并联机床动态特性研究的理论与实际意义

liu188 · 发表于 2006-5-24 19:40:59

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并联机床动态特性研究的理论与实际意义来自：<a href="http://www.jxbk.cn">www.jxbk.cn</a>各位兄弟姐妹有时间可以去逛一下了或许对您有不小的帮助了！ 1 概述
   并联机床（Parallel Kinematic Machine，简称PKM）问世以来，仅短短数年时间，就在理论研究及开发应用方面获得了迅猛发展。并联机床又称为虚拟轴机床或并联机器人，是机器人技术与机床技术相结合产生的高科技产品，具有高精度、高刚性、高速度、高加速度、高柔性、高灵活性、推力大、重量轻等优异性能。1994年美国Ingersoll 公司和G&L公司首次在IMTS上展出了并联机床。1997年欧洲国际机床展览会（EMO'97）上已有美、英、德等国厂商展出了10余台并联机床。欧洲“创新制造计划（IMI）”联盟将并联机床纳入名为“航空制造快速反应”的研究计划之中。日本也有10多家公司和研究机构在研制和生产并联机床。在1997年召开的第47届国际机械加工技术科学研究会（CIRP）年会上，机床设计委员会（MTC）将并联机床列为1998年大会的主题报告内容。2002年4月在德国召开的并联机床专题国际研讨会（PKS'2002）上，各国专家学者发表了有关并联机床的最新研究成果。目前，国际学术界和工程界高度重视并联机床的研究与开发，对这种新型数控加工装备的应用前景和市场潜力非常乐观，纷纷投入大量人力物力竞相开发，相继推出了几种结构相似而名称各异的原型样机。    目前，我国制造业面临着技术创新不足、设备升级缓慢等亟待解决的问题，研究、开发和应用高性能、高精度、高柔性的加工设备是一项重要而紧迫的任务。对于肩负着国防科研和生产重大使命的我国国防工业，根据“多研制，少生产”的指导方针，积极研发以并联机床为代表的新一代先进制造装备与工艺技术对其长远发展具有特殊意义。对于全面参予激烈市场竞争的民用工业（尤其是机床制造业），研究、开发和应用并联机床技术是实现技术创新、产品升级的有效途径。从学科建设的角度看，并联技术装备是典型的机、光、电、控一体化产品，其研究开发将有力促进机构设计与分析技术、控制技术、工艺技术、信息集成技术等系列技术的发展、集成以及各学科之间的交叉与融合。目前国内已有不少单位开始对并联构型装备及其工艺技术进行研究与开发。清华大学于1997年底研制出我国第一台大型镗铣类并联机床的原型样机，并于1998年在第四届中国机床工具商品展览交易会（CMTF'98）上展出，受到各界人士的广泛关注。同时，国内有近10家高校和科研单位已在研究或研制并联机床。 目前世界各国对并联机床的研发总体上仍处于研究、试制和试用阶段。与国外相比，国内对并联机床的理论研究、设计与应用等方面的关键技术研究（如对球铰的制造精度、运动精度的测量与控制、有效工作区的描述与所受约束以及工作可靠性等问题的研究）存在较大差距。此外，国内外对并联机床的动力学特性及其对加工精度、加工过程稳定性的影响规律等研究内容还处于起步阶段，许多富有挑战性的理论问题及关键技术仍有待于进一步研究和探索。    为了有效分析和评价并联机构各种不同构型方案对加工过程的影响，就必须对并联机床的运动学及动力学特性进行分析与研究。由于对并联机床动态特性的研究具有重要的学术价值和现实的工业应用前景，而国内对这方面研究内容的投资力度与国外相比存在较大差距，因此必须结合我国的国情，有目标、有计划地开展研究工作，以逐步缩短与国际先进水平的差距。近年来，各国学者已经对基于Stewart 平台及其各种变异型的并联机床从运动学方面进行了许多有价值的研究工作，但对其动力学问题的研究则相对较少，而并联机床的动力学模型化、特性分析与特征提取等对于机床控制乃至提高加工精度和加工过程稳定性等性能指标均具有重要的理论和现实意义。并联机构在工程应用方面需要解决的关键技术之一就是在高载荷作用下实现精确定位和良好的动力学特性。   作者：王立平汪劲松李育文    <img height="1" src="http://www.jxbk.cn/jcjg/UploadFiles_9874/200605/200653132546717.gif" width="1" alt=""/>
