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《河北工业大学》 2002年
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并联机床数控系统及其刀具路径规划的研究

张松明  
【摘要】: 并联机床的出现被认为是本世纪机床设计上最具革命性的突破。与传统机床相比,并联机床具有刚度重量比大、响应速度快、环境适应性强和技术附加值高等优点。这种机床最大的特点是机械简单而控制复杂。与传统数控系统相比,并联机床的数控系统还不是十分成熟。对于不同类型的并联机床,其控制系统又存在诸多差异,需要针对其特点开发相应的数控系统。因此,要发展并联机床数控机床产品,必须首先解决其控制问题,研究开发出高性能的并联机床数控系统。 本文在并联机床数控系统的构造方面作了一些有益的工作。 1.控制关系数学模型的建立 针对一种新型五自由度卧式并联机床的结构特点,首先建立了其控制关系的数学模型,即并联机床的虚实映射转换关系。该数学模型已在并联机床数控系统软件的开发中进行了应用。 2.系统控制软件的编制 作者完成了并联机床数控系统软件主要部分的编制。在开发的过程中,采用G代码作为零件加工程序所用的输入代码,充分注重了与传统数控系统的一致性与兼容性,并采用了模块化的方法编制软件的各项功能,体现了系统的开放性。 3.实验平台的建立 作者搭建了并联机床数控系统实验平台。实验平台采用现今应用广泛的PC机+标准控制卡结构,既简化了控制系统的结构,又具有较好的可靠性和一定的开放性。结合编制好的数控软件,进行了实际控制的实验。实验结果符合并联机床的运动规律,达到了预期的效果。 4.并联机床刀具路径规划的研究 本文还对适合并联机床加工特点的“自动寻位—加工”方式进行了介绍,同时对并联机床加工复杂曲面的实时刀具路径规划进行了理论上的探讨和研究。 本文的工作,为并联机床数控系统的构建及其刀具路径规划的研究提供了支持。
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