本文關(guān)鍵詞：新型三自由度并聯(lián)夾具平臺及控制系統(tǒng)設(shè)計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：機床在機械制造過程中是必不可少的加工設(shè)備。對于立式的鉆床和銑床這種刀具只有一種運動方向的機床而言,加工的關(guān)鍵在于工件的定位、夾緊是否準確,這樣才能正確加工出所需要的尺寸。夾具,其使得機械加工在一定程度上更方便和快捷。對于加工一些空間具有多方位孔的復(fù)雜非標(biāo)零件,普通的三坐標(biāo)的機床的夾具會用到一些專用性夾具和組合夾具來完成一系列的加工工序。但是每加工一個方位的孔都需要將夾具拆下重新進行工件的裝夾。因此,專用夾具的使用也會在很大程度上降低加工效率和經(jīng)濟成本。同樣,也可以使用五坐標(biāo)機床或者更先進的機床來完成工件的加工,但成本是高額的。因此,設(shè)計一種能夠多方位轉(zhuǎn)動和傾斜的夾具平臺且能夠利用先進的控制技術(shù)控制的是意義重大的。眾所周知,并聯(lián)機構(gòu)中的少自由度并聯(lián)機構(gòu)以其承載力大,結(jié)構(gòu)簡單易加工和控制的優(yōu)點得到了無數(shù)學(xué)者的青睞。將其與并聯(lián)機構(gòu)進行結(jié)合,做成并聯(lián)夾具平臺就能達到所預(yù)期的。首先,第一章介紹了為何要做并聯(lián)夾具平臺的課題背景及意義。就三自由度并聯(lián)機構(gòu)的發(fā)展現(xiàn)狀、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進行了介紹。另外,對并聯(lián)機構(gòu)運動學(xué)和控制方法的研究現(xiàn)狀和成果進行了介紹。其次,第二章首先講述了本文中夾具平臺的應(yīng)用場合,即作為簡單立式銑床的夾具部分。重點突出利用并聯(lián)機構(gòu)作為夾具平臺時,機構(gòu)構(gòu)型的的重要性和構(gòu)型的組成部件和設(shè)計方法,并對構(gòu)型的演變舉了實例,由此引出本文設(shè)計三自由度并聯(lián)夾具平臺的理念和方法。繪制出機構(gòu)簡圖,并進行了自由度的計算。同時,對設(shè)計的夾具平臺的各部件進行了全面分析。對平臺的控制硬件進行了計算和選擇。也對光軸的強度進行了校核,最后,給出了樣機的實物制作圖。再次,第三章第四章就此平臺的運動學(xué)進行了分析和驗證。就此機構(gòu)建立了數(shù)學(xué)模型,利用空間幾何的方法對其逆解進行了MATLAB編程,得到了三個滑塊的位移圖像。將其三維模型導(dǎo)入ADAMS,進行參數(shù)設(shè)置,驗證運動學(xué)逆解模型的正確性。同時,還利用ADAMS按照位移數(shù)據(jù)編制樣條曲線,驗證正解的正確性。最后,第五章對其控制系統(tǒng)進行了設(shè)計和樣機進行了組裝、實驗調(diào)試。利用LinuxCNC,在軟件里面設(shè)計一系列的參數(shù),最后利用G代碼對平臺實行控制。達到本文中既定的運動。簡單介紹了電機、驅(qū)動器、并口接板的接線方法,同時制作了一個簡單的立式銑床,將其與設(shè)計的并聯(lián)平臺相結(jié)合,與現(xiàn)實的應(yīng)用場合緊密聯(lián)系。
【關(guān)鍵詞】：夾具 并聯(lián)機構(gòu) matlab adams Linux CNC控制系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：江蘇科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG75;TP273
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 第1章 緒論12-22
• 1.1 選題背景及意義12-14
• 1.1.1 課題背景12-13
• 1.1.2 研究意義13-14
• 1.2 三自由度并聯(lián)機構(gòu)發(fā)展概況14-20
• 1.2.1 三自由度并聯(lián)機構(gòu)的發(fā)展14-15
• 1.2.2 三自由度并聯(lián)機構(gòu)的應(yīng)用研究15-20
• 1.3 并聯(lián)機構(gòu)的理論研究方法20-21
