导读:本文包含了混联机床论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:运动学,虚功,动力学,误差,原理,模型,稳态。
混联机床论文文献综述
薄瑞峰,鲁岩,李瑞琴[1]（2019）在《基于凯恩法的大摆角混联机床并联机构的动力学分析》一文中研究指出针对一种大摆角混联机床的并联机构,首先对其机构构型进行了描述:然后以输入端和输出端的运动映射为基础,引入凯恩方法根据运动学分析原理来分析动力学问题,分别对输入和输出端运动构件进行动力学建模。假定机床各部件为刚性构件,不存在弹性力和摩擦力,通过综合从而建立并联机构系统的动力学方程,得到并联机构输出运动与所受驱动力的关系。最后,通过算例进行了仿真验证,得到了在给定输出运动时,动平台、滑块及各个驱动支链的驱动力曲线,对进一步分析大摆角混联机床的动态性能、机构优化设计和控制模型的建立等工程应用奠定了基础。(本文来源于《制造技术与机床》期刊2019年07期）
张家赫[2]（2019）在《混联叶片磨抛机床热力耦合误差研究》一文中研究指出近年来航空航天、工程机械以及传统行业的飞速发展,科学技术对数控机床的整机性能、加工精度的要求也在不断提高,使得并联式数控机床得到了迅速发展。在众多提升机床精度的因素中,热误差是其中的重要一环,也是机床提升精度领域的研究难点。在混联叶片磨抛机床加工时,整机系统及其关键的子结构如底座进给平台、并联机构、龙门横梁和磨抛工具头都会受到加工振颤和热应力的共同作用而产生耦合效应,即热力耦合效应,极大地影响混联叶片磨抛系统的力学性能和热学性能,对加工精度是十分不利的。已有的机床热误差研究的传统方法是对机床及其关键子结构仅进行热力学有限元分析或实验测量法。传统方法的局限性在于,若仅对机床及其子结构进行热力学有限元计算,则存在机床模型简化难以模拟真实工作状态、有限元软件计算自带误差和结果并不唯一等缺陷。若仅对机床进行实测法试验,则存在难以系统地考察机床整机性能和试验的偶然性或不可重复性等缺陷。针对以上难题,本文以实验室自主搭建的混联叶片磨抛机床为例,基于热力耦合原理的研究,对机床叁大关键子结构分别进行了热源识别、发热量计算、温度场有限元分析及模态试验分析,并提出了一种基于热力耦合效应的热误差数学模型的建立方法,求解方法和验证方法。充分结合了有限元法和试验法的优势,在相互对比下验证热误差数学模型的有效性和正确性。本文的主要研究工作及成果如下:(1)研究了混联叶片磨抛机床的热变形机理,将磨抛机床划分为叁大关键子结构,即并联机构、底座进给平台和横梁系统。对叁大关键子结构进行了内外热源识别、发热量计算和热生成率计算。内热源和热生成率是热力学有限元分析的重要先决条件。(2)对混联叶片磨抛机床的关键子结构进行了热力学有限元分析,首先对关键子结构的温度敏感部位进行了对流换热系数试凑法,并以此为约束条件,依次对叁大关键子结构进行了稳态温度场分析和瞬态温度场分析。瞬态温度场分析和热流密度分析可以作为其热变形分析的边界条件,得到了关键子结构的热变形云图和数值,仿真计算得到了节点温度值表和曲线图,完成了热力耦合数学模型中的热力学部分。(3)对混联磨抛机床进行了模态实验分析。根据模态分析的相关理论,以混联磨抛机床整机及子结构为实验对象进行模态实验,对机床的激励采用锤击法,取样方法采用变时基采样法进行实验研究。分别采用最小二乘复指数法和特征系统实现法来识别模态参数并进行结果比对优化,得出整机及关键子结构的固有频率、阻尼比和振型数据,为磨抛机床热误差数学模型的建立奠定基础。(4)提出了一种基于温度场和力学性能耦合的数学模型建模方法。选取磨抛机床关键子结构的最大热变形、最大热应力、一阶固有频率和质量进行热误差多目标优化建模。并采用响应面正交试验进行求解以及正交试验进行热误差模型验证。最终的热误差模型包含了关键子结构在磨抛机床热平衡工况下由于力和热的正负偏差,并在matlab中用算法实现了对磨抛机床力热加工误差的补偿,验证了所提出建模方法的正确性。(本文来源于《吉林大学》期刊2019-06-01）
