機(jī)床機(jī)械設(shè)計(jì)外文翻譯-仿真三維自由曲面表面正常加工的3SPS+RRPU和2SPS+RRPRR并聯(lián)機(jī)床【中文4960字】【PDF+中文WORD】

機(jī)床機(jī)械設(shè)計(jì)外文翻譯-仿真三維自由曲面表面正常加工的3SPS+RRPU和2SPS+RRPRR并聯(lián)機(jī)床【中文4960字】【PDF+中文WORD】,中文4960字,PDF+中文WORD,機(jī)床,機(jī)械設(shè)計(jì),外文,翻譯,仿真,三維,自由,曲面,表面,正常,加工,SPS,RRPU,RRPRR,并聯(lián),中文,4960,PDF,WORD 【中文4960字】 附錄：英文文獻(xiàn)翻譯 仿真三維自由曲面表面正常加工的3SPS+RRPU 和2SPS+RRPRR并聯(lián)機(jī)床 摘要： 一種新型的5自由度的3SPS+RRPU并聯(lián)機(jī)床（倍增）和一種新型五自由度2SPS+RRPRR并聯(lián)機(jī)床,提議為三維自由曲面的正常加工。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）幾何方式的變化, 解決了延長/線性旋轉(zhuǎn)/旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)器和構(gòu)成兩個(gè)并聯(lián)機(jī)床的加工過程。首先，兩個(gè)模擬機(jī)制所創(chuàng)造的CAD幾何變化技術(shù)的3SPS+RRPU和2SPS+RRPRR并聯(lián)機(jī)床倍增，分別為二，三維自由曲面和平面刀具路徑，指導(dǎo)高于移動(dòng)平臺的構(gòu)建模擬機(jī)制。模擬軸并聯(lián)機(jī)床工具保持正常的三維自由曲面，兩個(gè)五自由度并聯(lián)機(jī)床的仿真創(chuàng)建。最后，在這兩個(gè)規(guī)定的刀具路徑來看，在/線性/旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器旋轉(zhuǎn)的延伸，并聯(lián)機(jī)床解決了自動(dòng)和可視化動(dòng)態(tài)。 關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)仿真，并聯(lián)機(jī)床，三維自由曲面. 1引言 最近，平行運(yùn)動(dòng)學(xué)機(jī)器被廣泛研究, 特別是6自由度物體，具有新穎的特點(diǎn),閉環(huán)對稱機(jī)制和優(yōu)化的移動(dòng)重量。六桿的并聯(lián)機(jī)床（PMT）常常被記入高速，高剛性，精度高，低成本。為了簡化結(jié)構(gòu)和控制過程，開發(fā)了一些有限自由度的并聯(lián)機(jī)床，如三自由度三腳架機(jī)床，三自由度串行并聯(lián)機(jī)床。數(shù)值應(yīng)用在傳統(tǒng)的銑削和計(jì)算機(jī)控制（CNC）工藝上，需要垂直軸到三維自由曲面和改善加工質(zhì)量。然而，它是不容易編譯的自由曲面，提出了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）的變化對運(yùn)動(dòng)的幾何方法分析，并成功地模擬了3維自由曲面或3自由度并聯(lián)機(jī)床加工。到現(xiàn)在，一直沒有對三維自由曲面的加工.此外，一種新型的CAD幾何方法的變化在開發(fā),三維自由曲面的兩個(gè)并聯(lián)機(jī)床的加工，無需編譯任何NC代碼。 2 3SPS+RRPU并聯(lián)機(jī)床及其模擬機(jī)理 2.1 模擬3SPS+RRPU并聯(lián)機(jī)床 為了構(gòu)造一個(gè)仿真3SPS+RRPU光電倍增管，并驗(yàn)證其自由度，并聯(lián)機(jī)床模擬3SPS+RRPU見圖1。 該仿真程序的創(chuàng)建 3SPS+RRPU并聯(lián)機(jī)床概述如下。 1.興建一個(gè)二維草圖的基面B。 該小組的程序： （a）構(gòu)造一個(gè)等邊三角形DA1A2A3 多邊形的命令; （b）配合與中心點(diǎn)O 協(xié)調(diào)，將其一側(cè)水平，給予一方固定的長度; （c）轉(zhuǎn)變成一個(gè)平面DA1A2A3 的命令。 2.構(gòu)建一個(gè)三維草圖的平臺m。