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基于动态惯性因子的五轴混联机床跟随误差实时溯因模型
1
作者 杨坤 毕忠梁 赵夫超 《河南工程学院学报（自然科学版）》 2023年第2期49-53,共5页
为提高零件的加工效率及加工精度,准确分析五轴混联机床的轨迹误差,提出了基于动态惯性因子的五轴混联机床跟随误差实时溯因模型。建立五轴混联机床运动学模型,对位置进行逆解处理,运用机械传动装置的动力学微分方程,采用时间序列分析... 为提高零件的加工效率及加工精度,准确分析五轴混联机床的轨迹误差,提出了基于动态惯性因子的五轴混联机床跟随误差实时溯因模型。建立五轴混联机床运动学模型,对位置进行逆解处理,运用机械传动装置的动力学微分方程,采用时间序列分析方法对机床演化特征进行分析,查找机床工作时的误差项,通过动态惯性因子优化SVM算法收敛能力,实现五轴混联机床跟随误差实时溯因。以某型号五轴混联机床为例,对时序信号进行去噪处理,分别分析了反向跃冲误差、直线度误差情况,实验结果表明所提模型的收敛性能较好,能跟踪到误差对象,噪声平滑效果较好,可跟踪到各个方向的误差。 展开更多
关键词 动态惯性因子 五轴混联机床 跟随误差 实时溯因 运动学 逆解
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自适应深度学习控制方法在五轴混联机床加工中的应用研究
2
作者 杨坤 刘磊 赵夫超 《长春工程学院学报（自然科学版）》 2023年第1期69-73,共5页
针对五轴混联机床因其控制精度与效率较低,导致热误差和驱动位移误差较大的问题,设计了一种五轴混联机床自适应深度学习控制方法。构建损失函数,获取机床时序数据;建立机床整体结构的动坐标系与静坐标系,进行机床运动学变换;采用数据采... 针对五轴混联机床因其控制精度与效率较低,导致热误差和驱动位移误差较大的问题,设计了一种五轴混联机床自适应深度学习控制方法。构建损失函数,获取机床时序数据;建立机床整体结构的动坐标系与静坐标系,进行机床运动学变换;采用数据采样插补方法,对集成后的刀具位置进行插补操作;采用自适应深度学习控制方法控制五轴混联机床工作。试验结果表明,采用设计的控制方法控制后,零件没有出现磨损现象,并且控制后热误差和驱动位移误差均较小,零件生产效率较高。 展开更多
关键词 五轴混联机床 自适应控制 深度学习
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大摆角五轴联动混联机床自动定姿工作空间优化分析
3
作者 李晶 《桂林航天工业学院学报》 2023年第3期380-386,共7页
为强化大摆角五轴联动混联机床的工作能力,扩大其工作空间,提出大摆角五轴联动混联机床自动定姿工作空间优化分析。构建大摆角五轴联动混联机床坐标系,通过坐标系的转换完成混联机床自动定姿,在该位姿下采用逆解方式求解大摆角五轴联动... 为强化大摆角五轴联动混联机床的工作能力,扩大其工作空间,提出大摆角五轴联动混联机床自动定姿工作空间优化分析。构建大摆角五轴联动混联机床坐标系,通过坐标系的转换完成混联机床自动定姿,在该位姿下采用逆解方式求解大摆角五轴联动混联机床自动定姿运动学特性,获取大摆角五轴联动混联机床刀具位置与驱动杆速度;构建混联机床工作空间约束条件,根据杆长限制、转动副角限制,采用三维搜索方法求解混联机床的工作空间,得到该混联机床的工作范围;将刀具位置与驱动杆速度作为机床运动特性的条件指标、工作空间的量纲指数作为机床工作空间的评价指标,结合遗传算法与BP神经网络,通过优化平台半径与杆长,完成大摆角五轴联动混联机床自动定姿工作空间优化。实验验证:经该方法优化后的机床驱动杆在动平台的位移量和速度变化量十分稳定,同一立柱上的驱动杆位移量和速度变化量一致,未出现大幅度异常;优化后的工作空间范围更大,当虎克铰最大转角变动时,依然可以保持较大的工作空间面积。 展开更多
关键词 大摆角 五轴联动 混联机床 自动定姿 工作空间优化
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串并混联机床几何误差建模与实验 被引量：11
4
作者 曲兴田 赵永兵 +3 位作者 刘海忠 王昕 杨旭 陈行德 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期137-144,共8页
以多体系统理论为基础,研究了串并混联机床的几何误差。考虑各运动轴的定位误差、直线度误差、角度误差以及垂直度误差的综合作用,提出一种机床综合误差建模方法。通过对该机床各部件拓扑结构进行抽象化描述,推导出混联机床两相邻体间... 以多体系统理论为基础,研究了串并混联机床的几何误差。考虑各运动轴的定位误差、直线度误差、角度误差以及垂直度误差的综合作用,提出一种机床综合误差建模方法。通过对该机床各部件拓扑结构进行抽象化描述,推导出混联机床两相邻体间相对运动的特征矩阵,建立了混联机床的整机综合误差模型。利用激光干涉仪对X、Y轴多项几何误差进行测量,并将测得的几何误差带入综合误差模型。通过分析所测的各项几何误差以及综合误差分布和演变规律发现:X、Y轴定位误差对整机综合误差的影响最大,直线度误差次之,角度误差影响最小;在精度要求不高的情况下,角度误差对综合误差的影响可忽略。 展开更多
