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并联六杆机床结构尺寸设计

高然  
【摘要】:并联机床是基于空间并联机构Stewart平台原理开发的一种新概念并联机床,是机器人技术与机床结构技术结合的产物,由于它具有刚度大、精度高、承载能力强、速度和加速度高、结构简单等优点,逐渐成为制造业的研究热点之一。 机床的工作空间是机床操作器的工作区域,它决定着并联机床整体尺寸,也决定了它所能达到的区域。本文以6-SPS并联机床为例,研究了工作空间的逆向问题,即由给定的工作空间来设计机床的结构尺寸。 首先,对并联六杆机床进行运动学分析。 其次,对并联机床的实际加工工作空间进行分析,采用空间包络法的方式对加工工作空间规则化处理为旋转抛物体,建立其数学模型。结合并联机构位置逆解简单唯一的特点,并且只考虑杆长对并联机床加工工作空间的影响下,在根据给定的加工工作空间来初选并联机床动平台半径、定平台半径和工作台高度值,运用MATLAB软件编写位置逆解杆长程序,获得驱动杆杆长的极值,来设计出并联机床结构尺寸。 最后,利用ADAMS仿真软件来验证逆解模型理论的正确性,用ADAMS运动仿真来解决各构件之间可能产生的干涉问题,最终获得满足给定加工工作空间,又不干涉的并联六杆机床结构尺寸。


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