为了实现剖分式直齿锥齿轮的数控加工,基于直齿锥齿轮剖分切齿的刀位求解,结合通用五坐标数控机床,建立立铣刀侧铣加工剖分式直齿锥齿轮的坐标转换关系,推导各坐标系之间的转换矩阵。根据已知的刀轴矢量和刀心坐标,分别求解立铣刀侧铣剖分式直齿锥齿轮时的机床直线运动轨迹、回转运动轨迹的显函数表达式。通过VERICUT软件的切齿加工仿真,初步验证了运动轨迹的正确性。通过实际的齿面加工及齿面检测,进一步验证了立铣刀侧铣加工剖分式直齿锥齿轮数控加工运动求解的正确性。

为抑制舰船摇摆姿态模拟时的舰炮射击扰动,在串联机构+多液压缸并联驱动的混合结构基础上,对总体结构进行动力学和轴系惯量耦合分析;利用位置反解的方法给出平台姿态角和各液压缸长度之间的转换关系;以雅可比矩阵的条件数为评估判据,对各液压缸的运动参数进行优化;根据阀控液压缸流量方程和负载力平衡方程,建立多缸控制系统模型。最后通过机-电-液联合仿真得到不同极限工况下的冲击抑制误差曲线,仿真实验结果证明了技术的合理性。

在分析空间3-RPS并联机构结构的基础上,得到该机构运动求解的方法指导和位姿逆解方程。对于并联机构运动正解复杂的特点,利用MATLAB软件、Pro/E软件和ADAMS软件对其运动进行联合仿真求解。用Pro/E软件对机构进行实体建模,利用数据转化接口将模型导入ADAMS软件对其进行编辑定义。给定机构运动输出位置,根据位姿逆解方程,用MATLAB编程计算得到关节转动副逆解曲线与输出姿态角曲线,应用ADAMS函数处理功能将转动副转角曲线转化为机构的驱动函数,添加在3个转动副关节上,得到机构运动正解。机构正逆姿态角求解曲线的吻合,证明了该方法的可靠性和正确性,其求解过程简便,运动学性能直观,为虚拟样机技术提供了可借鉴的方法。

以双摆头五轴数控加工中心结构为例,包括两个旋转轴A/C和X、Y、Z三个直线轴。分别研究刀具在平动与转动中刀位点的变换关系,建立刀位点换算关系式;根据该机床结构搭建相应的运动学方程,从机床的动态角度出发,分析五轴联动过程中刀位点及刀轴矢量的运动变化规律,运用工程数学计算方法建立A/C轴旋转角度与X/Y/Z轴向坐标数据补偿关系式,实现C-A(X)型双摆头型五轴联动机床的运动求解,为后续的后置处理器的构造作理论基础。