关键词 机械制造自动化 综合误差模型 几何误差 串并混联机床
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新型五轴混联机床的后置处理与轨迹仿真 被引量：8
5
作者 孙凯 倪雁冰 +2 位作者 王辉 郭小宝 许健 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2016年第1期265-271,共7页
为适应我国航空航天大型整体结构件的加工需求,以一种采用三坐标并联动力头的新型五轴混联机床为对象,基于矢量链方法建立了机床工作空间到驱动轴的运动学映射模型,在此基础上开发了机床的后置处理模块和刀具轨迹仿真模块。在后置处理... 为适应我国航空航天大型整体结构件的加工需求,以一种采用三坐标并联动力头的新型五轴混联机床为对象,基于矢量链方法建立了机床工作空间到驱动轴的运动学映射模型,在此基础上开发了机床的后置处理模块和刀具轨迹仿真模块。在后置处理模块中,对计算机辅助制造系统生成的刀位文件在工作空间中插补并进行坐标变换,得到加工程序点集,然后通过调用运动学逆解模块将其转换成驱动轴的运动控制序列,并对进给速度进行校验,以实现对混联机床的五轴控制。所开发的轨迹仿真模块基于运动学正解模型,实现了驱动轴电机位移参数采集、刀具工作空间轨迹显示、刀具运行状态监测。以"S"型试件为例进行了编程与加工实验,初步验证了开发模块的性能。 展开更多
关键词 混联机床 运动学映射模型 后置处理 刀具轨迹仿真
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基于ADAMS的3-TPS混联机床运动学和动力学仿真 被引量：7
6
作者 朱立达 史家顺 +1 位作者 蔡光起 王宛山 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期1473-1476,共4页
针对3-TPS混联机床的电机参数选择和机构设计问题,在SolidWorks软件中建立混联机床的三维实体模型,然后把该装配体模型导入到ADAMS/View里,形成了具有多体动力学的虚拟样机仿真模型.通过对该机床进行运动学和动力学分析,仿真得出各主动... 针对3-TPS混联机床的电机参数选择和机构设计问题,在SolidWorks软件中建立混联机床的三维实体模型,然后把该装配体模型导入到ADAMS/View里,形成了具有多体动力学的虚拟样机仿真模型.通过对该机床进行运动学和动力学分析,仿真得出各主动杆件的速度和驱动力曲线.以空间搜索的方法,找出各主动杆件的最大速度和最大驱动力,从而获得了3-TPS混联机床的运动和动力特性,为机床的电机选择和机构以及控制系统的设计提供了重要参考依据. 展开更多
关键词 混联机床 运动学 动力学 ADAMS 仿真
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五面加工混联机床概念设计 被引量：7
7
作者 陈纯 黄玉美 +1 位作者 韩旭炤 程祥 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期187-192,共6页
提出一种五面加工的六轴混联机床的设计方案。以典型刀具和工件加工时的相对运动要求为输入,得到刀具和工件的位姿关系矩阵,用机床的串并联运动功能模型实现了刀具和工件的位姿关系。六轴混联方案中,主轴部件一侧采用可实现Z轴移动和A及... 提出一种五面加工的六轴混联机床的设计方案。以典型刀具和工件加工时的相对运动要求为输入,得到刀具和工件的位姿关系矩阵,用机床的串并联运动功能模型实现了刀具和工件的位姿关系。六轴混联方案中,主轴部件一侧采用可实现Z轴移动和A及B摆动轴进给的少自由度3-PRS并联机构,工作台一侧采用X-Y并联驱动和C轴数控转台的串联机构。安装在3-PRS并联机构动平台上的主轴部件通过倾斜布局、合理构件(组件)设计使刀具的摆动范围达到了±45°;并对3-PRS并联机构进行了运动、刚度和工作空间分析。分析了X-Y并联平台与X轴滑台和Y轴滑台之间4条导轨副的受力状态。 展开更多
关键词 混联机床 3-PRS主轴部件 X-Y并联驱动平台 五面加工
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3-TPS混联机床五轴联动加工后置处理算法研究 被引量：9
8
