本文關(guān)鍵詞：義齒曲面成型的五自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的仿真與分析

  更多相關(guān)文章： 義齒曲面加工 五自由度機(jī)構(gòu) 多目標(biāo)優(yōu)化 誤差放大倍數(shù)

【摘要】：現(xiàn)代生活中牙齒健康,已經(jīng)越來(lái)越受到人們的關(guān)注。由于我國(guó)老齡化速度不斷加快,關(guān)于牙齒修復(fù)的需求也會(huì)與日俱增。隨著CNC技術(shù)的日漸成熟,義齒的制作方式逐漸被數(shù)控加工方式所取代,顯著的提高了加工效率。國(guó)外義齒修復(fù)技術(shù)已趨于成熟,加工設(shè)備、材料和軟件支撐等已經(jīng)形成了一個(gè)完備的體系。而國(guó)內(nèi)技術(shù)還有較大的差距,導(dǎo)致我國(guó)每年需要花費(fèi)大量的資金從國(guó)外引進(jìn)相應(yīng)的設(shè)備來(lái)滿足國(guó)內(nèi)的需求。因此研究開(kāi)發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的義齒修復(fù)系統(tǒng),擺脫目前依賴引進(jìn)的局面已經(jīng)是迫在眉睫。本課題以義齒曲面加工成型為目的設(shè)計(jì)了一種能夠完成往復(fù)行切軌跡的五自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu),這種機(jī)構(gòu)相比傳統(tǒng)機(jī)床具有累積誤差小、剛度高、承載力高等特點(diǎn),可實(shí)現(xiàn)高精高仿形加工。本文將加工性能優(yōu)異的并聯(lián)機(jī)構(gòu)應(yīng)用于義齒加工的特定環(huán)境。對(duì)義齒加工軌跡規(guī)劃、加工設(shè)備指標(biāo)確定、刀具切削力、誤差放大倍數(shù)建模、機(jī)構(gòu)空間規(guī)劃等等方面進(jìn)行了研究。對(duì)并聯(lián)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了設(shè)計(jì)和多目標(biāo)優(yōu)化,并搭建了一臺(tái)義齒曲面成型的五自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)樣機(jī)。對(duì)義齒曲面成型五自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)建模并解耦出解析解。依據(jù)螺旋理論推導(dǎo)出少自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)雅克比矩陣;對(duì)義齒曲面成型五自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)進(jìn)行研究,得出一種通用的加速度解耦方法,可求解出各支鏈推桿運(yùn)動(dòng)加速度的解析解;運(yùn)用偏速度和凱恩方程建立本義齒曲面成型五自由度聯(lián)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)建模,并求解出的各個(gè)支鏈上關(guān)節(jié)受力的解析解。對(duì)義齒曲面成型五自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了仿真與分析。驗(yàn)證了給出的義齒曲面成型機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)建模的正確性,按照規(guī)劃的刀具軌跡對(duì)優(yōu)化后的機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真,并與預(yù)定結(jié)果進(jìn)行比較。仿真了機(jī)構(gòu)在受到切削力載荷情況下各個(gè)支鏈的形變情況和刀具末端誤差大小,驗(yàn)證了機(jī)構(gòu)對(duì)精度的要求。
【關(guān)鍵詞】：義齒曲面加工 五自由度機(jī)構(gòu) 多目標(biāo)優(yōu)化 誤差放大倍數(shù)
【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】：2016
【分類號(hào)】：R783.6;TH112
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-17
• 1.1 課題來(lái)源9
• 1.2 義齒加工機(jī)構(gòu)研究背景9-10
• 1.3 研究現(xiàn)狀10-16
• 1.3.1 國(guó)外義齒加工機(jī)構(gòu)的研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3.2 國(guó)內(nèi)義齒加工機(jī)構(gòu)的研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3.3 并聯(lián)機(jī)構(gòu)在義齒加工的研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3.4 并聯(lián)機(jī)構(gòu)理論研究現(xiàn)狀14-16
• 1.4 研究意義16
• 1.5 主要研究?jī)?nèi)容16-17
• 第2章 義齒曲面成型機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與優(yōu)化17-35
• 2.1 引言17
• 2.2 加工刀具軌跡規(guī)劃17-18
• 2.3 義齒加工機(jī)構(gòu)工作指標(biāo)18-22
• 2.3.1 義齒加工機(jī)構(gòu)需求分析18-19
• 2.3.2 義齒曲面加工技術(shù)指標(biāo)19
• 2.3.3 義齒曲面加工刀具選型19-20
• 2.3.4 機(jī)構(gòu)空間規(guī)劃20-21
• 2.3.5 機(jī)構(gòu)誤差建模與分析21-22
• 2.3.6 刀具切削力22
• 2.4 義齒曲面加工機(jī)構(gòu)的初步設(shè)計(jì)22-23
• 2.5 義齒曲面加工機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化23-31
• 2.5.1 結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化準(zhǔn)則23-24
• 2.5.2 結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化指標(biāo)24-26
• 2.5.3 優(yōu)化算法26-27
• 2.5.4 基于非支配排序遺傳算法（NSGA-Ⅱ）的多目標(biāo)優(yōu)化27-31
• 2.6 最優(yōu)解選擇原則及結(jié)果分析31-34
• 2.6.1 最優(yōu)解選擇原則31-32
• 2.6.2 結(jié)果分析32-34
• 2.7 本章小結(jié)34-35
• 第3章 義齒曲面成型并聯(lián)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)分析35-46
• 3.1 引言35
• 3.2 速度方程與雅可比矩陣35-38
• 3.2.1 約束子矩陣36-37
• 3.2.2 運(yùn)動(dòng)子矩陣37-38
• 3.3 加速度模型建立38-42
• 3.3.1 運(yùn)動(dòng)子矩陣的加速度模型建立38-39
• 3.3.2 約束子矩陣的加速度模型建立39-42
• 3.4 動(dòng)力學(xué)模型建立42-45
• 3.5 本章小結(jié)45-46
• 第4章 義齒曲面成型并聯(lián)機(jī)構(gòu)仿真與分析46-57
• 4.1 義齒曲面成型并聯(lián)機(jī)構(gòu)仿真46-53
• 4.1.1 三維模型建立46
• 4.1.2 位置仿真46-53
• 4.2 機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)模型驗(yàn)證53-54
• 4.3 機(jī)構(gòu)的誤差驗(yàn)證54-55
• 4.4 本章小結(jié)55-57
• 結(jié)論57-58
• 參考文獻(xiàn)58-63
• 致謝63

