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中国工业机床机械:并联机床分析

时间:2014-09-24 | 关注:0

  

 由于该机床机构简单控制方便,较容易根据加工对象而将其设计成专用机床,同时也可以将之开发成通用机床,用以实现铣削、镗削、磨削等加工,还可以配备必要的测量工具把它组成测量机,以实现机床的多功能。这将会带来很大的应用和市场前景,在国防和民用方面都有着十分广阔的应用前景。使用寿命长。

由于受力结构合理,运动部件磨损小,且没有导轨,不存在铁屑或冷却液进入导轨内部而导致其划伤、磨损或锈蚀现象。Stewart平台适合于模块化生产。对于不同的机器加工范围,只需改变连杆长度和接点位置,维护也容易,无须进行机件的再制和调整,只需将新的机构参数输入。变换座标系方便。

由于没有实体座标系,机床座标系与工件座标系的转换全部靠软件完成,非常方便。Stewart平台应用于机床与机器人时,可以降低静态误差(因为高刚性),以及动态误差(因为低惯量)。而Stewart平台的劣势在于其工作空间较小,且其在工作空间上有着奇异点的限制,而串联工作平台,控制器遇到奇异点时,将会计算出驱动装置无法达成的驱动命令而造成控制误差,但Stewart平台在奇异位置会失去支撑部分方向的力或力矩的能力,无法完成固定负载对象。

DCB510并联机床2并联机床的研究现状自从1965年Stewart提出著名的Stewart平台机构,从此开始了基于Stewart并联机构的虚拟机床研究。但开始,人们还只是对这种机构停留在理论分析上。1994年,在美国芝加哥IMTS博览会上首次展出并引起世界轰动的并联6条腿机床(又称并联机床),在经过随后持续三年的全球跟进浪潮后,在世界范围内已逐渐降温。这是因为并联机床在理论和实践上有一系列的难题,难以在短期内解决。目前,国内外有许多公司和研究单位在研究虚拟轴机床。我国的并联机床研究起步较晚,但成果显著。

其中清华大学是国内最早开始进行虚拟轴机床研究的单位之一,对虚拟轴机床以及多个相关领域进行了深入研究,并于1997年12月25日与天津大学合作,共同开发出我国第一台大型镗铣类虚拟轴机床原型样机-VAMT1Y。在虚拟轴机床设计理论与样机建造等关键技术方面达到了国际先进水平,其中部分理论成果属国际首创。目前正在进行虚拟轴机床系列化、实用化的研究,与多家机床骨干厂家进行了新型虚拟轴机床商品化样机的研制工作,以期实现虚拟轴机床的产业化。

其中与昆明机床股份有限公司、江东机床厂和大连机床厂联合研制的三种不同构型的机床已经问世,并与2001年在CIMT上展出,有望在近期实现商品化。与昆明机床股份有限公司共同研制的XNZ63虚拟轴机床,可实现多坐标联动数控加工、装配和测量多种功能,更能满足复杂特种零件的加工,其综合指标达到了国际先进水平。与江东机床厂联合开发的一台龙门式虚拟轴机床,结构采用双柱龙门工作台移动式,可完成4坐标联动。与大连机床厂联合研制的DCB-510五轴联动串并联机床,能够通过并联机构实现X、Y和Z方向的移动,采用传统的串联方式实现主轴头的A和C方向的转动。

 
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