6-PTRT并联机床后置处理器的研究与开发

摘要

从运动原理上分析，并联运动相对于串联运动具有高精度，高刚度、高速度、运动部件质量小等优点，因此，并联机床是新一代机床结构的重要发展方向. 6-PTRT并联机床后置处理器的研究与开发是推动其实用化的一项关键技术。后置处理器根据机床结构及参数，将刀位文件转变成特定机床数控程序，是保证加工效率和精度的重要环节.CAD/CAM软件中的后置处理器大多面向串联机床，因此需要针对6-PTRT并联机床开发专用的后置处理器。 本文分析了6-PTRT并联机床的结构、原理，计算了自由度，建立了运动学模型，并求解了该并联机床的位置、速度和加速度的正逆解及工作空间，然后对位置逆解进行了仿真验证，结果表明算法正确. 在后置处理方面，分析了刀位文件与数控程序之间的关系及后置处理的具体过程。采用二次插补，构造了操作空间的插补算法，分析了关节空间分别采用直线和PVT插补对操作空间轮廓精度的影响。在轮廓误差允许范围内，给出了直线加减速算法和多程序段间的速度平滑转接方法，保证了运动轨迹的精度和速度平稳性。 在数控系统开发方面，利用VC完成了软件的开发，软件采用了模块化的设计方法.系统能够运行数控程序并能实时显示机床加工中的信息及对机床手动操作等功能.系统中加入后置处理功能可以将刀位文件转换成6-PTRT并联机床的数控加工程序.最后进行了样件切削实验，结果表明数控系统运行稳定，后置处理生成的数控程序能够满足实际加工需求。

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