2-UPS/2-UPR混联机床数控后置处理系统研究

摘要

随着社会的发展，智能化生产已成为必然趋势。基于2-UPS/2-UPR并联机构的五自由度新型混联机床，兼具了并联机床加工精度高、响应速度快和串联机床工作空间大的优点，具有很好的产业化前景。
　　本文基于轮毂抛光这一加工工艺，从实际加工应用的角度出发，对2-UPS/2-UPR混联机床的后置处理系统进行开发，解决了混联机床空间复杂曲面的编程问题，提高了编程效率。
　　本文首先建立了机床的运动学模型，基于模型对机床进行了运动学分析。介绍了刀具及动平台位姿描述方法。采用拟Netown法及几何法对混联机构进行了位置的正反解分析，并采用矢量分析及求导法求解了混联机构的雅克比矩阵。
　　接下来，对混联机床的运动控制系统进行了总体的框架设计，确定了主要硬件电路的连接方案。并且对混联运动控制系统进行了功能分析，明确了后置处理系统的功能，分析了后置处理系统的数据流程。
　　然后，对混联机床后置处理系统的算法进行了分析研究。根据串并混联机床特性，提出了刀具数据变换、刀具空间轨迹插补、由刀具数据计算杆长数据及干涉检验等后置处理算法。
　　最后，利用Visual Basic语言对2-UPS/2-UPR混联机床后置处理系统进行了系统性开发。基于实际轮毂零件，利用 CREO软件对其实际加工过程进行轨迹规划，生成刀位信息原文件。使用后置处理软件对刀位原文件进行后置处理，并运用Solidworks三维软件对后置处理结果进行仿真，以验证其正确性。

目录

声明

第1章 绪 论

1.1 课题背景及研究的目的和意义

1.2 轮毂抛光技术研究现状

1.3 并联机床研究现状

1.4 机床后置处理系统研究现状

1.5 本文的主要研究内容

第2章 2-UPS/2-UPR混联机床运动学分析

2.1 引言

2.2 2-UPS/2-UPR混联机床自由度分析

2.3 位姿描述

2.4 2-UPS/2-UPR并联机构解耦分析

2.5 2-UPS/2-UPR混联机床位置分析

2.6 2-UPS/2-UPR混联机床速度分析

2.7 本章小结

第3章 机床运动控制与后置处理系统功能分析

3.1 引言

3.2 机床运动控制系统总体方案

3.3 机床运动控制系统硬件配置

3.4 机床后置处理系统数据流程

3.5 本章小结

第4章 2-UPS/2-UPR混联机床后置处理系统算法研究

4.1 引言

4.2 工件坐标系定位

4.3 插补算法

4.4 驱动输入计算

4.5 干涉检验

4.6 本章小结

第5章 2-UPS/2-UPR混联机床后置处理系统软件开发与加工仿真

5.1 引言

5.2 混联机床加工轨迹规划

5.3 后置处理软件开发

5.4 TRIO多轴运动控制器连接

5.5 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果

致谢