张皓[3]（2019）在《混联机床关键结构振动特性分析与误差研究》一文中研究指出现代机床的发展趋势逐渐朝向高精度、高效化、高可靠性发展,对机床的动态特性有了越来越严格的要求。机床的整体性能对工件的加工质量有着极其重要的影响,本文针对混联机床的关键结部件进行实验模态分析并对薄弱环节进行结构优化,同时对机床加工精度影响最大的并联机构几何误差进行了建模分析,为机床的后续优化及误差补偿提供参考。针对混联机床关键结构:动平台、工具板以及龙门框架进行了实验模态分析,采用东方所研制的智能数据采集和信号分析系统,以力锤激励法对关键结构进行激励,并分别通过PolyLSCF频域法和特征系统实现算法对试验结果进行分析拟合,通过综合比较确定机床关键部件的模态参数:前四阶固有频率,阻尼以及振型,确定横梁结构为混联机床的薄弱环节。针对混联机床的薄弱环节——横梁结构进行了基于ANYS Workbench中的多目标响应面优化法进行结构优化,选取对横梁整体刚度与质量影响最大的五个尺寸:横梁主体的长度、宽度和高度以及导轨座的长度和宽度作为优化的设计变量,以横梁一阶固有频率、最大变形量以及总体质量作为优化输出,建立相关数学模型,通过多目标响应面优化法进行优化,从28组样本方案中选出最优方案,并与原结构进行对比,确定横梁的一阶固有频率、最大变形量以及总体质量方面均有提升,不仅提高了横梁结构的刚度,同时达到了轻量化的效果,验证了优化方案的可靠性。以机床的串联结构与并联结构的几何误差为研究对象,分别采用基于多体系统理论的建模方法与基于D-H矩阵变换的建模方法对串联结构和并联结构进行几何误差建模,着重研究并联结构的几何误差建模,并进行仿真分析。详细概述了多体系统理论与D-H矩阵变换的基本原理,全面分析并联机构所有环节的误差源,并推导出误差模型的正解与逆解。随后采用控制变量法,将各个误差参数的变化范围锁定在七级公差值到八级公差值之间,观察分析各项误差参数对动平台中心位姿的影响情况。(本文来源于《吉林大学》期刊2019-06-01）
郭晓南[4]（2019）在《一种六自由度冗余混联机床机构的性能分析》一文中研究指出现代制造业发展迅猛,机床具有举足轻重的位置,其中混联机床为机构学领域提供了新的研究方向,已得到国内外学者的广泛关注。混联机床兼备并联机床加工精度高、响应速度快和串联机床工作空间大的优点,在航空航天、国防军工等领域的运用具有广阔前景。同时,冗余驱动可在一定程度上消除奇异位形,可对关节驱动力进行有效改善,提高机床驱动的平稳性,故也逐渐成为一种发展趋势。本文针对一种由平面3自由度并联机构和空间3自由度冗余并联机构组成的混联机床机构,对其进行了机构构型分析、运动学和动力学性能分析,在此基础上,进行了机床结构刚度分析和模态分析,并通过仿真算例验证了分析的合理性。研究表明,该冗余驱动混联机床具有工作范围大、刚度高、无奇异位形、操作方便的优点,可用于加工精密整体结构件,为后续机床的结构设计、制造和控制模型的建立奠定了理论基础。主要研究内容如下:1、利用螺旋理论对该混联机床机构进行了构型分析。运用螺旋理论分析了该机构的运动原理和自由度,通过G-K公式验证其正确性;采用以螺旋理论为基础的判别方法对机构驱动输入进行选取,分析了驱动选择的合理性。研究表明,本文研究的冗余混联机构构型合理,且该机构可实现沿x、y、z轴移动以及绕x、y、z轴转动。2、利用解析矢量法对该混联机床机构进行了运动学分析。运用解析矢量法建立该机构运动学逆解模型,并求解驱动位移;利用MATLAB和ADAMS软件进行了位置逆解计算和仿真验证。在此基础上,进行了速度分析和加速度分析,在动平台姿态与机床刀尖点位置已知的情况下,采用影响系数法推导出了速度Jacobian矩阵和加速度Hessian矩阵。采用极限搜索法搜索混联机床可达工作空间,并求得了该机床主体机构的姿态工作空间。研究表明,机床运动学性能良好,工作空间相对较大,且加工过程中未发生奇异点现象。3、基于虚功原理对该混联机床机构进行了动力学分析。以机床机构的整体虚能量为计算依据,运用虚功原理建立该机构的动力学模型,并通过MATLAB进行仿真计算,得到混联机床机构7条驱动支链的驱动力变化曲线。