【摘 要】
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该文结合天津市科委十五重大科技攻关项目,以开发基于并联机构主模块的五坐标加工中心为目的,系统地研究了该模块的运动学设计、传动进给系统动力学建模,以及控制系统硬件设
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该文结合天津市科委十五重大科技攻关项目,以开发基于并联机构主模块的五坐标加工中心为目的,系统地研究了该模块的运动学设计、传动进给系统动力学建模,以及控制系统硬件设计等问题,取得了如下创造性成果:□ 提出一种含平等四边形支链的三自由度并联机构运动学设计方法.该方法通过建立双参数模型,研究了设计参数对全域灵活度和工作空间/机构体积比的影响,构造出一种新的全域综合性能指标,并通过优化得到一组无量纲尺度参数.□ 采用虚功原理建立了并联机构主模块的刚体逆动力学模型,提出一种确定伺服进给电机参数的方法.□ 利用电压方程和力矩方程建立了永磁交流伺服电机的数学模型,并结合刚体逆动力学分析,构造出并联机构主模块的机电耦合系统动力学模型.□ 采用开放式的"PC+PMAC"体系和模块化结构,详细设计了基于并联机构主模块的卧式五坐标加工中心的控制系统硬件,针对主模块回零的特殊要求,采用零点传感器信号触发并捕获参码盘Z相脉冲的策略,确保了进给伺服系统精确回零.考虑到可达工作空间的特殊性,用硬件对滑鞍和球铰链同时进行限位,保障了机床的安全运行.
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