作者 石宏 蔡光起 李成华 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期244-247,共4页
介绍了一种新型立卧转换式三杆混联机床———3-TPS(RRR)混联机床,并对机床的结构进行了分析。3-TPS混联机床具有工作空间大、立卧转换、五轴联动、五面加工等特点,并具有加工中心的功能。通过建立机床在实现五轴联动加工时的坐标变换... 介绍了一种新型立卧转换式三杆混联机床———3-TPS(RRR)混联机床,并对机床的结构进行了分析。3-TPS混联机床具有工作空间大、立卧转换、五轴联动、五面加工等特点,并具有加工中心的功能。通过建立机床在实现五轴联动加工时的坐标变换过程及变换方程,给出了实现五轴联动加工时的后置处理算法及数学模型、摆刀中心的计算方法,算法简单、直观、实用,方程为显式。 展开更多
关键词 混联机床 五轴联动 机构 立卧转换 后置处理算法
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基于轴承及导轨接触刚度的混联机床静刚度研究及优化 被引量：27
9
作者 刘悦 汪劲松 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期151-155,共5页
针对新型重型混联机床XNZH2430的构型,建立该机床的有限元模型,分析兼顾部件连接处轴承刚度及直线导轨与滑块接触刚度的机床静刚度特性。计算在一定载荷条件下,加载荷处的变形位移,由此得出机床各方向静刚度,并与静刚度试验结果进行了... 针对新型重型混联机床XNZH2430的构型,建立该机床的有限元模型,分析兼顾部件连接处轴承刚度及直线导轨与滑块接触刚度的机床静刚度特性。计算在一定载荷条件下,加载荷处的变形位移,由此得出机床各方向静刚度,并与静刚度试验结果进行了对比。有限元仿真结果与试验结果的相对偏差较小,证明仿真结果是可信的。以有限元仿真为依据对整机静刚度进行优化。对轴承进行优选和更加严格的预紧,使轴承刚度得到提高,对整机重新加载进行计算,整机静刚度得到明显提高。 展开更多
关键词 混联机床 静刚度 轴承 导轨
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混联机床并联轴定位精度的激光测量与误差补偿 被引量：5
10
作者 张立新 黄玉美 乔雁龙 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期163-166,共4页
在分析混联机床并联轴定位精度的激光干涉测量原理和方法的基础上,采用干涉法检测了并联轴Z向的定位精度和重复定位精度,做出了并联轴的平均偏差特性曲线,获得了其线性位移定位误差数学模型;利用最小二乘法得到了混联机床并联轴定位误... 在分析混联机床并联轴定位精度的激光干涉测量原理和方法的基础上,采用干涉法检测了并联轴Z向的定位精度和重复定位精度,做出了并联轴的平均偏差特性曲线,获得了其线性位移定位误差数学模型;利用最小二乘法得到了混联机床并联轴定位误差补偿模型和增量补偿特性曲线;推导了并联机构动平台位姿和各驱动杆杆长的求解过程,进而对混联机床并联轴定位精度进行了有效补偿,得到了一种并联轴定位精度激光干涉测量方法和误差补偿模型的建立方法。 展开更多
关键词 混联机床 并联轴 精度 激光测量 误差补偿
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混联机床并联机构的逆动力学分析 被引量：6
11
作者 陈纯 黄玉美 韩旭炤 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期784-788,共5页
采用Lagrange方法建立了VC80混联机床两自由度并联机构封闭形式的逆动力学模型,并用ADAMS建立的虚拟样机验证了该模型的正确性。对给定的加工轨迹下并联机构所需的驱动力进行了计算和分析,结果表明,该混联机床并联机构的动平台和连杆重... 采用Lagrange方法建立了VC80混联机床两自由度并联机构封闭形式的逆动力学模型,并用ADAMS建立的虚拟样机验证了该模型的正确性。对给定的加工轨迹下并联机构所需的驱动力进行了计算和分析,结果表明,该混联机床并联机构的动平台和连杆重力需要的驱动力分量最大,其次是切削力和惯性力,而动平台速度的不同对驱动力的影响较小。 展开更多
关键词 混联机床 并联机构 Lagrange法 逆动力学
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混联机床轴线定位精度的干涉测量与误差补偿模型 被引量：6
12
作者 张立新 黄玉美 何根良 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期545-549,共5页