研究表明,各驱动杆以及驱动滑块受力合理,为机床的动态性能的进一步研究奠定了基础。4、利用ANSYS软件对该机床机构进行了结构刚度分析。分别将机床机构的五个特殊位置的叁维模型导入ANSYS,对其进行网格划分,施加约束和载荷。求解出机床机构各位置的X、Y、Z方向以及总体的最大变形量,计算出各方向的最小刚度值。通过分析得到刚度随着位姿的变化规律,找到机床机构刚度的薄弱部位,为后续机床的结构设计、提高其加工精度提供参考。5、利用ANSYS软件对混联机床机构进行了模态分析。建立有限元模型,对混联机床机构五种典型位姿的模态进行分析,求解出五种位姿下的前六阶固有频率和振型,通过振型云图分析机床机构前六阶振动规律,确定机床结构的薄弱环节,为该机床的动力学分析和结构优化设计提供了参考。(本文来源于《中北大学》期刊2019-04-16）
许文文[5]（2019）在《新型五自由度混联机床机构（(3-RPR+R)&UPS）+P的基础研究》一文中研究指出先进的制造业及重工业是体现国家综合国力的标准之一,而高性能的数控机床产业则在这其中扮演着举足轻重的角色。数控机床行业在航空航天、铁路、汽车、国防军工等领域中具有良好的应用前景且具有深远的影响。本文针对大型工业复杂细长整体结构件的加工时刚度大,响应速度快及承载能力强等性能要求,将设计出一种新型五自由度混联机床机构,并对该混联机床机构的基础理论进行分析。研究的主要内容概括如下:设计出该新型五自由度混联机床机构的构型,并对其构型进行了介绍。基于螺旋理论研究了该新型混联机床机构实现五自由度运动模式的机理,并验证理论分析的正确性;基于螺旋的相关理论选取了机构的驱动输入及对机构的奇异性进行了分析。对新型五自由度混联机床机构进行了运动学分析。运用解析矢量法求解出该混联机构的位置反解方程,在已知动平台位姿及机床刀尖点坐标的情况下,求得机构各驱动的输入位移;通过运用影响系数法推导出机构的一阶影响系数矩阵与二阶影响系数矩阵即Jacobian矩阵和Hessian矩阵,并建立该混联机构的运动学模型;运用数值搜寻法对机床机构的工作空间进行了分析。对新型五自由度混联机床机构进行了动力学分析。利用基于机床机构整体虚能量优势的虚功原理,建立了新型五自由度混联机床机构动力学模型,通过MATLAB与ADAMS软件对机床机构进行仿真计算,结果验证了此机床机构动力学理论分析的正确性;给出一个加工实例,求解出加工过程中各驱动杆运动学的变化规律,验证了机床机构的正确性和合理性。对新型五自由度混联机床并联机构进行了刚度及静力学分析。通过对该机床机构的受力情况进行了分析,建立该并联机构的静力平衡方程;利用小变形迭加原理及力螺旋量,分析各支链在约束力/偶及驱动力螺旋作用下产生的变形,进而可以求得机构的整体柔、刚度矩阵;通过分析各杆变形与动平台变形之间的关系,建立了该混联机床机构的静刚度模型;通过结合算例,用MATLAB进行理论计算,得出并联机构(3-RPR+R)&UPS各约束力/矩及驱动力产生的弹性变形的变化曲线。(本文来源于《中北大学》期刊2019-04-16）
彭娟[6]（2019）在《基于RTCP的五轴混联机床动态精度影响因素的作用规律研究》一文中研究指出随着并联机构的不断发展和完善,将并联机构的大负荷能力、高响应和灵活摆动的特点与串联机构的大工作空间、高精度的运动能力相结合,所研制的基于串并联机构的五轴混联加工设备是航空铝合金高速加工的可靠选择。本文以PRS-XY五轴混联机床为研究对象,对其动态精度进行研究。利用传统五轴数控机床的RTCP(Rotation tool center point)功能特点,通过设定混联机床刀尖点始终位于编程轨迹上,描述一种属于混联机床的RTCP检测轨迹。基于搭建的五轴联动模型,运行RTCP检测轨迹,仿真分析动态误差对刀具刀尖点运动误差的作用规律。具体研究内容如下:(1)分析了五轴混联机床的结构特点,构建机床正逆运动学的数学模型,然后利用数值解析方法验证了两个模型相互之间的正确性。介绍了高档五轴数控机床的RTCP工作原理,基于传统数控机床的RTCP检测方法,研究属于五轴混联机床的RTCP检测轨迹,并且所描述的轨迹具有使五轴混联机床的刀具刀尖点始终位于编程轨迹上的特点。