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中国工业机床机械:并联机床分析
2011/10/12

由于该机床机构简单控制方便,较容易根据加工对象而将其设计成专用机床,同时也可以将之开发成通用机床,用以实现铣削、镗削、磨削等加工,还可以配备必要的测量工具把它组成测量机,以实现机床的多功能。这将会带来很大的应用和市场前景,在国防和民用方面都有着十分广阔的应用前景。使用寿命长。

    由于受力结构合理,运动部件磨损小,且没有导轨,不存在铁屑或冷却液进入导轨内部而导致其划伤、磨损或锈蚀现象。Stewart平台适合于模块化生产。对于不同的机器加工范围,只需改变连杆长度和接点位置,维护也容易,无须进行机件的再制和调整,只需将新的机构参数输入。变换座标系方便。

    由于没有实体座标系,机床座标系与工件座标系的转换全部靠软件完成,非常方便。Stewart平台应用于机床与机器人时,可以降低静态误差(因为高刚性),以及动态误差(因为低惯量)。而Stewart平台的劣势在于其工作空间较小,且其在工作空间上有着奇异点的限制,而串联工作平台,控制器遇到奇异点时,将会计算出驱动装置无法达成的驱动命令而造成控制误差,但Stewart平台在奇异位置会失去支撑部分方向的力或力矩的能力,无法完成固定负载对象。

    DCB510并联机床2并联机床的研究现状自从1965年Stewart提出 的Stewart平台机构,从此开始了基于Stewart并联机构的虚拟机床研究。但开始,人们还只是对这种机构停留在理论分析上。1994年,在美国芝加哥IMTS博览会上 展出并引起 轰动的并联6条腿机床(又称并联机床),在经过随后持续三年的全球跟进浪潮后,在 范围内已逐渐降温。这是因为并联机床在理论和实践上有一系列的难题,难以在短期内解决。目前,国内外有许多公司和研究单位在研究虚拟轴机床。我国的并联机床研究起步较晚,但成果显著。

    其中清华大学是国内 早开始进行虚拟轴机床研究的单位之一,对虚拟轴机床以及多个相关领域进行了深入研究,并于1997年12月25日与天津大学合作,共同开发出我国 台大型镗铣类虚拟轴机床原型样机-VAMT1Y。在虚拟轴机床设计理论与样机建造等关键技术方面达到了国际 水平,其中部分理论成果属国际首创。目前正在进行虚拟轴机床系列化、实用化的研究,与多家机床骨干厂家进行了新型虚拟轴机床商品化样机的研制工作,以期实现虚拟轴机床的产业化。

    其中与昆明机床股份有限公司、江东机床厂和大连机床厂联合研制的三种不同构型的机床已经问世,并与2001年在CIMT上展出,有望在近期实现商品化。与昆明机床股份有限公司共同研制的XNZ63虚拟轴机床,可实现多坐标联动数控加工、装配和测量多种功能,更能满足复杂特种零件的加工,其综合指标达到了国际 水平。与江东机床厂联合开发的一台龙门式虚拟轴机床,结构采用双柱龙门工作台移动式,可完成4坐标联动。与大连机床厂联合研制的DCB-510五轴联动串并联机床,能够通过并联机构实现X、Y和Z方向的移动,采用传统的串联方式实现主轴头的A和C方向的转动。

 
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