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數控機(jī)床設備(bèi)的并(bìng)聯分(fèn)析報告
作(zuò)者:admin    發布日(rì)期:2018/8/14     關注次數(shù):     二(èr)維碼分享

數控(kòng)機床設備并聯是基(jī)于空(kōng)間并聯機構stewart平台原(yuán)理開發的,是近(jìn)年才(cái)出現的一(yī)種新(xīn)概念(niàn)數控(kòng)機床,它是并聯(lián)機器人(rén)機構(gòu)與(yǔ)機床結合的産(chǎn)物,是(shì)空間機構學、機(jī)械(xiè)制(zhì)造、數(shù)控技(jì)術(shù)、計算機軟硬(yìng)技術和cad/cam技術高度結合的(de)高(gāo)科(kē)技産(chǎn)品。它克服了傳統機(jī)床串聯機(jī)構刀具隻(zhī)能沿(yán)固定導軌(guǐ)進給(gěi)、刀具作業(yè)自由(yóu)度偏低、設備加(jiā)工靈(líng)活(huó)性和機動性不(bú)夠等固(gù)有缺陷,可(kě)實現(xiàn)多坐(zuò)标(biāo)聯動數(shù)控加工、裝配和(hé)測量(liàng)多種(zhǒng)功能(néng),更能滿足複雜(zá)特種零(líng)件的加(jiā)工。

自其1994年(nián)在美(měi)國芝(zhī)加哥機(jī)床展上(shàng)首次面世即被(bèi)譽為是“21世(shì)紀的機床(chuáng)”,成為(wéi)機床家族(zú)中較有生命力的新(xīn)成員(yuán)。并聯機(jī)床(chuáng)的特(tè)點整體而(ér)言,傳(chuán)統的(de)串聯(lián)機構(gòu)機床,是屬(shǔ)于數學(xué)簡單而機構複雜的機(jī)床,而相對的,并聯機(jī)構(gòu)機床則(zé)機構簡(jiǎn)單而數(shù)學(xué)複(fú)雜,整(zhěng)個平(píng)台的運動牽涉到相當龐大的數學運算,因此虛拟軸(zhóu)并聯機(jī)床是一種知識密集型(xíng)機構。這種新型(xíng)機床完(wán)全打破(pò)了傳統(tǒng)機床(chuáng)結構的概念,抛(pāo)棄了固定(dìng)導軌(guǐ)的刀具(jù)導向方(fāng)式,采(cǎi)用了(le)多杆并聯機構驅動(dòng),大(dà)大(dà)提高(gāo)了機床的剛度(dù),使加工精度和(hé)加工質量都有較大(dà)的改進。

另外,由(yóu)于其(qí)進給(gěi)速度的提(tí)高,從而使(shǐ)高(gāo)速、超高速(sù)加(jiā)工更(gèng)容易實(shí)現(xiàn)。由于這種機床具有高剛(gāng)度、高(gāo)承載(zǎi)能力、高速度、高(gāo)精度(dù)以(yǐ)及(jí)重量(liàng)輕、機械結構簡(jiǎn)單、制造成(chéng)本低、标(biāo)準化程度高(gāo)等優(yōu)點,在(zài)許(xǔ)多領域(yù)都得到了(le)成功的應(yīng)用,因此受(shòu)到學(xué)術界(jiè)的(de)廣泛關注。由(yóu)并聯、串聯同(tóng)時組成的(de)混(hùn)聯式(shì)數控機床,不但(dàn)具有(yǒu)并聯機床的優點,而且在(zài)使用上更具實用價值。

随(suí)着高速(sù)切削的(de)不斷(duàn)發展(zhǎn),傳統串(chuàn)聯式機(jī)構構(gòu)造平台的結構(gòu)剛性與移(yí)動台(tái)高速化逐漸成(chéng)為技術發(fā)展的(de)瓶頸(jǐng),而并聯式(shì)平台(tái)便(biàn)成(chéng)為較(jiào)佳的候選(xuǎn)對象(xiàng),而相對于(yú)串聯式機床來(lái)說,并(bìng)聯式工作平台具有如下特點(diǎn)和優點:結構簡(jiǎn)單、價(jià)格(gé)低。機床機械零部(bù)件數目較串聯(lián)構造(zào)平台大幅減少,主要(yào)由(yóu)滾(gǔn)珠絲杠、伺服(fú)電機等(děng)通用組(zǔ)件組成,這些通(tōng)用組件(jiàn)可由專門(mén)廠家(jiā)生産,因(yīn)而本機床的(de)制(zhì)造和庫(kù)存成(chéng)本比(bǐ)相同功(gōng)能的傳(chuán)統機(jī)床低得(dé)多(duō),容易組裝(zhuāng)和搬(bān)運。結(jié)構剛度高。

