并聯(lián)機(jī)床是近年來(lái)才出現(xiàn)的一種新概念機(jī)床,因?yàn)樗遣⒙?lián)機(jī)器人與機(jī)床結(jié)構(gòu)結(jié)合的產(chǎn)物,具有高技術(shù)附加值,所以又被譽(yù)為是“21世紀(jì)的機(jī)床”。本文的研究對(duì)象是3PRS-XY五自由度混聯(lián)機(jī)床,該機(jī)床以3-PRS并聯(lián)主軸頭作為主體結(jié)構(gòu),并將該主軸頭串聯(lián)在XY工作臺(tái)上。本文依據(jù)數(shù)控機(jī)床的RTCP(Rotation Tool Centre Point)功能,針對(duì)混聯(lián)五軸機(jī)床伺服系統(tǒng)跟隨誤差所造成的刀尖點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡誤差進(jìn)行了研究。并且基于機(jī)床的RTCP功能的誤差檢測(cè),相較于其他方式,具有操作簡(jiǎn)易,軌跡靈活多變,高精度,受其他干擾項(xiàng)較少等優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)建立五軸混聯(lián)機(jī)床聯(lián)動(dòng)仿真模型,來(lái)研究和評(píng)判不同RTCP檢測(cè)軌跡對(duì)混聯(lián)機(jī)床的各驅(qū)動(dòng)軸跟隨誤差的檢測(cè)性能,并提出一種更適應(yīng)于3PRS-XY混聯(lián)機(jī)床的誤差檢測(cè)優(yōu)化軌跡。本文詳細(xì)工作內(nèi)容如下:首先,需要建立五軸混聯(lián)機(jī)床聯(lián)動(dòng)仿真模型;通過(guò)幾何方法得到混聯(lián)機(jī)床的正逆解數(shù)學(xué)模型,建立數(shù)控機(jī)床伺服進(jìn)給系統(tǒng)的仿真模型,獲得驅(qū)動(dòng)軸三環(huán)控制系統(tǒng)中的各項(xiàng)參數(shù),并添加了前饋控制進(jìn)行優(yōu)化,通過(guò)研究PID控制原理,得到伺服系統(tǒng)動(dòng)態(tài)參數(shù)與跟隨誤差之間的關(guān)系,為機(jī)床的伺服控制系統(tǒng)模型參數(shù)調(diào)整提供了建...

【文章頁(yè)數(shù)】：78 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題背景及研究意義
    1.2 混聯(lián)機(jī)床的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國(guó)內(nèi)外混聯(lián)機(jī)床的發(fā)展?fàn)顩r
        1.2.2 數(shù)控機(jī)床伺服控制系統(tǒng)精度的研究現(xiàn)狀
    1.3 數(shù)控機(jī)床RTCP功能及RTCP軌跡的規(guī)劃
        1.3.1 數(shù)控機(jī)床RTCP功能的原理介紹
        1.3.2 并聯(lián)機(jī)構(gòu)RTCP運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃
    1.4 論文主要研究?jī)?nèi)容
第二章 混聯(lián)機(jī)床的結(jié)構(gòu)及跟隨誤差研究分析
    2.1 混聯(lián)機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)
        2.1.1 混聯(lián)機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)分析與運(yùn)動(dòng)學(xué)坐標(biāo)系建立
        2.1.2 混聯(lián)機(jī)床并聯(lián)主軸頭的逆運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
        2.1.3 混聯(lián)機(jī)床的正運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
    2.2 伺服控制系統(tǒng)的組成單元
        2.2.1 數(shù)控機(jī)床機(jī)械傳動(dòng)裝置的數(shù)學(xué)模型
        2.2.2 伺服控制系統(tǒng)中的電氣部分
    2.3 混聯(lián)機(jī)床驅(qū)動(dòng)軸的伺服控制系統(tǒng)建模
        2.3.1 并聯(lián)主軸頭驅(qū)動(dòng)軸的伺服控制系統(tǒng)建模
        2.3.2 串聯(lián)機(jī)構(gòu)X軸的伺服控制系統(tǒng)建模
        2.3.3 三環(huán)伺服控制系統(tǒng)模型優(yōu)化
        2.3.4 控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)誤差系數(shù)法
    2.4 混聯(lián)機(jī)床刀尖點(diǎn)運(yùn)動(dòng)誤差仿真方法
    2.5 本章小結(jié)
第三章 混聯(lián)機(jī)床的RTCP檢測(cè)軌跡性能比較
    3.1 五軸混聯(lián)機(jī)床RTCP檢測(cè)工作機(jī)理分析
        3.1.1 基于RTCP的五軸機(jī)床聯(lián)動(dòng)性能檢測(cè)試驗(yàn)
        3.1.2 RTCP檢測(cè)軌跡的生成方法研究
        3.1.3 RTCP檢測(cè)軌跡下的刀具刀尖點(diǎn)誤差
    3.2 五軸混聯(lián)機(jī)床單軸失配的RTCP軌跡檢測(cè)性能比較
        3.2.1 串聯(lián)工作臺(tái)驅(qū)動(dòng)軸跟隨誤差的RTCP軌跡檢測(cè)結(jié)果
        3.2.2 并聯(lián)主軸頭驅(qū)動(dòng)軸跟隨誤差的RTCP軌跡檢測(cè)結(jié)果
    3.3 五軸混聯(lián)機(jī)床多軸失配的RTCP軌跡檢測(cè)性能比較
        3.3.1 串聯(lián)軸X軸和Y軸伺服失配狀況下的的RTCP檢測(cè)分析比較
        3.3.2 并聯(lián)軸雙軸間伺服參數(shù)不同情況下的的RTCP檢測(cè)分析比較
        3.3.3 并聯(lián)軸三軸的伺服參數(shù)均失配情況下的刀尖點(diǎn)誤差分析比較
    3.4 本章小結(jié)
第四章 RTCP檢測(cè)軌跡優(yōu)化方法研究及分析
    4.1 RTCP檢測(cè)軌跡的檢測(cè)能力差異化分析
    4.2 混聯(lián)五軸機(jī)床刀具刀尖點(diǎn)誤差影響因素分析
        4.2.1 并聯(lián)構(gòu)型主軸頭動(dòng)平臺(tái)到終端刀尖點(diǎn)誤差的傳遞關(guān)系
        4.2.2 混聯(lián)機(jī)床各驅(qū)動(dòng)軸跟隨誤差與終端動(dòng)平臺(tái)間的傳遞關(guān)系
        4.2.3 混聯(lián)五軸機(jī)床刀具刀尖點(diǎn)誤差影響因素分析
    4.3 基于遺傳算法的RTCP軌跡優(yōu)化
        4.3.1 遺傳算法的實(shí)現(xiàn)過(guò)程
        4.3.2 基于靈敏度指標(biāo)的RTCP檢測(cè)優(yōu)化軌跡
        4.3.3 優(yōu)化的RTCP檢測(cè)軌跡的仿真結(jié)果分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 論文結(jié)論
    5.2 未來(lái)工作的展望
致謝
參考文獻(xiàn)



本文編號(hào)：3738499