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   4 弹性体动力学问题    4 弹性体动力学问题    并联机床（Parallel Kinematic Machine，简称PKM）问世以来，仅短短数年时间，就在理论研究及开发应用方面获得了迅猛发展。并联机床又称为虚拟轴机床或并联机器人，是机器人技术与机床技术相结合产生的高科技产品，具有高精度、高刚性、高速度、高加速度、高柔性、高灵活性、推力大、重量轻等优异性能。1994年美国Ingersoll 公司和G&L公司首次在IMTS上展出了并联机床。1997年欧洲国际机床展览会（EMO'97）上已有美、英、德等国厂商展出了10余台并联机床。欧洲“创新制造计划（IMI）”联盟将并联机床纳入名为“航空制造快速反应”的研究计划之中。日本也有10多家公司和研究机构在研制和生产并联机床。在1997年召开的第47届国际机械加工技术科学研究会（CIRP）年会上，机床设计委员会（MTC）将并联机床列为1998年大会的主题报告内容。2002年4月在德国召开的并联机床专题国际研讨会（PKS'2002）上，各国专家学者发表了有关并联机床的最新研究成果。目前，国际学术界和工程界高度重视并联机床的研究与开发，对这种新型数控加工装备的应用前景和市场潜力非常乐观，纷纷投入大量人力物力竞相开发，相继推出了几种结构相似而名称各异的原型样机。    目前，我国制造业面临着技术创新不足、设备升级缓慢等亟待解决的问题，研究、开发和应用高性能、高精度、高柔性的加工设备是一项重要而紧迫的任务。对于肩负着国防科研和生产重大使命的我国国防工业，根据“多研制，少生产”的指导方针，积极研发以并联机床为代表的新一代先进制造装备与工艺技术对其长远发展具有特殊意义。对于全面参予激烈市场竞争的民用工业（尤其是机床制造业），研究、开发和应用并联机床技术是实现技术创新、产品升级的有效途径。从学科建设的角度看，并联技术装备是典型的机、光、电、控一体化产品，其研究开发将有力促进机构设计与分析技术、控制技术、工艺技术、信息集成技术等系列技术的发展、集成以及各学科之间的交叉与融合。目前国内已有不少单位开始对并联构型装备及其工艺技术进行研究与开发。清华大学于1997年底研制出我国第一台大型镗铣类并联机床的原型样机，并于1998年在第四届中国机床工具商品展览交易会（CMTF'98）上展出，受到各界人士的广泛关注。同时，国内有近10家高校和科研单位已在研究或研制并联机床。 目前世界各国对并联机床的研发总体上仍处于研究、试制和试用阶段。与国外相比，国内对并联机床的理论研究、设计与应用等方面的关键技术研究（如对球铰的制造精度、运动精度的测量与控制、有效工作区的描述与所受约束以及工作可靠性等问题的研究）存在较大差距。此外，国内外对并联机床的动力学特性及其对加工精度、加工过程稳定性的影响规律等研究内容还处于起步阶段，许多富有挑战性的理论问题及关键技术仍有待于进一步研究和探索。    为了有效分析和评价并联机构各种不同构型方案对加工过程的影响，就必须对并联机床的运动学及动力学特性进行分析与研究。由于对并联机床动态特性的研究具有重要的学术价值和现实的工业应用前景，而国内对这方面研究内容的投资力度与国外相比存在较大差距，因此必须结合我国的国情，有目标、有计划地开展研究工作，以逐步缩短与国际先进水平的差距。近年来，各国学者已经对基于Stewart 平台及其各种变异型的并联机床从运动学方面进行了许多有价值的研究工作，但对其动力学问题的研究则相对较少，而并联机床的动力学模型化、特性分析与特征提取等对于机床控制乃至提高加工精度和加工过程稳定性等性能指标均具有重要的理论和现实意义。并联机构在工程应用方面需要解决的关键技术之一就是在高载荷作用下实现精确定位和良好的动力学特性。   作者：王立平汪劲松李育文    <img height="1" src="http://www.jxbk.cn/jcjg/UploadFiles_9874/200605/200653132546717.gif" width="1" alt=""/>
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   4 弹性体动力学问题    4 弹性体动力学问题

bmsanopk · 发表于 2007-6-11 19:23:07

看起来很复杂啊

yanyaochang · 发表于 2009-3-31 20:08:56

有时间了还是要学习一下的！

bian_h · 发表于 2009-11-28 13:02:31

并联机床是将来的机床的主流，现在很多国家像美国、德国、瑞士等机床强国均投入很大的财力来发展该类机床，我国也于近几年在该类型机床的研究上取得了不错的进展

zdb660 · 发表于 2009-11-29 12:52:20

并联机床我也只在网上看到过，这东西强大啊

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