在对直线运动坐标定位精度的干涉测量原理和方法进行深入研究的基础上,对干涉测量的误差进行了分析。采用激光干涉法检测了混联机床X轴的定位精度和重复定位精度,并作出了基于测量数据的混联机床X轴单向均位偏差特性曲线,推导出了X轴正... 在对直线运动坐标定位精度的干涉测量原理和方法进行深入研究的基础上,对干涉测量的误差进行了分析。采用激光干涉法检测了混联机床X轴的定位精度和重复定位精度,并作出了基于测量数据的混联机床X轴单向均位偏差特性曲线,推导出了X轴正、反向运动定位误差的数学模型。利用最小二乘法拟合得到了机床直线运动坐标目标位置的均值误差补偿数学模型,提出了一种直线运动坐标定位精度的激光干涉测量方法和误差补偿模型的建模方法,并对X轴的定位精度进行了补偿。 展开更多
关键词 干涉测量 混联机床 X轴精度 补偿模型
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基于3-TPS混联机床的后置处理算法 被引量：5
13
作者 石宏 赵亮 蔡光起 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第10期998-1001,共4页
介绍了一种新型立卧转换式三杆混联机床3-TPS(RRR)混联机床,对该机床的结构进行了分析.该机床具有工作空间大、立卧转换、五轴联动、五面加工等特点,并具有加工中心的功能.给出了该机床在实现三轴、四轴加工时的坐标变换过程及变换方程... 介绍了一种新型立卧转换式三杆混联机床3-TPS(RRR)混联机床,对该机床的结构进行了分析.该机床具有工作空间大、立卧转换、五轴联动、五面加工等特点,并具有加工中心的功能.给出了该机床在实现三轴、四轴加工时的坐标变换过程及变换方程,给出了实现三轴、四轴加工时的后置处理算法及数学模型,并对该机床的立式加工和卧式加工两种情况进行了分析,给出了算法和显式方程. 展开更多
关键词 混联机床 机构 后置处理算法 立卧转换
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七轴混联机床机构干涉校验算法及工作空间快速校验的研究 被引量：6
14
作者 王瑞 王知行 钟诗胜 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期221-225,共5页
在加工具有复杂曲面的工件时,同六轴并联机床相比,七轴混联机床的加工能力有所提高,能够快速加工多个曲面,降低由于多次装夹造成的加工误差,缩短加工时间,有利于充分发挥并联机床的优势。为了避免加工过程中出现干涉碰撞问题,同时确保... 在加工具有复杂曲面的工件时,同六轴并联机床相比,七轴混联机床的加工能力有所提高,能够快速加工多个曲面,降低由于多次装夹造成的加工误差,缩短加工时间,有利于充分发挥并联机床的优势。为了避免加工过程中出现干涉碰撞问题,同时确保整个工件都在加工空间内,提出并详细讨论了七轴混联机床的机构干涉校验算法及工作空间快速校验算法。这些算法对混联机床的设计和控制系统的开发有着一定意义。 展开更多
关键词 混联机床 干涉校验 工作空间快速校验
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虚拟轴机床的发展趋势——混联机床 被引量：7
15
作者 周凯 陶真 毛德柱 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2002年第3期5-7,共3页
分析纯并联结构虚拟轴机床存在的问题 ,指出混联机床是虚拟轴机床新的发展方向并介绍混联机床的典型结构 。
关键词 虚拟轴机床 并联结构 混联结构 混联机床 数控机床
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虚拟轴混联机床研抛模具自由曲面的分片规划 被引量：4
16
作者 林洁琼 赵继 +1 位作者 张雷 王义强 《现代制造工程》 CSCD 2005年第8期66-68,共3页
采用虚拟轴混联机床进行模具自由曲面的精加工,为了提高模具自由曲面的研抛精度和效率,论述自由曲面的分片抛光方法。根据计算机图形信息构造特点,将自由曲面划分为一系列曲面信息与工艺特征相同或相似的曲面片族,相似的曲面片族采用相... 采用虚拟轴混联机床进行模具自由曲面的精加工,为了提高模具自由曲面的研抛精度和效率,论述自由曲面的分片抛光方法。根据计算机图形信息构造特点,将自由曲面划分为一系列曲面信息与工艺特征相同或相似的曲面片族,相似的曲面片族采用相同的工具和相近的工艺参数进行研抛加工。通过理论计算和仿真验证,此方法能够提高研抛效率。 展开更多
关键词 虚拟轴混联机床 自由曲面 研抛 分片
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新型龙门式混联机床主体机构的动态特性分析 被引量：5
17
