虚拟计量构架技术下机床动态性能提升方法
机床的动态特性与机床加工精度有着直接的联系,然而目前针对机床构架柔顺性的研究尚不完善,文章针对具有柔性构架的小型机床,提出一种虚拟计量构架方法来增强系统的动态性能,在虚拟计量构架方法下不要求与计量构架关联的物理分量,通过加速度计测量构架位移来形成动态位移闭环反馈,在文中提出方法下,不需要复杂的控制器,在一个线性运动系统中对该方法进行验证,以小型数控机床μ4为例,伺服带宽提升了36%,动态刚度提升了70%,对于提升机床进度提供理论基础。
柔顺并联机构结构优化与动力学仿真
针对多自由度柔顺并联机构刚度优化和动力学特性优化,提出一种新的柔顺并联机构结构优化方法,包括刚度优化与动力学优化两个过程,称为梁结构优化方法。刚度优化过程中对弯-扭梁结构的参数进行优化,同时对刚度矩阵每个元素单位进行统一,动力学优化的目的是在保持最佳刚度的同时获得所需要的结构动态特性。为了验证该方法的有效性,综合3自由度柔顺并联机构(θx-θy-Z)并利用Matlab遗传算法求解器和ANASY有限元仿真软件对其进行计算以及仿真分析。计算结果和仿真结果显示,优化得到的3自由度柔顺并联机构不仅能够实现较大的工作空间,而且其移动刚度比和转动刚度比分别大于200和4000,证明了该方法的有效性。
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