基于2PRR机构的模块化并联机床的性能分析

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1、河北工业大学硕士学位论文基于2-PRR机构的模块化并联机床的性能分析姓名：魏红芳申请学位级别：硕士专业：机械制造及其自动化指导教师：张顺心2003.1.1河北工业大学硕士学位论史基于2=PRR机构的模块化并联机床的性能分析摘要自1965年6-DOF并联机构应用在飞行模拟器上以来，虽然以Stewart平台命名的并联机器人的研究和各种并联机床的研究在理论和实践上都获得了长足的进展，但是少自由度并联机构的类型缺少，原因在于并联机构型的设计是一个比较困难的问题。因机构型本身决定了机器人和并联机床的运动特性，并联机器人和并联

2、机床的类型创新在机械领域中显的更为关键。对此，作者从机构学的角度出发，对实验用并联机床模型的主机构模块进行了较详细的初步研究与分析。在分析当前机床技术发展趋势的基础上，提出了一种新型模块化串并联机床结构，机床刀具两方向进给运动由并联机构实现，工件的进给运动由串联机构实现。该机床有简单的机构，较强的刚度，较大的工作空间，简单的运动方程式，没有运动的奇异位形。此机床可进行铣、钻、磨及其它加工。给出了机床主机构模块平面二自由度机构的运动学正反解。对并联机床模型的主机构模块的运动性能和工作性能进行了分析，如运动学正解和反解

3、，机构位形的奇异性，雅可比矩阵，工作空间，灵巧度等；分析研究了其工作空间及工作空间与机构滑鞍的行程以及与机构的尺寸关系，并分别给出了各种情况的工作空间几何形状。机床采用模块化结构设计，据加工需要，可方便快捷地组合设计出不同自由度的机床。本论文的研究内容为并联机构的进一步应用提供了参考资料。关键词：并联机构，雅可比矩阵，工作空间，并联机床，模块化苎主!：：坠塑垫箜堡苎些茎璧!堕塑竺丝坌堑ANAL：YSISONTHEFUNCTIONOFAMoDULARIZATIONPARALLELMACHINETooLOF2．PRRS

4、TRUCTUREABSTRACTSincetheapplicationof6-DOFparallelmanipulatortotheflightsimulatorin1965，theparallelrobotsnamedStewartplatformandmanykindsofparallelmachinetoolshaveobtainedmuchdevelopmentinboththeoryandpracticearea．However，thereisalackofdeficientDOFmechanismsdu

5、etothedifficultiesofthetypedesignofparallelmanipulatorasthekinematicperformancesdeterminedbythemechanismarchitecturesthemselves．Sotheinnovatonofthestructuretypeoftheparallelrobotsorparallelmachinetoolismorecrucialintheroboticarea．Forthispurpose，theauthorhasgiv

6、enmoredetailedandthoroughstudyofmainmechanismmoduleofexperimentalparallelmachinetoolmodelfortheviewpointofmechanism．Analyzingthedevelopmenttendencyofthepresentmachinetooltechnology，wepresentedanew,whichadoptedparallelmechanismtothecuttingtoolbothdirectsfeeding

7、movementandserialmechanismtotheworkpiecefeedingmovement．Ithastheadvantagesofsimplestructure，higherstiffness，largerworkingspace，simplekinematicsequations，nomotioncouplingandnosingularpose．Itcanbe．usedformilling，drilling，polishingandothermachiningprocesswithsuit

8、abletools．Positiveandnegativesolutionofa2-DOFplanarstructurewasgiven．Thepaperhasalsoanalyzedthekinematicperformancesanddynamicperformancesofthemainmechanismmoduleofexperimentalpara