并联机床加工中心的研制与应用

并联机床是基于空间并联机构Stewart平台原理开发的,是空间机构学、机械制造技术、数控技术、计算机软硬件技术和CAD/CAM技术高度结合,研制而成的高科技产品,可以看作并联机器人在机械加工领域的一种应用.它克服了传统机床串联机构的固有缺陷(刀具只能沿固定导轨进给,刀具作业自由度偏低,设备加工灵活性和机动性不够等),可实现多坐标联动数控加工、装配和测量等多种功能,能满足复杂自由曲面零件(如叶片、叶轮、螺旋浆及复杂模具的型腔等)的加工要求,是近年来出现的一种新概念机床.     

国内并联机床的发展

并联机床作为一种新型的加工设备,已成为当前机床技术的一个重要研究方向,受到了国际机床行业的高度重视。并联机床克服了传统串联机床移动部件质量大、系统刚度低、刀具只能沿固定导轨进给、作业自由度偏低、设备加工灵活性和机动性不够等固有缺陷。并联机床可完成从毛坯至成品的多道加工工序,实现并联机床加工的复合化。     

机器人技术在机械加工中的应用

机器人取代机床从事机械加工已成为自动化加工发展的一大趋向。本文在分析工业机器人应用现状的基础上,提出了机器人加工系统存在的一些问题,还对并联机床的发展作了展望。     

新型并联机床的研究状况及应用前景

概述 并联机床(Parallel MachineTool,PMT),也称为虚(拟)轴机床(Virtual Axis Machine Tool)或并联运动学机器(Parallel Kine-matic Machine),是并联机器人技术和现代数控机床技术相结合的产物,它同时兼顾了机床和机器人的诸多特性,既可以看作是机器人化的机床(可以完成机床的切削任务),又可以看作是机床化的机器人(可以完成许多精密的机器人作业)。它能够提供机器人的灵活与柔性,又具有机床的刚度和精度,是集多种功能于一体的新型机电设备。     

提高机器人结构刚度及关节精度的方法

传统工业机器人具有工作空间大、结构紧凑、灵活性好等优势,已由早期的物料搬运、点焊、喷涂等操作逐渐应用于制孔、铣削、磨削等高精度金属切削加工领域。然而,工业机器人相比于机床刚性较弱,金属切削过程中的切削载荷使机器人末端刀具偏离期望的加工轨迹,外部激振力极易引发机器人颤振,影响机器人加工精度;此外,关节减速器内部齿隙也会严重影响机器人精度。对采用机器人刚度优化、机器人加工误差补偿、机器人传动间隙补偿、机器人加工振动抑制等提高机器人精度方法的研究现状做了总结,提出了两种提高机器人精度的机器人结构改进设计,分别为基于双电机驱动的无间隙传动机器人结构和基于四边形机构的高刚性机械臂结构,并对新型机器人的结构特点进行了阐述。     

切削加工的发展趋势

从加工技术和机床技术两个方面介绍了切削加工领域的先进技术和发展趋势。描述了高速切削技术的现状,直线电机的应用,高效环保切削加工,机床的并联机构及相关的测量控制系统。     

多平台三维钣金激光切割过程仿真系统研究与开发

针对三维钣金件激光切割对于虚拟仿真的需求以及目前激光切割过程仿真系统的不足,以龙门式五轴机床、立式六轴机器人和倒置式六轴机器人切割平台为样本,研究并开发多平台三维钣金激光切割过程仿真系统,包括虚拟加工场景三维可视化、基于刀位点数据的机床运动学计算和激光切割工艺体现及加工代码输出。配置节点顺序,实现虚拟加工场景搭建;基于Nurbs曲面拟合非垂直侧壁切缝形貌,实现切割扫掠体对刀位点数据的映射;基于刀位点数据对激光头位姿矩阵进行求解,并建立D–H运动坐标系,实现机床运动学计算和机床运动仿真;建立切割工艺问题处理流程,实现切割工艺体现,包括切割工艺缺陷的体现、干涉碰撞的检测与处理、切割环间过渡轨迹的显示。最终输出对应平台可靠的加工代码。     

确保并联机床定位精度的几项措施

介绍了并联机床定位精度的保障体制,该体制中多数环节是与传统机床一致的,有些则体现了并联机床的结构特点,如分辨率分析、结构参数标定及非线性误差控制等.通过实施上述措施,可以高效率地完成机床的标定工作,为该产品的产业化奠定了坚实的基础.     

并联机床的运动学标定

并联机床具有刚度高、动态性能好、加工效率高等特点,已在大型航空结构件的加工等领域得到了成功应用.运动学标定是并联机床重要的精度保证手段之一.本文从误差建模、位姿测量、误差辨识及误差补偿等方面介绍了并联机床的运动学标定方法,并具体介绍了一台国产并联机床的运动学标定试验及相关研究.     

