并联抛光机构设计与分析【文献综述】

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1、毕业论文文献综述机械设计制造及其自动化并联抛光机构设计与分析1研究背景及意义抛光技术，又称镜面加工，是光学精密加工的最重要的工序。抛光不仅能增加工件的美观，而且能改善材料表面的耐腐蚀性、耐磨性及获得特殊性能。抛光技术在现在社会的很多领域中都有应用，如电子设备、精密机械、仪器仪表、光学元件、医疗器械等等。不同的领域中加工精度的要求也往往不同。所以，选择合适的抛光方法和抛光工艺是提高产品质量的重要手段。现在抛光技术中主要分六种加工技术，分别是机械抛光、化学抛光、电解抛光、超声波抛光、流体抛光和磁研磨抛光。本课

2、题是关于并联抛光机构设计与分析，就属于其中机械抛光的一种。传统机械轮抛光往往采用的是串联结构，机床一般是采用由床身、立柱、主轴箱和工作台等部件串联而成的正交结构。这种结构的机床控制简单，运动空间大，运动的灵活性好。但是这种机床采用非对称结构布局可能会导致受力与热变形的不均匀；而且受各运动坐标误差的线性累计影响较大；部件多，结构复杂，大型部件的模块化程度地；运动部件重量达，不利于实现高速加工；封闭式结构，难以实现大型构件的现场加工。为了满足实际生产的要求，从本质上解决串联机床存在的缺点，并联机床便应运而生。

3、并联机床具有精度高、刚度大、惯性小、承载能力高、运动反解模型简单、操作速度高、易于操作等特点。从最初的飞行器模拟器到近几年来的宇宙飞船空间对接器、精密操作微动机器人以及虚拟轴加工车床等，并联机床的结构设计应用范围2国内外研究现状国外对并联机床的研究是从20世纪80年代开始的，并于20实际90年代陆续推出了各种不同形式的产品样机。特别是在2000年前后，并联机床在运动学原理、机床设计方法、制造工艺、控制技术、动态技术、动态性能研究和工业应用领域都先后取得了重大突破。5国内对于并联机床的研究是从20世纪90年

4、代中期开始的。由于发展较国外迟，一些主要部件的依赖国外进口，所以研究主要集中在一些大学研究室中，包括燕山大学、东北大学、清华大学、哈尔滨工业大学、北京航空航天大学、西安交通大学、华中理工大学和浙江大学等。文献多为学术论文及发明专利。2.1关于水龙头复合曲面的6自由度抛光上海劳达斯洁具有限公司的孙勇于09年申请的专利“一种6自由度混联运动抛光机”[2]。该装置总共有三个滑板，十二个三自由度铰链，六根同等长度的固定杆17两两一组，每相邻一组的固定杆之间的角度为120度，连接在呈正三角形的运动平台18的三个侧面

5、上，三个滑板分别由三个伺服电机15驱动，当伺服电机15输出轴转动时，驱动另一同步带轮14通过同步带13拖动同步带轮12，同步带轮12驱动滚珠丝杠10旋转，滚珠丝杠螺母9带动滑板8上下移动，改变三个滑板8在Z轴方向的不同位置，使定长固定杆17带动运动平台18做X、Y、Z轴向运动。该机械的特点是解决了对具有复杂艺术形状的空间多维曲面的水龙头进行粗抛、精抛自动化，实现无人化操作，成本低，效益高。存在的缺点主要有，加工过程中容易引起粉尘污染，加工完全裸露在外，容易引起安全事故。2.2关于水龙头复合曲面的9自由度抛

6、光在9自由度方面，孙勇也于09年申请一项名为“9自由度混联运动抛光机”的专利[3]。该机构在已有的6-SPS并联机构基础上，利用每根深锁杆配置的私服点击驱动杆内的滚珠丝杠副，从而改变伸缩杆的不同伸缩值，使运动平台7可在一定空间范围内做X、Y、Z运动，并以X、Y、Z轴为轴心做三向摆动运动，从而做出不同角度的摆动和倾斜，改变运动平台7的位置，实现了类似球面的6自由度空间运动。该装置的优点在于，自由度较多，粗抛无死角，成本低，效益高，达到了无人化操作的目的。52.3五自由度并联机床数据模拟山东科技大学的陈修龙、

7、邓昱，燕山大学机械工程学院的赵永生在五自由度并联机床数据模拟仿真上也有一定的研究[19]。项研究利用三维机械CAD软件、SolidWords等软件并应用OLE接口技术来实现并联机床虚拟样机的数控加工仿真、刀具轨迹的显示验证、仿真过程中自动换刀和毛坯的自动设计，从而实现真实、完整、合理地模拟机床的整个加工过程。它的优点在于研究时无需做出实物模型，数据科学，精确度高，可以模拟机床在工作过程中的一系列步骤，找出和分析其中存在的问题。2.4混联虚拟轴研抛机床的多柔体动力学研究吉林大学的于淼对混联多自由度研抛也做了

8、数据分析。她通过采用柔性多体系统动力学方法对研抛自由曲面混联虚拟轴机床的动力学进行了分析[18]。通过建立基于Lagrange方程的刚2柔耦合多体系统动力学方程，考虑到各部件整体刚性运动和支链之间的弹性形变耦合，将机床的各个支链和动平台看作独立的子结构,建立各自的动力学方程,再根据子结构之间的约束关系建立系统约束动力方程,从而组成一组微分2代数混合方程组。并通过动力学仿真分析,合理调整三个支链的运动速度,获得了比较稳定的动力学