那個(gè)子過程是： （a）建立三條線Di，并連接他們形成一個(gè)封閉的三角形Da1a2a3 1 3SPS+RRPU并聯(lián)機(jī)床及其模擬機(jī)制 （b）創(chuàng)建一條線y，并連接到A2兩端; （c）建立一條C線，并連接兩個(gè)端點(diǎn)為A1和y在點(diǎn)o; 3.構(gòu)建三個(gè)SPS類型的活動(dòng)的肢架。該子程序包括： （a）建造三行Ii（(I= 1，2，3），并連接他們的兩個(gè)兩端由點(diǎn)至點(diǎn)同步約束; 4.構(gòu)建RRPU型活動(dòng)的肢架。在子過程包括： （a）興建一條線r，并連接兩端的m點(diǎn)至o和o至b點(diǎn) （b）構(gòu)建兩個(gè)輔助線E，跨越兩個(gè)RB1和RB2和連接的一端o至b （c）構(gòu)造一個(gè)輔助線e, 連接它的一端o至m （d）給予角度， E和L2線之間的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器尺寸為RB1，并給予線R0長度的線性驅(qū)動(dòng)器。 因此，模擬3SPS+RRPU并聯(lián)機(jī)床構(gòu)造，M的姿態(tài)在{B}中可以通過程序解決 概述如下。 1.構(gòu)建線Z0，連接兩端并到o點(diǎn)和b到A0點(diǎn)，構(gòu)造線Z1，它的一端連接到B至O 2.采取默認(rèn)坐標(biāo)O-XYZ，讓距離分別來自A0 to Y, X,及O的驅(qū)動(dòng)尺寸。 3.給不同的驅(qū)動(dòng)尺寸(r0 r1 r2 r3 )，驗(yàn)證了 3SPS+RRPU并聯(lián)機(jī)床有五個(gè)分布式光纖傳感器。 3 3SPS+RRPU及其光電倍增管模擬機(jī)理 3.1 工具指導(dǎo)中的路徑和三維自由曲面s 當(dāng)一個(gè)工具T，如銑刀或接地輪，垂直安裝在平臺3SPS+RRPU并聯(lián)機(jī)床上，模擬 3SPS+RRPU倍增創(chuàng)建，參見圖2。在創(chuàng)建模擬光電倍增管和三維自由曲面s必須由三維創(chuàng)建模擬技術(shù)。如何解決在S和P0在B上的光電倍增管和安排他們的倍增是一個(gè)關(guān)鍵問題。該工具的路徑和指導(dǎo)P0中一個(gè)三維自由曲面S創(chuàng)建如下。 1.修改B的模擬機(jī)制，構(gòu)建 1個(gè)參考平面基準(zhǔn)P0命令。設(shè)置P0，給距離 P0到B的一個(gè)固定的尺寸? = 3000mm。構(gòu)建在P0上，并將其轉(zhuǎn)換為指導(dǎo)該工具路徑形成的命令; 見圖2。 2.修改模擬機(jī)制，建設(shè)幾個(gè)基準(zhǔn)面，并設(shè)置他們彼此平行和垂直B的參考平面命令。 3.根據(jù)規(guī)定的曲線數(shù)據(jù)或曲線方程，并安排每條曲線關(guān)于上述的仿真機(jī)制; 見圖 2（1）。 4.構(gòu)建三維和持續(xù)的自由形式,表面需要一些特殊建模技術(shù).參看圖2和3（b）（后）。 3.2模擬3SPS+RRPU光電倍增管 一般來說，有兩種類型的刀具路徑,一種是線性回轉(zhuǎn)工具的路徑，另一種是矩形或圓形螺旋形工具路徑。根據(jù)模擬3SPS+RRPU并聯(lián)機(jī)床圖1（b）項(xiàng)，模擬3SPS+RRPU的光電倍增管直線往復(fù)加工刀具軌跡s的創(chuàng)建;參見圖 2（1）。建立程序概述如下。 圖 2兩個(gè)模擬配置3SPS+RRPU光電倍增管的機(jī)器s (a) 沿直線往復(fù) 刀具路徑，以及（b）沿矩形螺旋刀路 1.變換所有擴(kuò)展驅(qū)動(dòng)尺寸（R1，R2，r3，）在模擬3SPS+旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器RRPU并聯(lián)機(jī)床的驅(qū)動(dòng)命令，并給予（R1，R2，r3，）一維的名字。 2.配合尖端的點(diǎn)TDài yǒu, 在點(diǎn) P通過同步約束命令 3.構(gòu)建指導(dǎo)線g，連接兩端至S，在 P點(diǎn)和點(diǎn)P0 分別在d點(diǎn)同步約束命令 4.興建兩條短線E1和E2，連接其 1到兩端點(diǎn)P，設(shè)置E1和E2切到S至P， 并設(shè)置E1，由幾何約束命令。 5.使距離來自每個(gè)左側(cè)和下側(cè)，給予不同的驅(qū)動(dòng)尺寸D1和D2，旋轉(zhuǎn)角a是不同的。 