(2)介绍了五轴混联机床驱动轴的伺服控制系统组成,主要分别探讨了并联机构和串联轴XY工作台的控制系统;合理简化滚珠丝杠进给系统后搭建机械传动系统;通过对传统PID控制进行分析,建立机床伺服控制系统叁环控制的单轴驱动控制模型。采用添加前馈的方式进行伺服控制系统模型的优化,然后建立动态误差与刀具刀尖点运动误差的关系。(3)在Simulink环境下构建五轴混联机床的联动系统。为验证其正确性,在SimMechanics环境下搭建机床的物理系统;然后在同一期望轨迹下,仿真两种环境下的五轴联动系统的滑块实际输出位移一致,从而验证两种环境下的模型的正确性和有效性。(4)基于建立的刀尖点运动误差模型,利用Simulink环境下建立的五轴联动模型运行RTCP检测轨迹,仿真分析混联机床的各驱动轴跟随误差对刀尖点位置误差的作用规律;通过提出一个动态误差传递指标表征机床各轴与刀尖点位置误差之间的传递关系;最后采用多维度显示方法得到各驱动轴跟随误差对应的刀尖点特征运动误差轨迹,有助于混联机床动态误差的溯源,为动态误差补偿提供引导性建议,从而达到机床加工精度提升的效果。(本文来源于《电子科技大学》期刊2019-04-01）
张阳,李开明[7]（2019）在《五轴联动混联机床插补算法的研究》一文中研究指出在原有的叁平动非对称并联机床(3—2SPS)的基础上添加一个双回转工作台实现五轴联动。为减小加工过程产生的非线性误差提高加工精度和运动的平稳性,所以提出了一种粗插补和精插补相结合的插补算法,坐标空间采用粗插补关节空间采用精插补,该算法弥补了传统混联机床插补算法所存在的缺点。通过Matlab仿真刀具和伸缩杆的运动轨迹,结果表明所提出的的插补算法能有效的减小加工误差。(本文来源于《组合机床与自动化加工技术》期刊2019年03期）
许文文,梅瑛,何镏源,沈祚[8]（2019）在《新型五自由度混联机床机构动力学分析》一文中研究指出通过对新型五自由度混联机床机构((3-RPR+R)&UPS)+P的分析,在求得该机床机构的速度雅克比矩阵的基础上,得出各分支质心速度与动平台质心广义速度的映射矩阵,并应用虚功原理建立了该新型五自由度混联机床机构的动力学模型;最后结合算例,运用Matlab和ADAMS仿真软件对机床机构的理论动力学分析进行验证,所得结果验证了理论分析的正确性及可行性。ADAMS(本文来源于《机械传动》期刊2019年03期）
覃才友,黄娟,李小汝[9]（2019）在《新型五轴龙门式混联机床的运动学分析》一文中研究指出提出了一种五轴联动龙门式混联机床;首先介绍了该机床的模块组成以及加工过程的实现,主要进行了加工中的运动解耦分析;基于驱动支链杆长矢量以及串联模块运动性质,构建了机床的运动学模型;其次假设待加工曲面方程,提取加工过程的走刀路径,完成对该路径下任意时刻刀具位姿参数的推导,为运动学分析奠定基础;最后结合Matlab对所选取的两条走刀路径进行位移输入仿真,结果表明该混联机床整合了串、并联机构的优势,并具有良好的运动学性能;为今后龙门式混联机床的开发和研究提供了一定的参考。(本文来源于《制造技术与机床》期刊2019年03期）
薄瑞峰,鲁岩,郭晓南,李瑞琴[10]（2019）在《一种大摆角五轴联动混联机床并联模块的误差分析》一文中研究指出为提高大摆角五轴联动混联机床的运动精度,解决杆长误差以及铰链间隙误差的影响问题,将该机床并联模块的各条运动支链作为假想的单开链,采用误差独立作用原理建立并联模块的误差模型,利用微分法推导出杆长误差、铰链间隙产生的位置误差与机床动平台位置误差的映射关系。然后采用MATLAB软件对误差影响因子对机床动平台运动精度的影响规律进行仿真分析。由仿真结果看出,该机床动平台的输出误差处于合理范围,误差影响因子对机床运动精度影响不大,该误差模型的建立为进一步优化机构设计及误差补偿奠定了基础。(本文来源于《机械设计与研究》期刊2019年01期）
混联机床论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