• 1.3.1 并聯(lián)機構(gòu)的運動學(xué)分析20
• 1.3.2 并聯(lián)機構(gòu)的控制方法分析20-21
• 1.4 本文研究主要內(nèi)容21
• 1.5 本章小結(jié)21-22
• 第2章 三自由度并聯(lián)夾具平臺研制22-36
• 2.1 并聯(lián)機構(gòu)構(gòu)型設(shè)計23-26
• 2.1.1 三自由度并聯(lián)機構(gòu)的構(gòu)型概述23-26
• 2.2 三自由度并聯(lián)夾具平臺方案設(shè)計26-30
• 2.2.1 并聯(lián)夾具平臺的自由度計算27
• 2.2.2 并聯(lián)夾具平臺的三維模型27-28
• 2.2.3 拼接底座結(jié)構(gòu)設(shè)計28-29
• 2.2.4 滑塊導(dǎo)軌平臺設(shè)計29
• 2.2.5 球面連接副的設(shè)計29-30
• 2.2.6 二自由度萬向節(jié)設(shè)計30
• 2.3 三自由度并聯(lián)夾具樣機檢驗與制作30-34
• 2.3.1 滾珠絲杠副的選擇30-31
• 2.3.2 步進電機驅(qū)動系統(tǒng)的設(shè)計31-32
• 2.3.3 光軸的檢驗和校核32-33
• 2.3.4 三自由度并聯(lián)夾具平臺實物圖33-34
• 2.4 本章小結(jié)34-36
• 第3章 三自由度并聯(lián)夾具平臺運動學(xué)分析36-44
• 3.1 并聯(lián)機構(gòu)的運動學(xué)位置分析36-40
• 3.1.1 運動學(xué)正解分析36-37
• 3.1.2 運動學(xué)逆解分析37-40
• 3.2 基于實例的MATLAB運動學(xué)分析40-43
• 3.2.1 matlab的程序求解過程40-42
• 3.2.2 滑塊的位移曲線圖42-43
• 3.3 本章小結(jié)43-44
• 第4章 三自由度并聯(lián)夾具平臺運動學(xué)仿真與驗證44-54
• 4.1 CAE技術(shù)應(yīng)用發(fā)展44-46
• 4.1.1 CAE技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀44-45
• 4.1.2 多體動力學(xué)仿真分析軟件ADAMS簡介45-46
• 4.2 三自由度并聯(lián)夾具平臺在ADAMS中的運動仿真46-49
• 4.2.1 并聯(lián)夾具平臺的約束建立和自由度驗證46-47
• 4.2.2 并聯(lián)夾具平臺的仿真與圖形處理47-49
• 4.3 三自由度并聯(lián)夾具平臺在ADAMS中的運動學(xué)正解分析49-52
• 4.4 本章小結(jié)52-54
• 第5章 并聯(lián)夾具平臺控制系統(tǒng)設(shè)計及樣機調(diào)試54-68
• 5.1 三自由度并聯(lián)夾具平臺控制系統(tǒng)方案設(shè)計54-58
• 5.1.1 控制系統(tǒng)分類及特點54-55
• 5.1.2 LinuxCNC開放式控制系統(tǒng)55-56
• 5.1.3 LinuxCNC開放式控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)56-57
• 5.1.4 LinuxCNC軟件的安裝與啟動57-58
• 5.2 并聯(lián)夾具平臺在LinuxCNC中的參數(shù)配置58-65
• 5.2.1 對三自由度并聯(lián)夾具平臺的INI文件配置58-59
• 5.2.2 對三自由度并聯(lián)夾具平臺的運動學(xué)模塊的修改59-63
• 5.2.4 樣機硬件組裝63-65
• 5.3 三自由度并聯(lián)夾具的調(diào)試65-66
• 5.4 三自由度并聯(lián)夾具平臺的實際應(yīng)用與擴展66-67
• 5.5 本章小結(jié)67-68
• 總結(jié)與展望68-70
• 參考文獻70-74
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及參與的科研項目74-76
• 致謝76

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