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 鄭亞青,劉雄偉;繩牽引并聯(lián)機(jī)構(gòu)的研究概況與發(fā)展趨勢(shì)[J];中國(guó)機(jī)械工程;2003年09期

2 郭瑞琴;;并聯(lián)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分岔與穩(wěn)定性分析[J];機(jī)械傳動(dòng);2008年02期

3 ;第三屆并聯(lián)機(jī)構(gòu)的關(guān)鍵問(wèn)題與未來(lái)發(fā)展方向國(guó)際會(huì)議征文通知[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2013年14期

4 ;第三屆并聯(lián)機(jī)構(gòu)的關(guān)鍵問(wèn)題與未來(lái)發(fā)展方向國(guó)際會(huì)議征文通知[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2013年16期

5 ;第三屆并聯(lián)機(jī)構(gòu)的關(guān)鍵問(wèn)題與未來(lái)發(fā)展方向國(guó)際會(huì)議征文通知[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2013年18期

6 ;第三屆并聯(lián)機(jī)構(gòu)的關(guān)鍵問(wèn)題與未來(lái)發(fā)展方向國(guó)際會(huì)議征文通知[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2013年17期

7 鄧嘉鳴;尹洪波;沈惠平;李菊;楊廷力;;基于方位特征集的兩轉(zhuǎn)動(dòng)(0T-2R)并聯(lián)機(jī)構(gòu)的型綜合及其應(yīng)用[J];中國(guó)機(jī)械工程;2013年24期

8 李鷺揚(yáng),吳洪濤;并聯(lián)機(jī)構(gòu)正運(yùn)動(dòng)學(xué)一維搜索法[J];揚(yáng)州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2000年01期

9 楊光,文福安,魏世民;用于并聯(lián)機(jī)構(gòu)位置正解的座標(biāo)法[J];機(jī)械科學(xué)與技術(shù);2001年03期

10 周兵,楊汝清;3自由度平動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化[J];機(jī)械設(shè)計(jì)與研究;2002年05期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 蘇軍輝;黃玉美;高峰;;抓取機(jī)器人的并聯(lián)機(jī)構(gòu)剛度解析[A];制造技術(shù)自動(dòng)化學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2002年

2 楊東超;楊向東;劉莉;陳懇;;并聯(lián)機(jī)構(gòu)的可驅(qū)動(dòng)性研究[A];2007年中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)年會(huì)論文集[C];2007年

3 張義鳳;姚郁;;六自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)速度性能優(yōu)化設(shè)計(jì)[A];中國(guó)系統(tǒng)仿真學(xué)會(huì)第五次全國(guó)會(huì)員代表大會(huì)暨2006年全國(guó)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2006年

4 孟飛;;極限邊界搜索實(shí)現(xiàn)的并聯(lián)機(jī)構(gòu)工作空間分析[A];先進(jìn)制造技術(shù)論壇暨第五屆制造業(yè)自動(dòng)化與信息化技術(shù)交流會(huì)論文集[C];2006年