圖 3 2SPS+RRPRR并聯(lián)機(jī)床及其模擬光電倍增管 3.3由光電倍增管加工沿矩形螺旋的刀具路徑 當(dāng)矩形螺旋刀具使用時(shí)， 加工程序介紹如下: 1.構(gòu)建一套縱向和橫向的上線 P0，連接起來，形成一個(gè)矩形螺旋在P0的曲線上，轉(zhuǎn)變成一個(gè)長方形，螺旋線沒有任何分割點(diǎn)。 2.配合自由的終點(diǎn)指導(dǎo)線g. 3.構(gòu)建兩個(gè)驅(qū)動(dòng)路線D1和D2，并連接它們的一端指向p和其他兩個(gè)頂點(diǎn)（用V1，V2的P0）。 4. 給予D1和D2驅(qū)動(dòng)角度，逐漸改變D2或D1的使用自動(dòng)填充功能，該小組的步驟是： （a）給予D2和D1的驅(qū)動(dòng)尺寸，逐步通過使用不同的D2的驅(qū)動(dòng)自動(dòng)填充功能向外移動(dòng)沿w。 （b）給予D2和D1的驅(qū)動(dòng)尺寸，逐步更改通過使用自動(dòng)的D1的驅(qū)動(dòng)自動(dòng)填充功能向外移動(dòng)D沿w。一個(gè)行中旬到中下一行，見圖2（b）和圖3（b）項(xiàng)。 5.重復(fù)步驟4，直到所需的加工完成。 4 2SPS+RRPRR并聯(lián)機(jī)床及其模擬光電倍增管 2SPS+RRPRR并聯(lián)機(jī)床類似3SPS+RRPU 并聯(lián)機(jī)床，中央RRPU類型活動(dòng)的肢架r0刪除 ，活動(dòng)的肢架R2是取代新RRPRR類型的活動(dòng)肢架兩個(gè)旋轉(zhuǎn)器R2的一個(gè)線性驅(qū)動(dòng)器，見圖 3（1）。仿真2SPS+RRPRR并聯(lián)機(jī)床類似模擬3SPS+RRPU并聯(lián)機(jī)床，除了一些額外創(chuàng)建程序進(jìn)行如下。 1.刪除后者中央RRPU類型的活動(dòng)肢架。 2.改變一個(gè)活動(dòng)支架R2的 RRPRR類型的肢架。該小組的程序： （a）建立兩個(gè)輔助線為E和Ea，轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)Rb1和RB2, 連接B的一端分別為A2和O; （b）建立兩個(gè)輔助線e和ea為轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)RM1和RM2，連接他們的m端分別為a2和a3 （c）舉一個(gè)角度在線EA和y之間，給予R2的驅(qū)動(dòng)長度，并給予一個(gè)驅(qū)動(dòng)角度。 同樣，對有關(guān)的解決如下：當(dāng)不同的驅(qū)動(dòng)尺寸在（R1，R2，r3）中，參數(shù)自動(dòng)得到解決。 因此，驗(yàn)證了2SPS+RRPRR并聯(lián)機(jī)床有5個(gè)自由度。 根據(jù)模擬2SPS+RRPRR并聯(lián)機(jī)床，1種新型并聯(lián)機(jī)床仿真2SPS+RRPRR創(chuàng)建一個(gè)三維自由曲面，加工沿正常矩形螺旋刀具路徑，見圖3（b）項(xiàng)。同樣，模擬2SPS+RRPRR倍增創(chuàng)建正常 ，沿著一條直線加工刀具路徑。 由于三維自由曲面s的平滑而持續(xù)的， 可能是任何規(guī)定的自由曲面， 三維自由的形式?jīng)]有指定的參數(shù) ，表面給出了這個(gè)例子。同時(shí)，在被驅(qū)動(dòng)尺寸肢架的長度和角度旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng) ，以及對參數(shù)模擬3SPS+RRPU自動(dòng)解決了光電倍增管和可視化動(dòng)態(tài)的Excel表格與CAD軟件配置功能;見圖 4。同樣，在對參數(shù)的仿真 2SPS+RRPRR光電倍增管自動(dòng)得到解決;見圖5。 ` 5 有些特殊技術(shù)三維自由曲面的正常機(jī)構(gòu) 5.1加工更大的領(lǐng)域三維自由曲面 一般來說，工作區(qū)是有限的，當(dāng)區(qū)的三維自由曲面S大于工作區(qū)， S的額外部分必須移動(dòng)到工作區(qū)。為此，在X位置的S 和Y方向應(yīng)該是多元化的，逐步由s的額外部分尺寸命令進(jìn)入工作區(qū)。