三自由度虚拟轴机床的设计.rar
三自由度虚拟轴机床的设计,清单：论文正文(共69页，25839字)图纸(共计3张，分为autocad2004和autocad2007两种打开版本，图纸预览网址：http://www.queshao.com/docs/99260/)注：该文件仅有图纸和论文正文。没有三维部分。论文题目：三自由度虚拟轴机床设计与仿真分析摘 要虚拟轴机床又称并联机床,...
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内容介绍
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清单：
论文正文(共69页，25839字)
图纸(共计3张，分为AutoCAD2004和AutoCAD2007两种打开版本，图纸预览网址：
http://www.queshao.com/docs/99260/)
注：该文件仅有图纸和论文正文。没有三维部分。
论文题目：三自由度虚拟轴机床设计与仿真分析
摘 要
虚拟轴机床又称并联机床,是一种机器人操作机构，其输出终端的动平台具有“高精度、高刚度、高速度”的特点。6自由度并联机构由于结构复杂、难以控制，很多关键技术还未得到解决，因而在工程实际中还没有得到广泛应用。少自由度并联机构由于结构简单、造价低等多方面的原因，目前已经成为研究的一个新热点。
本文要求设计一种满足自由度类型组合要求的三自由度并联机构，然后详细地设计机床的结构，最后对其进行仿真分析。
根据并联机构的自由度计算公式，获得满足要求的全部由基本副组成的并联机构运动链。并且根据并联机构中驱动副的类型以及其在分支运动链中的位置等因素，设计了一种符合要求的三自由度并联机构。建立机构模型对机构的运动学进行逆解计算，初步研究了该并联机构的性能指标，对其奇异性进行分析。分析机床整体空间结构，并进行杆系和铰链布置。
本文还结合铣削技术分析了机床静力学问题，并选择了合适的加工部件电主轴。虚拟轴机床同样存在着误差，因此要对进行机床的误差进行分析和标定。在控制方面采用现代数控控制技术。
机床设计完整后，进行三维造型设计，对运动学进行了仿真分析，进而优化机床结构。
关键词：虚拟轴机床、三自由度、运动仿真
目 录
第一章 绪论 1
1.1虚拟轴机床研究背景 1
1.2虚拟轴机床的研究现状与发展 1
1.2.1虚拟轴机床的工作原理、特点 1
1.2.2虚拟轴机床的现状 3
1.2.3虚拟轴机床的研究方向 5
1.3 少自由度虚拟轴机床研究现状与发展 6
1.3.1少自由度虚拟轴机床设计的重要性 6
1.3.2少自由度虚拟轴机床的研究现状与发展 7
1.4本论文的主要内容 7
第二章 虚拟轴机床总体方案设计 10
2.1 引言 10
2.2 虚拟轴机床的自由度数计算 10
2.3 并联机构的基本组成分析 11
2.4 运动副类型 12
2.5 运动支链类型 13
2.6 三自由度虚拟轴机床的结构确定 15
第三章 三自由度虚拟轴机床机械系统设计 17
3.1 关于运动学正逆解与奇异位 17
3.2 机床空间布局 17
3.3 机床杆长及导轨的确定 20
3.4 运动学分析 24
3.5 静力学分析 27
第四章 电主轴与其他机床组件 30
4.1 机床组件的简单确定 30
4.2高速机床主轴单元系统 30
4.2.1电主轴技术 30
4.2.2电主轴结构 32
4.3选用电主轴 32
4.4 虎克铰 36
4.5 直线导轨 37
4.6 直线电机 38
第五章 虚拟轴机床精度与误差标定 40
5.1 机床精度 40
5.1.1虚拟轴机床的精度研究 40
5.1.2机床重复定位精度 41
5.1.3机床系统误差分析 42
5.2 机床误差标定 43
第六章 数控系统 44
6.1 数控系统选用 44
6.2 虚拟轴机床数控应用 44
6.3 西门子840D系统组成与特点 45
6.3.1西门子840D组成 45