5 范彩霞;劉宏昭;;雙驅(qū)動(dòng)五自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)型綜合[A];第9屆中國(guó)機(jī)構(gòu)與機(jī)器科學(xué)應(yīng)用國(guó)際會(huì)議（CCAMMS 2011）暨中國(guó)輕工機(jī)械協(xié)會(huì)科技研討會(huì)論文集[C];2011年

6 董培濤;吳學(xué)忠;;平面二自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)工作空間分析的新方法[A];面向21世紀(jì)的生產(chǎn)工程——2001年“面向21世紀(jì)的生產(chǎn)工程”學(xué)術(shù)會(huì)議暨企業(yè)生產(chǎn)工程與產(chǎn)品創(chuàng)新專題研討會(huì)論文集[C];2001年

7 劉治志;羅玉峰;石志新;楊廷力;;一種平面三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析的序單開(kāi)鏈法[A];第十一屆全國(guó)非線性振動(dòng)學(xué)術(shù)會(huì)議暨第八屆全國(guó)非線性動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要集[C];2007年

8 榮輝;丁洪生;張同莊;;一種空間三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的震動(dòng)力平衡[A];第十三屆全國(guó)機(jī)構(gòu)學(xué)學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2002年

9 王昕;李澤湘;;冗余驅(qū)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)控制分析與應(yīng)用[A];第二十二屆中國(guó)控制會(huì)議論文集（下）[C];2003年

10 宋方臻;宋波;;平面并聯(lián)機(jī)構(gòu)與磁懸浮控制電主軸耦合系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)分析[A];中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)控制理論專業(yè)委員會(huì)A卷[C];2011年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 毛秉毅;閉環(huán)和并聯(lián)機(jī)構(gòu)拓?fù)渑邎D理論與應(yīng)用[D];燕山大學(xué);2015年

2 邵杰杰;浸沒(méi)流場(chǎng)縫隙控制技術(shù)研究[D];浙江大學(xué);2015年

3 丁建;六自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)精度分析及其綜合方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

4 徐東濤;基于動(dòng)力學(xué)分析的改進(jìn)型Delta并聯(lián)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)可靠性建模技術(shù)[D];東北大學(xué);2015年

5 紀(jì)志飛;3-SPS張拉整體并聯(lián)機(jī)構(gòu)的構(gòu)型綜合與運(yùn)動(dòng)性能分析及能量采集研究[D];西安電子科技大學(xué);2015年

6 曹文熬;空間多環(huán)耦合機(jī)構(gòu)數(shù)字化構(gòu)型綜合理論[D];燕山大學(xué);2014年

7 葉偉;一類可重構(gòu)并聯(lián)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法與運(yùn)動(dòng)學(xué)分析[D];北京交通大學(xué);2016年

8 汪從哲;多轉(zhuǎn)動(dòng)自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究[D];北京交通大學(xué);2016年

9 張秀禮;一類含復(fù)合驅(qū)動(dòng)及約束分支少自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)理論研究[D];燕山大學(xué);2016年

10 張普;面向操作順應(yīng)性的鍛造模擬器設(shè)計(jì)與評(píng)估方法研究[D];上海交通大學(xué);2015年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 趙世培;并聯(lián)機(jī)構(gòu)的人機(jī)交互式裝配實(shí)現(xiàn)及運(yùn)動(dòng)性能自動(dòng)分析[D];燕山大學(xué);2015年

2 何勇;面向車載設(shè)備的多維激振平臺(tái)系統(tǒng)研制[D];燕山大學(xué);2015年

3 郭萌萌;重力作用下被動(dòng)過(guò)約束并聯(lián)機(jī)構(gòu)受力與虛擬仿真分析[D];燕山大學(xué);2015年

4 盧芹芹;三維平移并聯(lián)機(jī)構(gòu)型綜合與性能分析[D];燕山大學(xué);2015年

5 蘇永林;基于解耦并聯(lián)機(jī)構(gòu)的推拿機(jī)器人設(shè)計(jì)與研究[D];燕山大學(xué);2015年

6 楊超;直線驅(qū)動(dòng)的球面并聯(lián)機(jī)構(gòu)控制技術(shù)研究[D];河北聯(lián)合大學(xué);2014年

7 宮玉鳳;一種一轉(zhuǎn)四移驅(qū)動(dòng)五自由度并聯(lián)機(jī)器人的理論研究[D];燕山大學(xué);2015年

8 周莎莎;少自由度過(guò)約束并聯(lián)機(jī)構(gòu)研究[D];河北工程大學(xué);2015年

9 吳靜;被動(dòng)鉸為球鉸的二自由度平移并聯(lián)機(jī)構(gòu)的分析與設(shè)計(jì)[D];南京理工大學(xué);2015年

10 果金龍;C形龍門架并聯(lián)銑床剛度與動(dòng)態(tài)特性研究[D];南京理工大學(xué);2015年

，

本文編號(hào)：839977