shù)學(xué)模型；運(yùn)用牛頓——?dú)W拉方法建立了動(dòng)力學(xué)分析數(shù)學(xué)模型，特點(diǎn)是沒(méi)有把驅(qū)動(dòng)桿當(dāng)成二力桿；沒(méi)有忽略連桿和鉸鏈的質(zhì)量；球鉸用等效轉(zhuǎn)動(dòng)副取代。 提出四個(gè)控制機(jī)床構(gòu)型變化的尺度參數(shù)，建立了參數(shù)化的虛擬樣機(jī)模型。并通過(guò)參數(shù)化虛擬樣機(jī)進(jìn)行了特定動(dòng)平臺(tái)軌跡下的運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)單參數(shù)分析研究，得到的一些曲線有助于優(yōu)化機(jī)床尺度綜合。 提出一個(gè)基于虛擬樣機(jī)技術(shù)求解虛擬軸機(jī)床位置工作空間的方法，并在MATLAB中具體繪制了一個(gè)三立柱分層式6—UPS虛擬軸機(jī)床的刀尖點(diǎn)位置工作空間。 本文把ADAMS虛擬樣機(jī)軟件引入到虛擬軸機(jī)床的研究中，為虛擬軸機(jī)床的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)提供了一個(gè)新的平臺(tái)。同時(shí)采用的虛擬樣機(jī)方法和思想以及得到的一些仿真結(jié)果也對(duì)設(shè)計(jì)同類虛擬軸機(jī)床具有借鑒意義。
【關(guān)鍵詞】：虛擬軸機(jī)床 虛擬樣機(jī) 數(shù)學(xué)模型 參數(shù)化 工作空間
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2004
【分類號(hào)】：TG502
【目錄】：

• 第1章 緒論7-23
• 1.1 概述7-8
• 1.2 虛擬軸機(jī)床的研究現(xiàn)狀8-20
• 1.2.1 虛擬軸機(jī)床的相關(guān)概念及特點(diǎn)8-10
• 1.2.1.1 相關(guān)概念8-9
• 1.2.1.2 虛擬軸機(jī)床的特點(diǎn)9-10
• 1.2.2 虛擬軸機(jī)床機(jī)構(gòu)研究歷史、現(xiàn)狀及展望10-20
• 1.2.2.1 并聯(lián)機(jī)構(gòu)的研究歷史10-12
• 1.2.2.2 國(guó)外虛擬軸機(jī)床的研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.2.3 國(guó)內(nèi)虛擬軸機(jī)床的研究現(xiàn)狀14-16
• 1.2.2.4 虛擬軸機(jī)床的技術(shù)進(jìn)展及研究方向16-20
• 1.3 虛擬樣機(jī)技術(shù)簡(jiǎn)介20-21
• 1.4 論文選題的意義和研究的內(nèi)容21-22
• 1.4.1 選題的意義21-22
• 1.4.2 論文研究的內(nèi)容22
• 1.5 本章小結(jié)22-23
• 第2章 ADAMS基礎(chǔ)理論背景及軟件介紹23-36
• 2.1 ADAMS基礎(chǔ)理論背景23-34
• 2.1.1 ADAMS中的廣義坐標(biāo)23-24
• 2.1.2 ADAMS中的聯(lián)接約束24-25
• 2.1.3 ADAMS中的運(yùn)動(dòng)約束25
• 2.1.4 初始條件分析25-29
• 2.1.4.1 位置初始條件分析26-27
• 2.1.4.2 速度初始條件分析27-28
• 2.1.4.3 力與加速度初始條件分析28-29
• 2.1.5 運(yùn)動(dòng)學(xué)分析29-30
• 2.1.5.1 位置運(yùn)動(dòng)學(xué)分析29-30
• 2.1.5.2 速度運(yùn)動(dòng)學(xué)分析30
• 2.1.5.3 加速度運(yùn)動(dòng)學(xué)分析30
• 2.1.6 動(dòng)力學(xué)分析30-34
• 2.1.6.1 動(dòng)力學(xué)運(yùn)動(dòng)微分方程組的建立30-32
• 2.1.6.2 Jacobian矩陣的計(jì)算32-34
• 2.2 ADAMS軟件介紹34-35
• 2.2.1 ADAMS軟件的特點(diǎn)與模塊34-35
• 2.2.2 ADAMS／View界面簡(jiǎn)介35
• 2.3 本章小結(jié)35-36
• 第3章 虛擬樣機(jī)模型建立及自由度計(jì)算36-47
• 3.1 虛擬樣機(jī)模型的建立36-45
• 3.1.1 模型的建立及簡(jiǎn)化37-40
• 3.1.2 模型質(zhì)量特性參數(shù)40-42
• 3.1.3 模型的參數(shù)化42-45
• 3.1.3.1 設(shè)計(jì)變量參數(shù)化43-44
• 3.1.3.2 表達(dá)式參數(shù)化44-45
• 3.2 分層式6-UPS型虛擬軸機(jī)床自由度計(jì)算45-46
• 3.3 本章小結(jié)46-47
• 第4章 虛擬軸機(jī)床虛擬樣機(jī)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析47-60
• 4.1 支鏈坐標(biāo)系定義47-48
• 4.2 運(yùn)動(dòng)學(xué)分析數(shù)學(xué)模型48-51
• 4.2.1 動(dòng)平臺(tái)位姿表示48-49
• 4.2.2 支鏈運(yùn)動(dòng)學(xué)反解49-50
• 4.2.3 速度及加速度分析50-51
• 4.3 虛擬樣機(jī)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析51-56
• 4.3.1 順向運(yùn)動(dòng)學(xué)分析51-53
• 4.3.2 逆向運(yùn)動(dòng)學(xué)分析53-56
• 4.4 運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)化分析56-58
• 4.5 本章小結(jié)58-60
• 第5章 虛擬軸機(jī)床虛擬樣機(jī)動(dòng)力學(xué)分析60-68
• 5.1 動(dòng)力學(xué)分析數(shù)學(xué)模型60-63
• 5.2 虛擬樣機(jī)動(dòng)力學(xué)分析63-64
• 5.3 動(dòng)力學(xué)參數(shù)化分析64-67
• 5.4 本章小結(jié)67-68
• 第6章 工作空間分析68-76
• 6.1 工作空間定義68-69
• 6.2 sensor的定義69-72
• 6.3 工作空間數(shù)據(jù)分析72-75
• 6.4 本章小結(jié)75-76
• 第7章 總結(jié)與展望76-78
• 7.1 總結(jié)76-77
• 7.2 展望77-78
• 參考文獻(xiàn)78-81
• 致謝81

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