近年来航空航天、工程机械以及传统行业的飞速发展,科学技术对数控机床的整机性能、加工精度的要求也在不断提高,使得并联式数控机床得到了迅速发展。在众多提升机床精度的因素中,热误差是其中的重要一环,也是机床提升精度领域的研究难点。在混联叶片磨抛机床加工时,整机系统及其关键的子结构如底座进给平台、并联机构、龙门横梁和磨抛工具头都会受到加工振颤和热应力的共同作用而产生耦合效应,即热力耦合效应,极大地影响混联叶片磨抛系统的力学性能和热学性能,对加工精度是十分不利的。已有的机床热误差研究的传统方法是对机床及其关键子结构仅进行热力学有限元分析或实验测量法。传统方法的局限性在于,若仅对机床及其子结构进行热力学有限元计算,则存在机床模型简化难以模拟真实工作状态、有限元软件计算自带误差和结果并不唯一等缺陷。若仅对机床进行实测法试验,则存在难以系统地考察机床整机性能和试验的偶然性或不可重复性等缺陷。针对以上难题,本文以实验室自主搭建的混联叶片磨抛机床为例,基于热力耦合原理的研究,对机床叁大关键子结构分别进行了热源识别、发热量计算、温度场有限元分析及模态试验分析,并提出了一种基于热力耦合效应的热误差数学模型的建立方法,求解方法和验证方法。充分结合了有限元法和试验法的优势,在相互对比下验证热误差数学模型的有效性和正确性。本文的主要研究工作及成果如下:(1)研究了混联叶片磨抛机床的热变形机理,将磨抛机床划分为叁大关键子结构,即并联机构、底座进给平台和横梁系统。对叁大关键子结构进行了内外热源识别、发热量计算和热生成率计算。内热源和热生成率是热力学有限元分析的重要先决条件。(2)对混联叶片磨抛机床的关键子结构进行了热力学有限元分析,首先对关键子结构的温度敏感部位进行了对流换热系数试凑法,并以此为约束条件,依次对叁大关键子结构进行了稳态温度场分析和瞬态温度场分析。瞬态温度场分析和热流密度分析可以作为其热变形分析的边界条件,得到了关键子结构的热变形云图和数值,仿真计算得到了节点温度值表和曲线图,完成了热力耦合数学模型中的热力学部分。(3)对混联磨抛机床进行了模态实验分析。根据模态分析的相关理论,以混联磨抛机床整机及子结构为实验对象进行模态实验,对机床的激励采用锤击法,取样方法采用变时基采样法进行实验研究。分别采用最小二乘复指数法和特征系统实现法来识别模态参数并进行结果比对优化,得出整机及关键子结构的固有频率、阻尼比和振型数据,为磨抛机床热误差数学模型的建立奠定基础。(4)提出了一种基于温度场和力学性能耦合的数学模型建模方法。选取磨抛机床关键子结构的最大热变形、最大热应力、一阶固有频率和质量进行热误差多目标优化建模。并采用响应面正交试验进行求解以及正交试验进行热误差模型验证。最终的热误差模型包含了关键子结构在磨抛机床热平衡工况下由于力和热的正负偏差,并在matlab中用算法实现了对磨抛机床力热加工误差的补偿,验证了所提出建模方法的正确性。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
混联机床论文参考文献
[1].薄瑞峰,鲁岩,李瑞琴.基于凯恩法的大摆角混联机床并联机构的动力学分析[J].制造技术与机床.2019
[2].张家赫.混联叶片磨抛机床热力耦合误差研究[D].吉林大学.2019
[3].张皓.混联机床关键结构振动特性分析与误差研究[D].吉林大学.2019
[4].郭晓南.一种六自由度冗余混联机床机构的性能分析[D].中北大学.2019
[5].许文文.新型五自由度混联机床机构（(3-RPR+R)&UPS）+P的基础研究[D].中北大学.2019
[6].彭娟.基于RTCP的五轴混联机床动态精度影响因素的作用规律研究[D].电子科技大学.2019
[7].张阳,李开明.五轴联动混联机床插补算法的研究[J].组合机床与自动化加工技术.2019
[8].许文文,梅瑛,何镏源,沈祚.新型五自由度混联机床机构动力学分析[J].机械传动.2019
[9].覃才友,黄娟,李小汝.新型五轴龙门式混联机床的运动学分析[J].制造技术与机床.2019
[10].薄瑞峰,鲁岩,郭晓南,李瑞琴.一种大摆角五轴联动混联机床并联模块的误差分析[J].机械设计与研究.2019
论文知识图
