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工学硕士学位论文
6PUS-UPS并联机床
动力学性能分析与研究
Classified Index: TP212
.:
Dissertation for the Master Degree in Engineering
ANALYSIS AND INVESTIGATION
ON DYNAMIC CHARACTERISTICS OF A 6PUS-UPS PARALLEL MACHINE TOOL
Candidate:
Supervisor:
Academic Degree Applied for:
Speciality:
University:
Li Cong
Prof. Zhao Yongsheng
Master of Engineering
Mechatronic Engineering
Yanshan University
燕山大学硕士学位论文原创性声明
本人郑重声明:此处所提交的硕士学位论文《6PUS-UPS并联机床动力学性能分析与研究》,是本人在导师指导下,在燕山大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知,论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。
作者签字: 日期: 年月日
燕山大学硕士学位论文使用授权书
《6PUS-UPS并联机床动力学性能分析与研究》系本人在燕山大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归燕山大学所有,本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解燕山大学关于保存、使用学位论文的规定,同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本,允许论文被查阅和借阅。本人授权燕山大学,可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文,可以公布论文的全部或部分内容。
保密□,在年解密后适用本授权书。
本学位论文属于
不保密□。
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作者签名: 日期: 年月日
导师签名: 日期: 年月日
摘要
并联机床是现代并联机器人技术与机床结构技术结合的高科技产品,具有高精度、高速度、高加速度、高刚性、高柔性、重量轻等优异性能。并联机床是当代科学技术研究发展最活跃的领域之一,具有良好的应用前景和较高的科研价值。本文针对6PUS-UPS并联机床进行了相关研究,主要做出的贡献如下:
简单叙述了并联机床在国内外的发展状况,并且详细阐述了并联机床的理论研究现状及目前的应用,提出了论文选题的意义。
描述了6PUS-UPS并联机床的结构及其特点,推导了广义坐标系下各运动参数和笛卡尔坐标系下各运动参数之间的变换关系,为并联机床的动力学建模奠定了基础。
采用拉格朗日法建立了6PUS-UPS并联机床的动力学方程,利用MATLAB软件通过典型的运动实例求解机床在不同情况下所需的驱动力和驱动力矩,对机床进行动力学分析,总结了并联机床的动力学性能。
应用动力学仿真分析软件ADAMS,建立了6PUS-UPS并联机床的虚拟样机模型,并依据真实情况添加了摩擦力和电机驱动,在ADAMS里完成了动力学仿真,将仿真结果与理论结果进行对比,验证了动力学模型的正确性。
建立并联机床的有限元模型并进行模态分析,求得其固有频率和固有振型,进而分析出并联机床在结构上的薄弱之处,总结了并联机床的动态响应特性。
关键词并联机床;广义坐标;拉格朗日;动力学仿真;虚拟样机;模态分析
Abstract
Parallel Machine Tool (PMT) is the high-tech bined with robot technology and machine tools. PMT possesses the distinguished advantages of high precision, high acceleration, high velocity, high stiffness, high flexibility and low weight. PMT is one of the most active fields in contemporary science technology. It has bright future and high scientific research value. This paper studies the correlated problems of the 6PUS-UPS PMT mainly. The main contents are shown as follow