| 【中文题名】 | 3-TPT型并联机床的误差分析与仿真 |
| 【英文题名】 | Error Analysis and Simulation of 3-TPT Parallel Machine Tool |
| 【学科专业】 | 机械设计及理论 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2006-10-25 |
| 【中关键词】 | 并联机床,运动学,误差,蒙特卡洛方法,计算机仿真, |
| 【英关键词】 | Parallel Machine Tool,Kinematics,Error,Monte-Carlo Method,Computer Simulation, |
| 【分类导航】 | 工业技术>金属学与金属工艺>金属切削加工及机床>程序控制机床、数控机床及其加工>> |
| 【论文摘要】 | 并联机床(PMT，Parallel Machine Tool)是世界上近年来逐渐兴起的一种新型制造装备。由于其具有刚度质量比大、移动速度快、易于实现模块化设计、制造成本低等优势，已经成为新一代机床发展的重要方向。本文以东北大学研制的3-TPT并联机床为研究对象，对其结构特点、运动学问题、运动性能、误差以及仿真等方面进行分析研究，为其进一步的运动学标定和误差补偿提供必要的理论依据。具体内容如下：
1) 对所研究的3-TPT型并联机床的结构特点和运动学问题进行了详细的分析。其中包括并联机床的机构组成和自由度分析，位置正解和反解的分析与仿真，雅可比矩阵的计算，速度和加速度正解和反解的分析与仿真。
2) 分析了3-TPT型并联机床的工作空间、奇异性、可操作度和灵巧性等指标。对机构在工作空间内的奇异性和灵巧性进行分析可知工作空间内无奇异形位和不定形位，具有良好的可操作性和灵巧性。
3) 对3-TPT型并联机床的误差进行了详细的分析和仿真。介绍了并联机床误差的基本分类和影响并联机床加工精度的误差来源。接着指出并联机床精度分析的关键是建立动平台位置误差模型，并提出并联机床误差... |
| 【论文题纲】 |
|
独创性声明 |
3 |
|
学位论文版权使用授权书 |
3-4 |
|
摘要 |
4-5 |
|
Abstract |
5-10 |
|
第一章 绪论 |
10-23 |
|
1.1 发展并联机床的意义 |
10-11 |
|
1.2 并联机构及其应用 |
11-14 |
|
1.3 国内外并联机床的研究现状与发展趋势 |
14-19 |
|
1.3.1 国内外并联机床研究现状 |
14-18 |
|
1.3.2 并联机床发展趋势 |
18-19 |
|
1.4 并联机器人理论与关键技术 |
19-21 |
|
1.4.1 概念设计 |
19 |
|
1.4.2 运动学分析 |
19-20 |
|
1.4.3 动力学分析 |
20 |
|
1.4.4 误差分析 |
20-21 |
|
1.5 选题意义及本文研究内容 |
21-23 |
|
第二章 3-TPT并联机床的机构位置分析 |
23-33 |
|
2.1 引言 |
23-25 |
|
2.2 机床的结构描述 |
25-27 |
|
2.2.1 3-TPT并联机床的机构组成 |
25-26 |
|
2.2.2 3-TPT并联机床的自由度计算 |
26-27 |
|
2.3 机床的位置反解和正解分析 |
27-30 |
|
2.3.1 3-TPT并联机床的位置反解 |
27-29 |
|
2.3.2 3-TPT并联机床的位置正解 |
29-30 |
|
2.4 机床位置反解和正解的仿真 |
30-32 |
|
2.4.1 3-TPT并联机床的位置反解的仿真 |
30-31 |
|
2.4.2 3-TPT并联机床的位置正解的仿真 |
31-32 |
|
2.5 本章小结 |
32-33 |
|
第三章 3-TPT并联机床的运动学分析 |
33-44 |
|
3.1 3-TPT并联机床的雅可比矩阵 |
33-35 |
|
3.2 3-TPT并联机床的速度和加速度分析 |
35-40 |
|
3.2.1 3-TPT并联机床的速度分析 |
35-36 |
|
3.2.2 3-TPT并联机床的加速度分析 |
36-40 |
|
3.3 3-TPT并联机床的速度和加速度仿真 |
40-42 |
|
3.3.1 3-TPT并联机床的速度仿真 |
40-42 |
|
3.2 3-TPT并联机床的加速度仿真 |
42 |
|
3.4 本章小结 |
42-44 |
|
第四章 3-TPT并联机床的运动性能研究 |
44-53 |
|
4.1 3-TPT并联机床的工作空间分析 |
44-49 |
|
4.1.1 工作空间的影响因素 |
44-45 |
|
4.1.2 3-TPT并联机床工作空间的确定 |
45-49 |
|
4.2 3-TPT并联机床的奇异性和灵巧性分析 |
49-52 |
|
4.2.1 3-TPT并联机床的奇异性分析 |
50-51 |
|
4.2.2 3-TPT并联机床的灵巧性分析 |
51-52 |
|
4.3 本章小结 |
52-53 |
|
第五章 3-TPT并联机床的误差分析与仿真 |
53-91 |
|
5.1 引言 |
53-54 |
|
5.2 并联机床误差的基本分类 |
54-56 |
|
5.3 影响机床加工精度的误差来源 |
56-57 |
|
5.4 3-TPT并联机床动平台位姿误差模型的建立 |
57-67 |
|
5.4.1 用矩阵法建立的3-TPT并联机床的误差模型 |
58-61 |
|
5.4.2 用误差独立作用原理建立的3-TPT并联机床的误差模型 |
61-67 |
|
5.5 基于蒙特卡洛法的误差模拟 |
67-89 |
|
5.5.1 驱动杆杆长误差的随机抽样 |
68-70 |
|
5.5.2 铰链间隙误差的随机抽样 |
70-75 |
|
5.5.3 基于用矩阵法建立的误差模型的蒙特卡洛模拟 |
75-83 |
|
5.5.4 基于用误差独立作用原理法建立的误差模型的蒙特卡洛模拟 |
83-89 |
|
5.6 本章小结 |
89-91 |
|
第六章 3-TPT并联机床的三维运动仿真 |
91-99 |
|
6.1 仿真的意义和内容 |
91-94 |
|
6.1.1 仿真的目的和意义 |
91-92 |
|
6.1.2 并联机床运动仿真的内容 |
92-94 |
|
6.2 仿真平台简介 |
94-97 |
|
6.2.1 Pro/ENGINEER简介 |
94 |
|
6.2.2 ADAMS简介 |
94-97 |
|
6.3 并联机床的仿真 |
97-98 |
|
6.4 本章小结 |
98-99 |
|
第七章 结论与建议 |
99-101 |
|
7.1 结论 |
99-100 |
|
7.2 建议 |
100-101 |
|
参考文献 |
101-105 |
|
致谢 |
105 |
|
| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.380571 |
