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[Dawn Dragon Sawing Machine 4250 Oil Road System]研究并行机床数字快速开发平台的意义

日期:2019-06-20 10:27:35
并联机床(PMT),也称为虚拟轴机床 工具)或并联运动机器(并联运动学) 机器)是并联机器人技术和现代数控机床技术的结合。它考虑了机床和机器人的许多特征。它可以被视为机器人化的机床(可以完成机床的切削任务),并且可以被视为基于机器的机器人(可以执行许多复杂的机器人操作)。它可以提供机器人的灵活性和灵活性,并具有机器的刚性和精度。它是一种集成多种功能的新型机电设备。国际学术界和工程界非常重视并联机床的研发。在20世纪90年代中期,美国,英国,德国,俄罗斯,瑞典,瑞士,日本等国家的相关研究机构和机床制造商都引入了不同的结构形式。具有功能特性的并联机器。并联机床已成为机床工业发展的一个亮点。 经过几年的发展,并联机床经历了从快速发展到稳定研究的发展过程。随着对并联机床的深入了解,并行机床相关技术的研发工作进展顺利。逐渐稳定下来。研究人员认识到,与传统机床相比,并联机床具有明显独特的优势,鼓励国内外许多研究机构和机床制造商积极参与并联机床技术的研发;另一方面,经过几年的研究,研究人员还发现并联机床存在一些缺陷。同时,并联机床在很多方面的理论研究和应用技术研究还不够成熟,还有很多问题需要解决。世界各地的研究机构和机床制造商已基本就此问题达成共识。他们认为,与传统机床相比,新型并联机床加工设备在某些方面具有独特的优势。但是,在这个阶段,并行机床无法实现。大规模生产和市场化,并行机床技术需要进一步发展和完善。 发展特点和问题 并联机床的发展特点 目前,并联机床的发展趋势有以下两个特点: (1)并联机床配置的多样性 配置的多样性是并联机床的显着特征之一。每种配置都有各自的优缺点,每种配置都有自己合适的应用领域。研究并行机制的配置一直是热门话题。设计和开发适用于不同应用条件的各种并联机构一直是制度研究的重要组成部分。近年来,许多学者提出了各种新的制度结构,并系统地讨论了制度的类型和构建方法。目前,基于串并联混合,内外混合驱动或纯粹并行低自由度机制的并联机床逐渐受到青睐。基于较小自由度并联机制的最具代表性的并联机器是Sweden Neos。 Tricept系列由Robotics开发,是意大利Comau的另一种典型HPI四杆三自由度机床,斯图加特大学机床和制造设备控制技术研究所的LINAPOD三杆机床,德国,以及德国汉诺威大学的生产工程和机床研究。开发了一种用于激光加工钢板的三杆机,Sheldon/Van,USA Someron的Triax三杆机,清华大学和江东机床有限公司联合开发了一款三自由度混合机。 然而,由于并联机床的短期出现以及缺乏专用的设计和开发环境,开发新的并联机床的设计周期仍然很长。因此,迫切需要一种快速的设计和开发平台来满足具有日益多样化结构的新型并联机床的设计。发展需要。 (2)并联机床设计理论与应用技术研究 虽然已经开发出并联机床的一些商业原型,并且一些产品已投入实际使用,但对设计理论和工程技术的研究还不够成熟。目前,与传统的数控机床相比,并联机床在操作能力和操作性能方面并不令人满意。有一定的差距。对并联机构运动学设计,并联机床动态建模与分析,精密保证,控制技术等关键技术的研究不断深入,取得了一些研究成果。例如,Raghavan的Stewart平台运动学解决方案,Innocenti和Cheok等人提出的运动学数值解; Gosselin,Merlet和Ji的工作空间几何分析,以及黄天和王劲松等人提出的工作空间边界的变化。球面包络面交会法;基于各向同性条件(局部灵活性),动态平台态度能力和整体灵活性指数的多尺度综合方法; Nguyen,Lee,Liu关于动力学建模和动态性能指标的结构理论结果,以及熊有伦提出的动态优化设计策略;驱动部件误差与不同方法建立的终端误差之间的关系;各种运动学校准和提高机床加工精度的方法。总之,并联机床的关键技术在国内外取得了许多有价值的理论成果,在应用技术方面取得了很大进展。 虽然并行机床的设计和应用有许多理论成果和应用技术,但这些理论结果和技术涵盖了并联机床设计和开发的多个环节。它们相对独立和分散,很难将它们有机地整合在一起。并联机床的设计和开发。此外,由于并联机床结构的特点,其运动学设计,动力学优化,精度保证和其他设计环节涉及非常复杂的非线性问题。许多设计链接存在技术障碍,例如模型演变困难和数据集成困难。因此,迫切需要一种集成和集成的并行机床设计和开发环境来解决上述问题。 通过分析并联机床的发展现状和趋势,可以看出,集成,集成,数字并联机床快速开发平台可以大大缩短并联机床的设计和开发周期,实现并联机床的集成。最新设计理论和应用技术。应用,确保了设计过程的一体化,从而推动了并联机床在理论上的研究进展和实际应用中的产业化过程。 然而,到目前为止,国内外关于此的研究很少。对并联机床的集成设计方法,虚拟样机设计环境,虚拟设计,运动学仿真和加工仿真的研究结果如下: 1997年,L Molinari Tosatti等人。提出了并联机床的集成设计方法,并提出了并联机床设计环境的主要组成部分。以Stewart平台为例,分析了Stewart平台的拓扑特征,工作空间评估,误差分析,刚度分析和机制。灵敏度分析和机床动力学建模。 2001年,马可 Leonesio等。提出了并行机床的虚拟原型环境。虚拟原型环境是基于商业软件Adams开发的。以三自由度并联机构为例,分析机构原型的运动特性和力特性。 1999年,黄福林基于实体几何建模思想,建立了Stewart平台机构的实体模型,并采用了画家算法。根据Stewart平台机构的结构特点,提出了适合该机构的消隐算法,并讨论了Stewart平台机构在运动过程中的干扰现象。最终开发了Stewart平台的运动学仿真软件。 2000年,韩海生等人以3-HSS并联机床为对象,在虚拟环境中进行原型实体建模和运动学仿真。 1998年,刘旭东用C ++语言开发了Stewart并联机床的运动学设计和性能分析软件。 其他研究人员根据具体机制对某些并联机器进行了运动学分析和仿真。 并联机床开发中存在的问题 总的来说,目前对并联机床的研究存在以下问题: 1国外对集成设计方法的研究主要是提出并行机床设计所需的组件,如各种商业软件或自主开发的软件等,并没有深入讨论各种设计环节之间的集成,也没有提出集成积分。设计环境; 2国内外进行的研究只模拟或分析特定的设计环节,不能支持并行机床设计的各个方面(例如,Leonesio的虚拟样机环境仅支持机构原型的仿真和设计); 3在中国进行的研究针对的是具体机构以及机构的模拟和分析。因此,开发的软件缺乏通用性。 综上所述,国外已经开始关注支持并联机床设计的一般环境,并取得了一定的研究成果(如并行虚拟机床原型环境),而国内仍然停留在具体的设计中。具体的模拟和分析机构。阶段。本文提出的并行机床数字快速开发平台,可以解决国内外现有并联机床研究中存在的问题,为并联机床的设计提供高效优质的开发环境,并达到目的。该领域具有国际先进水平。
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