6.3.2西门子840D控制系统优点 46
第七章 机床仿真分析 47
7.1 基于UG的虚拟轴机床三维建模 47
7.1.1 UG简介 47
7.1.2虚拟轴机床实体建模过程 47
7.1.3机床整机装配 49
7.2基于ADAMS的运动学仿真 51
结 论 57
致 谢 58
参 考 文 献 59
论文正文(共69页，25839字)
图纸(共计3张，分为AutoCAD2004和AutoCAD2007两种打开版本，图纸预览网址：
http://www.queshao.com/docs/99260/)
注：该文件仅有图纸和论文正文。没有三维部分。
论文题目：三自由度虚拟轴机床设计与仿真分析
摘 要
虚拟轴机床又称并联机床,是一种机器人操作机构，其输出终端的动平台具有“高精度、高刚度、高速度”的特点。6自由度并联机构由于结构复杂、难以控制，很多关键技术还未得到解决，因而在工程实际中还没有得到广泛应用。少自由度并联机构由于结构简单、造价低等多方面的原因，目前已经成为研究的一个新热点。
本文要求设计一种满足自由度类型组合要求的三自由度并联机构，然后详细地设计机床的结构，最后对其进行仿真分析。
根据并联机构的自由度计算公式，获得满足要求的全部由基本副组成的并联机构运动链。并且根据并联机构中驱动副的类型以及其在分支运动链中的位置等因素，设计了一种符合要求的三自由度并联机构。建立机构模型对机构的运动学进行逆解计算，初步研究了该并联机构的性能指标，对其奇异性进行分析。分析机床整体空间结构，并进行杆系和铰链布置。
本文还结合铣削技术分析了机床静力学问题，并选择了合适的加工部件电主轴。虚拟轴机床同样存在着误差，因此要对进行机床的误差进行分析和标定。在控制方面采用现代数控控制技术。
机床设计完整后，进行三维造型设计，对运动学进行了仿真分析，进而优化机床结构。
关键词：虚拟轴机床、三自由度、运动仿真
目 录
第一章 绪论 1
1.1虚拟轴机床研究背景 1
1.2虚拟轴机床的研究现状与发展 1
1.2.1虚拟轴机床的工作原理、特点 1
1.2.2虚拟轴机床的现状 3
1.2.3虚拟轴机床的研究方向 5
1.3 少自由度虚拟轴机床研究现状与发展 6
1.3.1少自由度虚拟轴机床设计的重要性 6
1.3.2少自由度虚拟轴机床的研究现状与发展 7
1.4本论文的主要内容 7
第二章 虚拟轴机床总体方案设计 10
2.1 引言 10
2.2 虚拟轴机床的自由度数计算 10
2.3 并联机构的基本组成分析 11
2.4 运动副类型 12
2.5 运动支链类型 13
2.6 三自由度虚拟轴机床的结构确定 15
第三章 三自由度虚拟轴机床机械系统设计 17
3.1 关于运动学正逆解与奇异位 17
3.2 机床空间布局 17
3.3 机床杆长及导轨的确定 20
3.4 运动学分析 24
3.5 静力学分析 27
第四章 电主轴与其他机床组件 30
4.1 机床组件的简单确定 30
4.2高速机床主轴单元系统 30
4.2.1电主轴技术 30
4.2.2电主轴结构 32
4.3选用电主轴 32
4.4 虎克铰 36
4.5 直线导轨 37
4.6 直线电机 38
第五章 虚拟轴机床精度与误差标定 40
5.1 机床精度 40
5.1.1虚拟轴机床的精度研究 40
5.1.2机床重复定位精度 41
5.1.3机床系统误差分析 42
5.2 机床误差标定 43
第六章 数控系统 44
6.1 数控系统选用 44
6.2 虚拟轴机床数控应用 44
6.3 西门子840D系统组成与特点 45
6.3.1西门子840D组成 45
6.3.2西门子840D控制系统优点 46
第七章 机床仿真分析 47
7.1 基于UG的虚拟轴机床三维建模 47
7.1.1 UG简介 47
7.1.2虚拟轴机床实体建模过程 47
7.1.3机床整机装配 49
7.2基于ADAMS的运动学仿真 51
结 论 57
致 谢 58
参 考 文 献 59