E300并联机构

<正>四川长征机床集团有限公司的E300并联机构可以实现任意角度的五轴联动加工。与传统机床相比,具有刚度重量大、响应速度快、对环     

铣削加工用混联机器人参数曲线插补方法

传统加工装备难以满足高速、高精度、高柔性加工需求,研发高性能加工装备势在必行。以实现航空制造领域高速高精度加工为研究目的,提出一种基于混联机器人平台的加工方法。介绍一种新型五轴混联加工机器人(TriMule),并建立其运动学逆解模型。为提高加工精度,阐述了参数曲线插补原理及其在混联机器人加工装备上的应用。最后结合螺旋铣孔加工工艺,在混联机器人加工平台上进行钛合金铣孔试验。仿真和试验结果表明,采用参数曲线插补方法,能有效限制进给率波动,改善混联机器人加工精度。总结全文,指出混联机器人具备高刚度、高速度、高精度及高柔性等特点,在航空制造领域具有广阔的应用前景。     

车铣复合加工技术在航空业的应用与展望

传统上,性质不同的加工(如车削、铣削、钻削和攻丝等),是在不同类型的机床上完成的.随着加工制造业的蓬勃发展,逐渐出现了具有多种加工能力的机床.车铣复合加工中心.就是一种将车削和铣削功能集于一体的复合功能机床.     

五轴联动立式车铣复合加工中心

在一台机床上能完成复数工序和复数工种的加工,这样的机床称为复合加工机床.也就是说,在复合加工机床上可以实现完全不同性质加工过程的加工,这是现代复合加工机床最主要的发展方向之一,其最突出的优点是可以大大缩短工件的生产周期及减少机床的占地面积、提高工件加工精度,适应多品种小批量生产,满足变量变品种时代的到来.近年来复合加工机床发展迅速,相关技术活跃.     

斯宾纳自动化与机器人系统

德国斯宾纳机床制造有限公司多年来一直致力于机床加工过程的自动化,除提供标准机床外,还可按照用户的要求提供覆盖不同产品、由不同机床组成、可实现不同加工过程的成套生产线、车铣加工交钥匙工程,以及配有自动上下料装置或机器人的柔性加工单元.     

多轴联动功能的电火花线切割机床方案设计与实现

对航空航天大直径薄壁环形零件,传统的线切割机床需要配备专用工装满足零件的等分或不等分及与发动机轴线的倾斜角度,不利于研制零件快速反应与低成本要求。据此,分析了多轴联动电火花线切割加工这类零件的可行性,并从机床结构、硬件、软件及编制程序等方面提出了方案。经加工验证,这些措施有效地提高了薄壁零件切分加工质量和加工效率,并降低了生产成本。可见,用多轴电火花线切割机床加工这类零件是一种行之有效的方法。     

多任务机床上的深孔加工技术

目前,深孔加工领域最引人注目的趋势之一是多任务加工.正如在单一机床平台上能够获得常见的加工技术(如铣削、车削和齿轮切削)一样,引入相同形式的深孔加工来满足不断增长的需求. 石油与天然气及航空工业的特殊需求促进了这种发展趋势,这些行业内有许多价值很高的零件需要进行深孔加工,例如阀块和起落架部件.从传统上来讲,制造这些零件需要使用专用机床,但是把工序合并在一起的呼声高涨,意味着单一的多任务平台可以为最终用户带来显著的收益.     

多任务机床上的深孔加工需求快速增长

目前,深孔加工领域最引人注目的趋势之一是多任务加工.正如在单一机床平台上能够获得常见的加工技术一样,引入相同形式的深孔加工来满足不断增长的需求. 石油与天然气及航空工业的特殊需求促进了这种发展趋势,这些行业内有许多价值很高的零件需要进行深孔加工,例如阀块和起落架部件.从传统上来讲,制造这些零件需要使用专用机床,但是把工序合并在一起的呼声高涨,意味着单一的多任务平台可以为最终用户带来显著的收益.其中最主要的优势是高质量.     

平面五杆并联机构优化的自重构方法

并联机构机械臂具有工作空间小、运动学和动力学运动特性复杂的缺点。基于优化技术,各种并联机器人运动综合技术只能相对地提高机械臂的运动性能,不能保证一定能得到满足实际要求的设计结果。本文提出了机构的动态重构思想,并以五杆并联机械臂为具体对象,研究了机构运动学各向同性的最优综合设计问题,指出可重构并联机构的两种运动阶段：正常运动阶段和机构重构运动阶段,这两个运动阶段可以采用统一的运动性能评价方法进行研究,从理论和方法上指出了一条从本质上提高并联机构运动性能的方法,以平面五杆并联机构为对象给出了计算实例和具体方法。     

新型并联机床

LINKS-EXE700新一代并联机床无论是在刚性、高速性能,还是在精度等方面较之前的并联机床都有大幅度的提高,可满足需灵活加工技术的航空航天和汽车工业等领域的需要。     

精密零件的车铣复合加工

传统上,性质不同的加工如车削,铣削,钻削和攻丝等,是在不同类型的机床上完成的.后来,逐渐出现了具有多种加工能力的机床.现在,有了以铣削加工为主的加工中心,也可以钻削/攻丝,甚至还可在一定的程度内做车削加工.