作者 马春生 李俊帅 +1 位作者 李瑞琴 胡洋 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2017年第2期11-13,17,共4页
以一种新型龙门式混联机床主体机构为研究对象,对该混联机床主体机构的动态特性进行研究。首先运用Solid Works对其主体机构建立三维实体模型,然后导入到有限元分析软件ANSYS Workbench进行模态分析,得到主体机构的一到六阶固有频率和振... 以一种新型龙门式混联机床主体机构为研究对象,对该混联机床主体机构的动态特性进行研究。首先运用Solid Works对其主体机构建立三维实体模型,然后导入到有限元分析软件ANSYS Workbench进行模态分析,得到主体机构的一到六阶固有频率和振型,找出机构运动过程中易发生共振的位置,并且得出混联机床主体机构的各阶固有频率均大于机床的工作频率,验证了机床主体机构设计的合理性。在模态分析的基础上,对该混联机床进行谐响应分析,得出动平台在X,Y,Z轴方向的位移响应曲线,从而验证该混联机床的抗振性能,得出机构应避免的敏感频率,这为该混联机床的进一步动态设计与优化奠定了基础。 展开更多
关键词 混联机床 并联机构 有限元 模态分析 谐响应分析
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基于UG的混联机床后置处理方法 被引量：2
18
作者 刘鸿雁 黄玉美 +2 位作者 高峰 史文浩 程祥 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期160-164,共5页
为了解决通用的刀具轨迹后处理程序无法生成混联机床数控指令的问题,以混联车铣复合加工中心为模型,研究了适合混联机床结构特点的后置处理方法。利用UG/CAM软件生成被加工零件的刀位文件,再将输入控制系统的刀位文件进行后置处理,包括... 为了解决通用的刀具轨迹后处理程序无法生成混联机床数控指令的问题,以混联车铣复合加工中心为模型,研究了适合混联机床结构特点的后置处理方法。利用UG/CAM软件生成被加工零件的刀位文件,再将输入控制系统的刀位文件进行后置处理,包括二次插补策略、位姿逆解、刀具半径补偿和干涉检查,最终转化为驱动轴的控制指令,从而实现对混联机床加工过程中刀具位姿的控制。曲面加工仿真表明,该方法正确、有效。 展开更多
关键词 混联机床 后置处理 刀位文件 UG/CAM
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混联机床的静刚度实验测量 被引量：6
19
作者 刘悦 王立平 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期1029-1032,共4页
机床的静刚度是保证其工作性能的重要指标,用理论模型对机床静刚度进行研究难免产生偏差,因此有必要对其进行实验研究。文中针对一台近期研发成功的混联机床,利用力传感器和千分表对其进行静刚度的实验研究。对实验数据进行最小二乘直... 机床的静刚度是保证其工作性能的重要指标,用理论模型对机床静刚度进行研究难免产生偏差,因此有必要对其进行实验研究。文中针对一台近期研发成功的混联机床,利用力传感器和千分表对其进行静刚度的实验研究。对实验数据进行最小二乘直线拟合,得到该机床在工作空间内9个位姿的各方向静刚度。为了研究该机床静刚度的变化情况,计算同一水平面或竖直面内的静刚度变化率。文中方法和结论为该类型机床的静刚度理论研究和仿真提供实验依据。 展开更多
关键词 混联机床 静刚度 力传感器 千分表
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基于单元刚度矩阵的混联机床静刚度研究 被引量：2
20
作者 刘悦 汪劲松 王立平 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第24期2899-2903,共5页
根据单元刚度矩阵的理论,将型号为XNZH2430的新型混联机床简化为若干节点和单元组成的结构,建立了该机床的整体刚度矩阵,以此为基础,分析了该机床在一定工作空间内的静刚度分布情况。分析结果表明:当动平台处于对称位置附近的区域时,该... 根据单元刚度矩阵的理论,将型号为XNZH2430的新型混联机床简化为若干节点和单元组成的结构,建立了该机床的整体刚度矩阵,以此为基础,分析了该机床在一定工作空间内的静刚度分布情况。分析结果表明:当动平台处于对称位置附近的区域时,该机床静刚度相对较好;当动平台偏离对称位置时,整机y、z方向的静刚度急剧减小。因此,在实际铣削加工中应尽量让动平台处于对称位置附近区域。 展开更多
关键词 混联机床 静刚度 刚度矩阵 节点
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