文档介绍：山东理工大学
硕士学位论文
一种切削加工机器人模块化结构设计及加工轨迹仿真
姓名:王成
申请学位级别:硕士
专业:机械电子工程
指导教师:王效岳
20050510
器人,针对它们所存在的问题和不足,提出了基于串联机构的新型切削加工设备一切摘要蚨郧邢骷庸せ魅私薪#ü鼳模拟仿真了端铣刀立铣平面的切削加数控机床和工业机器人出现在世纪年代。经过多年的研究开发,国内外取得了很多的研究成果,但存在的问题与不足依然不少。本文通过分析数控机床和工业机削加工机器人。诜治鱿钟泄ひ祷魅敫招圆睢⒕ǘ鹊偷幕∩希杓瞥鲆恢中滦偷拇G邢骷工机器人。采用模块化设计技术,设计了五种基本功能模块,根据加工对象的要求可快速地组合成多种不同的结构型式。并且对各模块主要零部件进行了设计。该切削加工机器人不仅具有机器人一样灵活的柔性,而且具有金属切削机床~样的刚性,特别适合于空间自由曲面的加工与测量等。在表面形成原理和坐标变换的基础上,建立了切削加工机器人的关联加工系统数学模型,给出了切削加工机器人关联矩阵加工方法。根据关联矩阵加工方法,给出了一些常用表面的加工算法。瓵是目前著名的虚拟样机分析软件,疎堑苯褡钗A餍械疌软件之一。通过疨模块,两种软件可以实现无缝连接。本文用工,验证了切削加工机器人的可靠性和关联矩阵加工方法的正确性。为控制和数控编程提供了依据。关键词:数控机床,工业机器人,模块化,关联矩阵加工方法,仿真山东理工大学硕士学位论文摘要
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导师鼢刁扣专帆许多刖同独创性声明关于论文使用授权的说明以时间:寄阥月时间:年翴C艿难宦畚脑诮饷芎笥ψ袷卮诵研究生签名:本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得山东理工大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全了解山东理工大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅:学校可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。
第一章绪论引言国内外数控机床发晨概况先进的技术装备与先进的制造技术在国民经济中起着重要的作用。随着科学技术的迅猛发展,特别是机械技术与微机技术的紧密结合,使现代制造技术和制造系统向着高度的自动化、集成化和智能化的方向发展。由于批量小,改型频繁,零件形状复杂,精度要求高,所以采用专用性很强的自动化机床加工这类零件就显得很不合理,甚至不可能。为了不断地满足市场需要,产品要不断更新,“剐性”自动化生产设备在当今已不能满足要求。于是数控技术和计算机数控技术就应运而生了,随着术的发展,出现了各种病机器人是人类社会实现高效高速柔性自动化生产的纽带。多连杆机构和数控机床的发展和应用为机器人技术打下重要基础。工业机器人和数控机床在运动控制和可编程上是很相似的。尽管复杂一些的数控机床也带有能进行搬运和定位的工业机器人凳,但是工业机器人通常在抓握、操纵、定位对象物时比传统的数控机床更灵巧,在诸多工业生产领域里有更广泛的用途。当把工业机器人的末端执行机构更换为刀具时,在某种程度上这种工业机器人类似数控机床。例如,日本的浅川直纪、竹内芳美等人利用现有的传统工业机器人进行研磨、刮研、磨削、去毛刺等机械加工作业,由于其原理和机构采用了原有的机器人形式,因此把机器人的优点嵝院和缺点招圆睢⒃硕ǘ低廖薇A舻丶坛邢吕碔切削加工机器人是将机器人技术和机床技术相结合的一种新型加工设备,该设备具有占地面积小、加工灵活性高等优点,在复杂曲面加工中具有很大的应用潜力。国内外学者在该领域做了许多尝试性的工作,并取得了一定的成果。目前该类设备主要是在现有的工业机器人结构的基础上进行简单的二次开发,其应用仍有一定的局限性。第二次世界大战后,美国为了革新飞机制造业中用于仿形机床上的靠模和样件加工设备,开始研制新型机床年美国派尔逊斯公司和麻省理工
②发展高精度、高精密机床和发展重型机年代③发展高效专用、专门化机床及自动线甏。④追赶世界先进水平的第二次技术跨越和发展数控机床甏!V两。国内市场上对这类机床的要求,还会相当旺盛,其竞争能力和市场占有率仍将逐年提高。学院伺服机构实验室献餮兄瞥晒α耸澜缟系一台三坐标数控铣床,其插补装置采用脉动冲乘法器,整个装置由真空管组成,这是第一代数控机床。此后,数控机床的发展日新月异。前三代数控机床的数控系统分别以使用晶体管、印刷电路扳和小规模集成电路为标志,数控系统的可靠性进一步提高。