由于(yú)采用了封閉性(xìng)的結構使(shǐ)其具有高剛性(xìng)和高速化的優(yōu)點,其(qí)結(jié)構負荷(hé)流線(xiàn)短,而負荷(hé)分(fèn)解的(de)拉(lā)、壓力(lì)由六(liù)隻連杆同時承(chéng)受(shòu),以(yǐ)材料(liào)力學的觀點來(lái)說,在外力一定時,懸臂量的應(yīng)力與(yǔ)變形都較(jiào)大,兩端(duān)插(chā)入次之,再(zài)來(lái)是兩端簡支(zhī)撐,其(qí)次是(shì)受壓的二力結(jié)構,應力與變形(xíng)都較(jiào)小的是受(shòu)張力的二(èr)力結(jié)構,故(gù)其擁有高(gāo)剛(gāng)性。其剛(gāng)度重量比(bǐ)高(gāo)于傳統(tǒng)的數控機(jī)床。加工速度(dù)高,慣性(xìng)低。

如果結(jié)構所承受的力(lì)會改變方向,(介(jiè)于張力與(yǔ)壓力之間),兩力構件(jiàn)将會(huì)是較節省(shěng)材料(liào)的結(jié)構(gòu),而它(tā)的(de)移動件重(zhòng)量減至較(jiào)低且同時(shí)由六個(gè)緻動器(qì)驅動(dòng),因此機器(qì)很容易高速化,且擁有低慣性(xìng)。加工精(jīng)度(dù)高。由(yóu)于其(qí)為多軸并聯機構組成,六(liù)個可伸(shēn)縮(suō)杆杆(gǎn)長都單(dān)獨(dú)對刀(dāo)具的位置和姿(zī)态起(qǐ)作用,因而(ér)不(bú)存在傳統機(jī)床(即串聯(lián)機床(chuáng))的幾(jǐ)何誤差累積和(hé)放大(dà)的現象,甚(shèn)至還(hái)有平均化(huà)效果(guǒ);其擁有(yǒu)熱(rè)對稱性(xìng)結(jié)構設計,因此熱變形(xíng)較小;故它(tā)具有高精(jīng)度的優點(diǎn)。多功能(néng)靈(líng)活性(xìng)強。

由于該(gāi)機床(chuáng)機(jī)構簡單(dān)控制方便,較容易根據加(jiā)工對(duì)象而将其設(shè)計(jì)成專用機床,同時也(yě)可(kě)以将之(zhī)開發成通用機(jī)床,用(yòng)以實現銑(xǐ)削、镗削、磨削等加工,還可以配(pèi)備必要的(de)測量(liàng)工具把它組成(chéng)測量機,以實現(xiàn)機床的(de)多功能。這将(jiāng)會帶(dài)來很大的應用和市(shì)場前(qián)景(jǐng),在國防(fáng)和民用方面都(dōu)有着十分廣闊(kuò)的應(yīng)用前景。使(shǐ)用壽(shòu)命長。

由于(yú)受力結構(gòu)合(hé)理,運動(dòng)部件(jiàn)磨損小,且沒有(yǒu)導軌,不存(cún)在鐵(tiě)屑或(huò)冷卻液進(jìn)入導軌内部而導(dǎo)緻其(qí)劃傷、磨(mó)損或鏽蝕現象(xiàng)。stewart平台适合(hé)于模塊化(huà)生産(chǎn)。對于不同(tóng)的機(jī)器加工範圍,隻(zhī)需改變連杆(gǎn)長(zhǎng)度和接點(diǎn)位置,維護(hù)也容(róng)易,無(wú)須進(jìn)行(háng)機(jī)件的再制和調整,隻(zhī)需将新的(de)機構參數輸(shū)入,變換座标系(xì)方便。

數(shù)控機(jī)床

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