RAR (外文翻译)对1PS_4TPS型混合工作机床在插补原理和方法的研究(外文+译文) ㊣ 精品文档 值得下载

🔯 格式:RAR | ❒ 页数:**** | ⭐收藏:0人 | ✔ 可以修改 | @ 版权投诉 | ❤️ 我的浏览 | 上传时间:2026-05-22 17:51
leandMethodforPS+TPSTypeHybridMachineToolShouwenFanXiaobingWangMingquanShiHongzhongHuangSchoolofMechatronicsEngineering,UniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaChengdu,SiChuan,,People’sRepublicofChinaABSTRACTThispaperpresentsanovelhybridmachinetool(HMT)basedona-dofPS+TPStypespatialhybridmechanismandax-yworktable.ThistypeHMTenjoyssomeadvantagesrelativetoitsconventionalcounterparts:largeworCAM层次,CNC层次,补助层等,在他们之中,CAM层次自动程序运行模块能在表面自动产生运行路径,切削补偿信息和速度控制信息,切削路径资料都能自动产生。通过处理器处理,G指令能从运行路径中得出,G指令也能通过机器模拟得出,于是正确切削路径就能被核实。自动程序运行模块能够直接输出直线或曲线插补指令,插补G指令被输入到插补层次,插补层次能高精度产生切削路径,然后分散粗糙路径能通过计算机硬件处理得到修正。然后路径数据会被输入到各个关节空间(等,移置和速度相反分析模块),分散关节空间位置,在共同空间里,每一步精确定位都是通过运动控制卡发出信号控制。通过调节混合机制,HMTs就能实现高速高精确切削。传统数字控制系统积累了许多研究成果,上述计划继承了一些传统数字控制系统结构,和一些特殊HMTs运动控制装置。所以对于HMTsPS+TPS,上述CNC系统计划是一个简单很实用方法。.表面插补运算..基本插补原理表面方程定义如下()这里,控制顶点当做一个topological矩形分配布署,一个控制格子,是由重力因素控制最高点,和,现在标准齿条B由因素u和v决定。所以有如果切削方法适合表面加工,水平表面可以用来加工零件,也可以得到想要切削路径,曲线方程能表示成如下:()普通表面切削点能用如下方程表示()上述方程又能写成()此外,单位内N数,也就是说Ne能用下述方式表述()这里切削轴线要和被加工零件表面保持一致,如FIG所示图切削数学模型根据几何关系我们可以得到如下关系()这里矢量是点P,是补偿余量,是切削半径,r是切削余量值。.切削速度控制进给速度v随曲线方向能被定义为如下关系:()()这里所以()选取时间t=KT,使用Talor系列和包括两个主要延伸,我们得到()上述方程对于因素u是不对称,曲线进给速度能通过机器控制给予一合适增量u。使进给速度能在弯曲方向上持续运行。所以光滑切割就能完成。.正确插补运算法则PMAC运动控制卡PVT正确插补方法也同样需要位置,速度,时间运动方式。在这种PVT方式下,插补运算是持续不断进行,加速度与时间是呈线性关系,前提是基于位置约束和开始和结束点速度。弯曲曲线能用插补进行运算,所以加速度.()这里。.切削路径间隔计算图切削路径间隔计算图FIG.所示情况,被加工面是一个平面,切削半径是R,两圆心之间距离是L,余下高度是h,在FIG.所示基础上,我们可以得到()为了使高度小于被允许最大高度,如下关系式要满足:()FIG.b所示情况,被加工面是一个凸出面,我们把面曲率半径定义为,基于Fig.所示几何关系,我们可以得到:()通过上述方程关系,我们可以把方程简单表示为:()为了使高度小于被允许最大高度,以下方程必须满足:()FIG.c所示情况,被加工面是一个凹面,基于图-c所示几何关系,我们可以得到:()通过以上两个方程,我们可以用一个简单方程表示:()为了使高度小于被允许最大高度,必须满足以下方程:().错误分析和模拟计算基于上述插补运算起源,我们可以看到插补点通常被设置在加工表面弯曲处,那里没有累计错误,并持续给予经给速度,插补错误通常来自弯曲部分经向错误。如图Fig.所示,定义弦长为L,曲率是,曲线顶点到弦距离是,通过上述关系,我们可以得到:()定义加工点曲率半径是mm,HMT进给速度是每分钟米,CNC系统插补间隔时间是毫秒,在公式()基础上,能计算出插补错误是.毫米,所以我们能够得出结论是,机器运行速度很高,上述插补方法能够把插补错误控制在毫米以内。为了证实插补运算正确性,我们做一个运算模拟试验,为了模拟机器程序,切削轨迹被显示在电脑屏幕上,模拟程序是用Delphi.计算机语言编写,Fig.显示是模拟路径结果,为了清楚显示模拟结果,切削路径和切削方向隔一定时间就会被显示,在图Fig.中,切削轴和切削表面是垂直,数据显示结果和数据抽样分析结果显示,插补运算在这里是正确,合适。