车铣复合数控机床方案设计与运动仿真分析

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1、中文摘要摘要复合机床己成为机床产品发展趋势之一，作为机床中占有相当比重的车床与铣床如果能够结合起来，无疑将大大提高机床的加工范围和工作效率，提高加工精度等等。90年代中期问世的并联机床作为机床结构技术上的突破性革命，由于其本身具有的诸多优点，已经引起了国际学术界和工程界的极大重视。本论文对并联式和混联式车铣复合数控机床的方案设计及运动仿真分析进行了研究。在分析了工件和刀具信息的基础上，提出了一种车铣复合数控机床的方案设计方法;给出了一个具体的车铣复合数控机床的方案生成的实例，并针对该实例进行了运动仿真分析，对本文所提出的方法进行了可行性验证。关键词:车铣复合数控机床，并联机床，

2、混联机床，运动仿真分析万方数据英文摘要ABSTRACTM几dtiPlemachinetools】lavebeenbeco而ngatendency.AsthetwolinPonantkilldsofmachinetools，ifthelu而ngmac】止le出ldthe而Uingmachinecanbejoined，itllll巧tbehelPfiilforamacl五lletooltobroadenther田lgeofwork，raisetheavallability，llnProvetheworkingaccuracy，田ldsoon.Tbeparallelmac】1iI1e

3、toofwasconsideredasanimP0rtaI1trevohn1ononthes1nlctuIeof吟hinetools，叭咬五chwasinVentedinthemiddleageofthel990s.BecausetheParallelmac瓦netoolhasm是ulyady田ltages，theintelllationalacade而c田1del1gII1eer1l1gfleldshavePaidmuchallell石ontoit.Thedesi即ofthescbemesoftheP田习11eldriveaJldserial，田一alleldl.j、，et山

4、111119一and一millingmultiPleNCmacl1inetoolsandkinematice111uIationaJ1a1ysis11avebeenstIKliedinthispapelAkindofmethodofthedesi即oftheschemesofthet二ng一alld，而llingmultiPleNCmachinetoolwasPreselltedin而5】〕aPer，onthebasicof毋lalyzingillechaJ一actersofworkPiecesalldctllters.AsPecificexanll〕leofthedesign

5、wasmade，t11el1theldnel11aticel11uIationanalysiswasdoneontheexaJllPle.Tllelllet】lodputfon邢ardin砚spaPerwasProvedtobeavai1ablebytheexan1P1e.KcyW0rds成阴宙唱钊ld一illingnlul印leNClllac】lilletool，p忍allelmachinetool，serial一Parallel面vemachinetool，kinematlcelllulationallalysis万方数据第二章数控车床运动功能创成方法第二章数控车床运动功能

6、创成方法那.1前言运动功能设计是机床总体方案设计的一项重要内容，其目的是确定机床的运动自由度的性质(直线运动或回转运动)、数目(运动自由度数)、排列形式和顺序等，与所要加工的1_件表面创成密切相关。运动功能方案的优劣将直接影响着机床的总体结构布局，是总体方案设计中的关键环节。数控机床运动功能的创成式设计方法，突破了传统的依靠设计者经验或类比法确定机床的运动功能方案，可以为机床运动功能的创新设计，产品创新设计提供理论依据，杉村延广、张广鹏等对加工中心的运动功能创成方法进行了详细的论述，但关于数控车床运动功能创成的方法尚未见有具体的详细的报道。本文作者依据数控车床加工方法、工件形状

7、及刀具类型特点，建立了数控车床运动功能的创成方法。J一J、蹭伪.)1一1图2一1工件坐标系描述(a)工件简图伪)J一刁截面图(c)1一1剖面图注:图中所标注的r，2，日，Y分别表示加工点5的位置及法线和切线方向。万方数据第二章数控车床龙动功能创成方法那.2工件与刀具关系数学模型首先，根据车削加工的特点，建立起工件上任一加工点5在工件坐标系0，一X分珠2二中的描述公式(见图2一1)根据图、1便可写出点5的描述矩阵卜兀}为:阵钓rcr外srrssre{·兀」︹U今Z(2一1)O0J..二其中c