同時(shí)，保留幾何原本必要的限制，垂直指引的指導(dǎo)P0中，并行于P0 基地，曲線點(diǎn)重合與w和終點(diǎn)g，固定距離從P到B，在固定的工具?長度，和模擬所有的幾何約束機(jī)制。 5.2 結(jié)合一些簡單的加工過程 一般來說，加工全過程s應(yīng)該分成若干,如工具進(jìn)入到加工位置，工具撤退到加工位置，粗糙的機(jī)械加工，粗精加工和精加工。為此，該工具的深度必須各有不同。因此，只有不同的刀具T的長度。為了完成每過程，下列需要完成。 1.當(dāng)開始加工，工具倍增T必須從一個(gè)位置到準(zhǔn)備加工位置。因此，給t增量在從最小導(dǎo)角長度每一步到最大導(dǎo)角長度使用尺寸， 命令其運(yùn)作。在解決驅(qū)動(dòng)四肢和所有驅(qū)動(dòng)尺寸的每個(gè)步驟。 2.當(dāng)完成加工，T必須從s回落到合適的位置。因此， 給予t和每個(gè)步驟從最大導(dǎo)角長度增量到最小導(dǎo)角長度，使用命令撤退行動(dòng)，并解決所有驅(qū)動(dòng)尺寸造成的四肢和每一步。 3.在粗加工，粗精加工和精加工，T必須轉(zhuǎn)移到s的不同的深度。為此，三維的T應(yīng)該減少在不同的增量長度和不同的加工工藝。 4.結(jié)合所有的子數(shù)據(jù)和整個(gè)生產(chǎn)加工的數(shù)據(jù)。 5.3 檢測和避免干擾加工光電倍增管，干擾中的活動(dòng)肢架和刀具路徑可以檢測 CAD的軟件。 例如，當(dāng)模擬 3SPS+RRPU倍增關(guān)閉其初始配置 （即?與Z重合），如果增量在D1的驅(qū)動(dòng)方面，d2是相當(dāng)小的，該平臺的旋轉(zhuǎn)角度大大提高，并間的干擾及滾裝可能發(fā)生。但是，當(dāng)給了D1和D2增大平臺, 旋轉(zhuǎn)角度的增加不多，干擾及滾裝是可以避免的。在并聯(lián)機(jī)床工作空間可以構(gòu)造，然后在對此立場的平臺能夠確定。當(dāng)干擾發(fā)生，路徑或并聯(lián)機(jī)床工具，可以更改或修改。如果刀具路徑不適合加工，它的規(guī)模，覆蓋面積，位置和道路密度可以修改不同的起點(diǎn)和工具的路徑,末尾點(diǎn) P0就該到B,因此，一個(gè)工具可以使用反復(fù)路徑。 6結(jié)論 一種新型的五自由度3SPS+RRPU光電倍增管（并行機(jī) 工具）有三個(gè)活動(dòng)肢架（球形關(guān)節(jié)主動(dòng)棱柱 聯(lián)合球形關(guān)節(jié)）和一個(gè)RRPU 類型的活動(dòng)肢架（回轉(zhuǎn)聯(lián)合主動(dòng)棱柱 聯(lián)合萬向節(jié)），并相對較大承重能力。一種新型的五自由度2SPS+RRPRR光電倍增管有兩個(gè)活動(dòng)的肢架和一個(gè)RRPRR （回轉(zhuǎn)聯(lián)合主動(dòng)棱柱 聯(lián)合回轉(zhuǎn)聯(lián)合主動(dòng)）類型的活動(dòng)肢架,而且結(jié)構(gòu)簡單。它們可以用于任何平滑而持續(xù)的三維自由曲面,正常字體或復(fù)雜的加工在三維自由曲面。 采用先進(jìn)的CAD軟件，任何規(guī)定的三維自由曲面構(gòu)造,可以從幾個(gè)高精度樣條基于三維自由曲面， 四肢的驅(qū)動(dòng)和驅(qū)動(dòng)方面的構(gòu)成對兩個(gè)并聯(lián)機(jī)床可移動(dòng)平臺自動(dòng)解決?；顒?dòng)的肢架對并聯(lián)機(jī)床的兩個(gè)平臺可以改造成NC代碼,這種方法既直觀又簡單。 復(fù)雜的加工過程三維自由曲面表面可分為幾個(gè)簡單的工藝，生產(chǎn)出相應(yīng)的仿真數(shù)據(jù)。每一個(gè)簡單的過程，這些模擬數(shù)據(jù)被用作有序投入，驅(qū)動(dòng)四肢，所以 ，復(fù)雜的加工過程可模擬。在移動(dòng)平臺的運(yùn)動(dòng)曲線可用來檢查移動(dòng)平臺的工作空間,并檢查任何干擾。通過比較實(shí)際工作區(qū)和工作區(qū)的模擬移動(dòng)平臺，所需的大小和位置在這兩個(gè)模擬并聯(lián)機(jī)床可確定。 參考文獻(xiàn) [1] 黃澤和方葉. 機(jī)制的理論空間并聯(lián)機(jī)器人和控制;（機(jī)械工業(yè)出版社，中國）; 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