數控機床設備的并聯分析報告
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數控機床(chuáng)設備的并(bìng)聯分析報(bào)告

數控機床(chuang)設備并聯是基(jī)于空間并(bìng)聯機構Stewart平台原(yuán)理開發的(de),是近年才(cái)出現的一(yī)種新概念(niàn)數控機床,它是(shì)并聯機器(qi)人機構與(yu)機床結合(he)的産物,是(shi)空間機🌈構(gou)🆚學、機械制(zhì)造、數控技(jì)術、計算機(ji)軟硬技術(shù)和CAD/CAM技(jì)術高度結(jie)合的高科(ke)技産品。它(ta)克服了傳(chuán)統機床串(chuàn)聯機構刀(dāo)具隻能沿(yán)固定導軌(gui)進給、刀具(jù)作業自🔞由(yóu)度偏低、設(shè)備加工靈(líng)活性和機(ji)動性不夠(gou)等固有缺(que)陷,可實現(xian)多坐标聯(lián)動數控加(jia)工、裝配和(hé)測量多種(zhong)功能,更能(neng)滿足複雜(za)特種零件(jian)的加工。

自其1994年在美(mei)國芝加哥(gē)機床展上(shàng)首次面世(shì)即被譽為(wei)是“21世(shi)紀的機床(chuang)”,成為機床(chuang)家族中較(jiao)有生命力(li)的新成🔞員(yuan)。并聯機床(chuáng)的特點整(zheng)體而言,傳(chuán)統的串聯(lián)機構機床(chuáng),是屬于數(shù)學簡單而(ér)機🐆構複雜(zá)的機床,而(ér)相對的,并(bìng)聯機👅構機(ji)床則機構(gou)簡單而✏️數(shù)學複雜,整(zhěng)個平台👈的(de)運動牽涉(shè)到相當🈲龐(pang)大的數學(xué)運算,因此(cǐ)虛拟軸并(bing)聯機床是(shì)一種知識(shi)密集型機(ji)構。這種新(xīn)型機床完(wán)全打破了(le)傳統機床(chuang)結構的❤️概(gài)念,抛棄了(le)固定導軌(guǐ)的刀具導(dao)向方式,采(cǎi)用了多杆(gǎn)并聯機構(gou)驅動,大大(dà)提高了機(jī)床的剛度(dù),使加工精(jīng)度和加工(gōng)質量都有(you)較大的改(gai)進。

另(ling)外,由于其(qí)進給速度(du)的提高,從(cong)而使高速(su)、超高速加(jiā)工更容💘易(yi)實現。由于(yú)這種機床(chuang)具有高剛(gāng)度、高承載(zai)能力、高速(sù)度、高精度(du)以及重量(liang)輕、機械結(jie)構簡單、制(zhi)造成本低(dī)、标準化程(chéng)🔱度高等優(you)點,在許多(duō)領域都得(dé)到了成功(gong)的應用,因(yīn)此受到學(xue)術界的廣(guǎng)泛關注。由(you)并聯、串聯(lian)同時組成(cheng)的混聯式(shi)數控機床(chuáng),不但具有(yǒu)并聯機床(chuang)的優點,而(ér)且在使用(yòng)上更具實(shi)用價值。

随着高(gao)速切削的(de)不斷發展(zhǎn),傳統串聯(lian)式機構構(gou)造🏃平🏃‍♂️台的(de)結♍構剛性(xing)與移動台(tái)高速化逐(zhu)漸成為技(ji)術發展的(de)瓶頸,而并(bìng)聯💘式平台(tai)便成為較(jiao)佳的候選(xuan)對象,而相(xiàng)✌️對于串聯(lian)式機💃🏻床來(lái)說,并聯式(shì)工作平台(tái)具有如下(xià)特點和優(you)點:結構簡(jian)單、價格低(di)。機🙇🏻床機械(xie)零💃🏻部件數(shù)目較串聯(lian)構造平台(tái)大幅減少(shao),主要由滾(gun)珠絲杠、伺(si)服電機等(děng)通用組件(jian)組成,這些(xiē)通用組件(jiàn)可由專門(men)廠家生産(chan),因而本機(jī)床的制造(zao)和庫存成(cheng)本比相同(tong)功能的傳(chuan)統🔆機床低(dī)得多,容易(yi)組裝和搬(bān)運⛹🏻‍♀️。結構剛(gāng)度高。

