外文翻譯譯文---五軸磨床加工工具運(yùn)動(dòng)鏈的設(shè)計(jì)和分析節(jié)選-資料下載頁
2025-05-12 05:23本頁面
【導(dǎo)讀】大多數(shù)機(jī)器的運(yùn)動(dòng)學(xué)原理都。是以直角笛卡兒坐標(biāo)系統(tǒng)為基礎(chǔ)的。這篇文章對有可能的概念上的設(shè)計(jì)和基于理。論上有可能的自由度的結(jié)合并且真實(shí)存在的器械進(jìn)行了分類?？臻g的指標(biāo)和方位角。同時(shí)還分析了不同概念的優(yōu)缺點(diǎn)，給出了選擇的標(biāo)準(zhǔn)和機(jī)。最近在工業(yè)中提出的一些基于斯圖爾特平臺的概念也將在這篇文。章中進(jìn)行簡要的論述。3）以可能的最高的精確度進(jìn)行定位和安置。6）可能的高速材料移動(dòng)率。自由度數(shù)或者是在機(jī)器滑動(dòng)過程中獨(dú)立可控的運(yùn)動(dòng)數(shù)來決定的。對應(yīng)Z坐標(biāo)軸的產(chǎn)生，ISO軸命名法推薦使用右手坐標(biāo)法則。這就限制了與工件連接的。加工工具的彈性，并最終導(dǎo)致很多不同的結(jié)構(gòu)。一個(gè)剛性的物體運(yùn)動(dòng)連接點(diǎn)的觀點(diǎn)來說，然而，任何不改變兩者之間定位的共同的平移和旋轉(zhuǎn)的存在。將會使自由度數(shù)目減少6個(gè)。這個(gè)距離也將會允許減少一個(gè)多余自由度，這樣就使得最小的自由度數(shù)為5。所有組的結(jié)合總數(shù)為60。
【正文】 在很多情況下，我們應(yīng)該把工具運(yùn)動(dòng)鏈保持得盡量短，因?yàn)槲覀冞€必須運(yùn)載工具軸驅(qū)動(dòng)裝置。 于斯圖爾特平臺的新的機(jī)器概念（略） 理論上，五軸機(jī)器有很多構(gòu)成方式。近乎所有經(jīng)典的笛卡兒坐標(biāo)五軸機(jī)器都屬于由三根線性軸和兩根旋轉(zhuǎn)軸，或者三根旋轉(zhuǎn)軸和兩根線性軸組成的系列。這個(gè)系列又可以細(xì)分為有著 720種情況的六組。就算只考慮三根線性軸的情況，在 8 每個(gè)系列中仍然有 360 種組合。這些不同的組合是根據(jù)在工具和工件運(yùn)載運(yùn)動(dòng)鏈中軸的次序來區(qū)分的。 如果在對由三根線性軸和兩根旋轉(zhuǎn)軸組成的五軸機(jī)械進(jìn)行分組時(shí)，只考慮在工具和工件運(yùn)動(dòng)鏈中旋轉(zhuǎn)軸的位置，那么我們能五軸機(jī)器分為三組。在第一組中，兩根旋轉(zhuǎn)軸安置在工件運(yùn)動(dòng) 鏈。在第二組中，兩根旋轉(zhuǎn)軸安置在工具運(yùn)動(dòng)鏈。在第三組中，每個(gè)運(yùn)動(dòng)鏈都安置一根旋轉(zhuǎn)軸。每一組仍然有 20 種可能的情況。對于一個(gè)特定的應(yīng)用領(lǐng)域，要從這些組合中選出一組最好的是一項(xiàng)很復(fù)雜的工作。為了使這項(xiàng)工作變得容易些，我們定義了一些用于比較的指數(shù)，例如：機(jī)器刀具空間、空間利用因素、定位空間指數(shù)、定位角度指數(shù)和機(jī)器刀具空間效率。列出了用來計(jì)算機(jī)器刀具空間和在機(jī)器上能加工的最大球頂?shù)闹睆降乃惴?。詳?xì)論述了兩個(gè)運(yùn)用這些指數(shù)的例子。第一個(gè)例子論述的是加工珠寶的五軸機(jī)器的設(shè)計(jì)。第二個(gè)例子則闡明了一臺機(jī)器在線性軸中有著相同范 圍，在這種情況下，旋轉(zhuǎn)軸選項(xiàng)的選擇（略）。 運(yùn)用得最廣泛的五軸機(jī)器的兩根旋轉(zhuǎn)軸安置在運(yùn)動(dòng)鏈末端處的工件一側(cè)。這種結(jié)構(gòu)給出了一種對于機(jī)器刀具結(jié)構(gòu)的模塊設(shè)計(jì)。然而，從應(yīng)用的觀點(diǎn)來說，這種模塊設(shè)計(jì)并不總是最理想的。因?yàn)槔碚撋洗嬖诤芏嗫赡艿慕Y(jié)構(gòu)，很明顯的是，對于一個(gè)特殊的工件裝置需要一個(gè)合適的特定的五軸機(jī)器。模塊設(shè)計(jì)應(yīng)該以在所有的五軸結(jié)合中的模塊性為基礎(chǔ)。當(dāng)前在設(shè)計(jì)中的模塊性是以三線性軸機(jī)器為基礎(chǔ)的。 五軸磨床使得機(jī)器結(jié)構(gòu)的數(shù)量變小。這對增加精確度和減小大部分尺寸是有幫助的。然而，它也有一些缺點(diǎn)：（ 1）五軸機(jī)器的高 價(jià)；（ 2）增加的旋轉(zhuǎn)軸的同時(shí)也增加了定位誤差；（ 3）在同等的進(jìn)給下，在機(jī)器軸上的切削速度更高。 在購買五軸機(jī)器之前必須要對需要加工的產(chǎn)品的范圍進(jìn)行深入的研究。那些零件也應(yīng)該分為五軸定位或者是五軸造型，或者兩者都是。例如，有著旋轉(zhuǎn)平臺的機(jī)器對于生產(chǎn)諸如壓縮機(jī)的旋轉(zhuǎn)工件是很好的。一根旋轉(zhuǎn)軸在刀具側(cè)，一根旋轉(zhuǎn)軸在工件側(cè)，這樣的布置將會提供更大的工作空間利用因素。 最近所介紹的虛擬軸機(jī)器有著一個(gè)主要的優(yōu)點(diǎn)：潛在的更高的動(dòng)力響應(yīng)和更高的硬度。然而，它的工作空間利用因素比經(jīng)典的五軸機(jī)器要低。這些機(jī)器的更高強(qiáng)度使得他們非 常適于高速磨所需要的高速桿 [19]的設(shè)計(jì)。
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