基本信息
文件名称:并联运动机床.ppt
文件大小:10.27 MB
总页数:52 页
更新时间:2025-09-29
总字数:约4.77千字
文档摘要

7.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)。

第30页,共52页,星期日,2025年,2月5日存在的问题工作空间小,工作台面积与机床占地面积比1:50-100工件装卸不方便机床构件之间容易发生干涉第31页,共52页,星期日,2025年,2月5日有效工作空间小工件装卸不方便伸缩杆主轴部件工作台第32页,共52页,星期日,2025年,2月5日两根杆件发生干涉第33页,共52页,星期日,2025年,2月5日四、并联运动机床结构第34页,共52页,星期日,2025年,2月5日1.三杆并联机床万向铰链立柱主轴部件球铰链固定杆长的杆件移动滑板第35页,共52页,星期日,2025年,2月5日结构原理机床底座上有3根按照120°分布的立柱,立柱的顶端借助框形横梁连接,以加强机床刚度。机床由3组杆件通过球铰支撑主轴部件,每组由两根固定杆长的杆件组成。杆件的位移由滑板移动来实现,滑板由滚珠丝杆(直线电机)驱动,沿立柱导轨上下移动。主轴部件可以实现3个坐标的运动,除完成切削加工工作外,还抓取待加工零件和放回加工完毕的零件。第36页,共52页,星期日,2025年,2月5日并联机构万向饺直线电动机沿导轨移动万向铰链固定杆长的杆件主轴万向铰链第37页,共52页,星期日,2025年,2月5日第1页,共52页,星期日,2025年,2月5日一、并联运动机床概述1.新概念机床-并联运动机床并联机床(ParallelMachineTools),又称并联结构机床(ParallelStructuredMachineTools),虚拟轴机床(VirtualAxisMachineTools),也曾被称为六条腿机床、六足虫(Hexapods)、21世纪的机床。如图1所示第2页,共52页,星期日,2025年,2月5日立柱主轴部件工作台杆件滑板工作空间第3页,共52页,星期日,2025年,2月5日第4页,共52页,星期日,2025年,2月5日第5页,共52页,星期日,2025年,2月5日第6页,共52页,星期日,2025年,2月5日并联机床是基于空间并联机构Stewart平台原理开发的,它是并联机器人机构与机床结合的产物;它克服了传统机床串联机构刀具只能沿固定导轨进给、刀具作业自由度偏低、设备加工灵活性和机动性不够等固有的缺陷;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。自其1994年在美国芝加哥机床展上首次面世即被誉为是“21世纪的机床”,成为机床家族中最有生命力的新成员。第7页,共52页,星期日,2025年,2月5日2.传统机床的串联机构虚轴机床与传统机床相比有许多优异的性能。一般传统机床可看作是一个空间串联机构,如图2所示,它的横梁、立柱等部件往往承受弯曲载荷,而弯曲载荷—般要比拉压载荷造成更大的应力和变形,所以为了提高机床刚性,必须采用大截面的构件。另外,当机床运动自由度增多时。需增加相应的串联运动链,机床的机械结构变得十分复杂。第8页,共52页,星期日,2025年,2月5日第9页,共52页,星期日,2025年,2月5日动立柱立式加工中心传统的机床(以动立柱立式加工中心为例,如图3所示)从基座(床身)至末端运动部件,经过床身到滑座(在床身上作X轴运动);滑座到立柱(在滑座上作Y轴运动);立柱到主轴箱(在立柱上作Z轴运动)的先后顺序,逐级串联相连接的。因此,当滑座在作X轴运动时,滑座上的轴和立柱上的轴也作了相应的空间运动,也即后置的轴必须随同前置的轴一起运动。这无疑增加了轴运动部件的质量。第10页,共52页,星期日,2025年,2月5日第11页,共52页,星期日,2025年,2月5日同时,加工时主轴上刀具所受的切削力反力,也依次传递给立柱、滑座,最终传递给床身,也即末端所受的力按顺序依次串联地传至最前端。此外,这些作用力一般不通过构件重心,必然会产生弯矩和扭矩。因此,前端构件不但要额外负担后端构件的重力(重量),而且还要考虑承受切削力。这样一来,为了达到机床高刚度的要求,每部分结构件需具有相应的体积和材料。第12页,共52页,星期日,2025年,2月5日总之,传统机床的