由于采用(yòng)了封閉性(xìng)的結構使(shǐ)其具有高(gāo)剛性和高(gāo)♻️速化♊的優(yōu)點🔅,其結構(gòu)負荷流線(xiàn)短,而負荷(hé)分解的拉(lā)❗、壓力由六(liù)隻連杆同(tong)時承🚶‍♀️受,以(yǐ)材料力學(xue)的觀點來(lái)說,在外力(lì)一定😘時,懸(xuán)臂♈量的應(yīng)力與變形(xíng)都較大,兩(liang)端插入次(ci)之,再來是(shì)兩端簡支(zhi)撐,其次是(shi)受壓的二(èr)力結構,應(yīng)力與變形(xíng)都較小的(de)是受張☀️力(li)的二力結(jie)構,故其擁(yong)有高剛性(xing)。其剛度重(zhòng)量比高于(yu)傳統的數(shu)✔️控機床。加(jiā)工速度高(gao),慣性低。

如果結(jie)構所承受(shòu)的力會改(gai)變方向,(介于張(zhāng)力與壓力(li)之間),兩力構件(jiàn)将會是較(jiào)節省材料(liao)的結構,而(er)它的移動(dòng)👌件重量💋減(jiǎn)至🔞較低且(qiě)同時由六(liu)個緻動器(qi)驅動,因此(ci)機器很容(rong)易高速化(hua),且擁有低(di)慣性。加工(gōng)精度高。由(yóu)于其為多(duō)軸并聯機(ji)構組成,六(liu)個可伸縮(suo)杆杆長都(dōu)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻單獨對刀(dao)具的位置(zhi)和姿态起(qǐ)作用,因而(er)不存在傳(chuan)統機床(即串聯(lian)機床)的幾何誤(wù)差累積和(hé)放大的現(xiàn)象,甚至還(hái)有平均化(huà)效果;其擁(yōng)有熱對稱(chēng)性結構設(shè)計,因此熱(re)變形較小(xiao);故它具有(you)⭐高精度的(de)優點。多功(gōng)能靈活性(xìng)強。

由(yóu)于該機床(chuáng)機構簡單(dān)控制方便(bian),較容易根(gen)據加工對(duì)象而将其(qi)設計成專(zhuan)用機床,同(tóng)時也可以(yǐ)将之開發(fa)成通用機(jī)床,用以實(shi)現銑削、镗(táng)削、磨削等(deng)加工,還可(kě)以配備必(bi)要🙇🏻的測量(liang)工具把它(tā)組成測量(liang)機,以實現(xiàn)機床的多(duō)功能。這将(jiāng)會帶來💛很(hen)大的應⚽用(yong)和市場👣前(qián)景,在國防(fang)💰和民用方(fang)面都有着(zhe)十分廣闊(kuò)的應用📐前(qian)景。使用壽(shou)命長。

由于受力(li)結構合理(li),運動部件(jiàn)磨損小,且(qie)沒有導軌(gui),不存在鐵(tie)屑或冷卻(què)液進入導(dao)軌内部而(er)導緻其劃(hua)傷、磨損或(huo)鏽蝕現象(xiàng)。Stewart平台(tái)适合于模(mó)塊化生産(chǎn)。對于不同(tóng)的機器加(jiā)工範圍,隻(zhī)需改變💃🏻連(lian)杆長度和(hé)接點位置(zhì),維護也容(róng)易,無須進(jìn)🧡行機件的(de)❌再制和調(diao)整,隻需将(jiang)新的機構(gòu)參數㊙️輸入(rù),變換座标(biāo)系方便。

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