图切削加工路径和方向.结论和讨论PS+TPStypeHMTs闭合相反变位分析模型和相反运动模式是被确定,对于PS+TPStypeHMTs高度非线性和不确定性,我们在传统数控机床基础上,专门为PS+TPStypeHMTs设计了一个计划,及时五轴插补,它包括插补路径计算,相反变位分析模式,相反运算分析模式和PVT插补模式。他们都被统一起来,通过数据实例和及时插补能够证实路径间隔计算和插补错误分析都是有根据,正确和合适。随着平行机床发展,新轴数小于机床将会越来越受欢迎。所以混合机床正在展现它潜力。PS+TPStypeHMTs具有平行连续结构,较好运动特性、高硬度、大工作空间等特点。它是数控机床一种有前景结构。发展和应用HMT技术,把理论和高速、高精度和高效率技术应用于数控机床中很有意义和价值。参考文献(略)附件:外文原文(复印件)StudyonInterpolationPrincipleandMethodforPS+TPSTypeHybridMachineToolShouwenFanXiaobingWangMingquanShiHongzhongHuangSchoolofMechatronicsEngineering,UniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaChengdu,SiChuan,,People’sRepublicofChinaABSTRACTThispaperpresentsanovelhybridmachinetool(HMT)basedona-dofPS+TPStypespatialhybridmechanismandax-yworktable.ThistypeHMTenjoyssomeadvantagesrelativetoitsconventionalcounterparts:largeworatedthattheinterpolationerroris.μm.So,itcanbeconcludedthateventhemachiningspeedisveryhigh,aboveinterpolationalgorithmcanalsoimplementhighprecisemachiningwithmachiningerrorlessthanμm.Interpolationalgorithm,weproceededacalculationsimulation.Inordertosimulatemachiningprocess,cuttermotionisdisplayeddynamiclyoncomputerscreen,simulationprogramisdesignedusingDelphi.computerlanguage.Fig.showssimulationresultsofcuttermotionpathandcuttermotionorientation(representedusingcutteraxisline),inordertodisplaysimulationresultsclearly,cuttermotionpathandcuttermotionorientationaredisplayedafteranintervalofrow,inFig.,cutteraxislinekeepsperpendiculartomachingplane.Graphdisplayresultanddatasamplinganalysisresultshowthatinterpolationalgorithmproposedinthispaperiscorrectandfeasible..CONCLUSIONSANDDISCUSSIONClosedfrominversedisplacementanalysismodelandinversekinematicmodelformainfeedmechanismofPS+TPStypeHMTsareestablished.FocusingoncharacteristicsofPS+TPStypeHMTssuchashighlynonlinear,tightlycoupledanduncertain,wedesignedaCNCsystemschemeforPS+TPStypeHMTsbasedonresearchfruitsoftraditionalnumericalcontrolmachinetool.Real-timefive-axisinterpolator,whichiscomposedofcutterpathcalculation,inversedisplacementanalysismodel,inversekinematicanalysismodelandPVTfineinterpolationmode,areconstructed.Cutterpathintervalcalculationandinterpolateerroranalysisarealsodiscussed,Feasibilityandefficiencyofabovereal-timeinterpolatorareconfirmedbynumericalexample.Withthedevelopmentofparallelmachinetoochnology,newconfigurationsforparallelmachinetoolwithlessthanaxis(degreeoffreedom)wouldbemoreappropriate,sohybridmachinetoolhasshownitstechnicalpotential,PS+TPStypeHMTs,whichcombinesadvantagesofparallelstructurewiththatofserialstructure,possessesgoodkinematiccharacteristic,highstiffness,largeworkspace,isapromisingstructuretypefornumericalcontrolmachinetool.DevelopmentandapplicationofthistypeHMTaremeanfulandvaluableintheoreticandapplicationaspectfordevelopmentofhighspeed,highpreciion,highefficiencynumericalcontrolmachinetool..REFERENCESCAM层次,CNC层次,补助层等,在他们之中,CAM层次自动程序运行模块能在表面自动产生运行路径,切削补偿信息和速度控制信息,切削路径资料都能自动产生。通过处理器处理,G指令能从运行路径中得出,G指令也能通过机器模拟得出,于是正确切削路径就能被核实。自动程序运行模块能够直接输出直线或曲线插补指令,插补G指令被输入到插补层次,插补层次能高精度产生切削路径,然后分散粗糙路径能通过计算机硬件处理得到修正。然后路径数据会被输入到各个关节空间(等,移置和速度相反分析模块),分散关节空间位置,在共同空间里,每一步精确定位都是通过运动控制卡发出信号控制。通过调节混合机制,HMTs就能实现高速高精确切削。传统数字控制系统积累了许多研究成果,上述计划继承了一些传统数字控制系统结构,和一些特殊HMTs运动控制装置。所以对于HMTsPS+TPS,上述CNC系统计划是一个简单很实用方法。.表面插补运算..基本插补毕业设计(论文)外文资料翻译系部:机械工程系专业:机械工程及自动化姓名:学号:外文出处:ThirdInternationalConferenceOnNaturalComputation---/IEEE附件:.外文资料翻译译文;.外文原文。指导教师评语:签名:年月日注:请将该封面与附件装订成册。(用外文写)附件:外文资料翻译译文对PS+TPS型混合工作机床在插补原理和方法研究范守文,王小斌,师明全,黄鸿忠中国电子科技大学成都,四川,,中华人民共和国摘要本文基于dofPS,设计了新型混合工作机器(HMT)+TPS键入空间混合机制和ax-y工作台。这一类型HMT与它传统相比有一些优势:大工作空间、较好灵活度等等。可以实现倒转换置模型和倒转运动学模型关闭。对应HMTs运动控制CNC方案是运动控制特性和基于传统数字控制机器研究成果。即时五轴插补器,它包括切削路径计算,倒转换置分析模型,倒转运动学分析模型和PVT插补模态,事实证明他们可以构建。通过切削路径间隔计算和插补错误分析来证明以上方法可行性和高效性。关键字:混合工作机床;计算机数字控制;插补;错误分析;切削.介绍PMT机床是PM机床中一个有创造力应用实例,数字技术和计算机控制技术在这个领域内也得到广泛使用。作为一种新型工作机床,PMT有简单结构,低成本,低移动惯性、高速度、较好灵活性、较高技术要求特点等。.PMT使传统数字机床更加完美,使它更适合对叶片,叶轮和螺旋桨等表面加工。然而,现有PMT,它只采用铰链或者链约束平行结构,特别地被一些因素影响:比如连接器位置和方向,移动平台对方向有限制能力。因此,它很难符合大多数数控机床对大工作空间和加工困难而且复杂表面加工需求。为了要解决这一个问题,研究员在探索新结构上已经做了很多努力。许多研究员开始关注(DOFs)PMTs少于个自由度结构,特别是混合工作机床(HMTs)[],PMT另一个重要发展趋势是移动DOF和旋转利用组合机制个别地被实现DOF。这个结构不仅释放移动控制和旋转控制之间联结,而且也有大工作空间和较好结构能力特点。特别地,它能解决向前运动学位置和方位,因此它能很方便提供NC程序,控制和错误反馈。PS+TPS机制是新型DOFs混合机制,在缩写"PS+TPS"之中,P表示prismical关节,S表示球关节,T表示连接关节,它能实现一次平移运动和三次旋转运动。新型HMT核心结构是在个DOFs混合机制和ax-y工作台,如图Fig.所示。新机制给这个新型混合工作机床设计和运动学分析很好进行了描述,然后设计HMTs一个CNC系统方案,给HMTs路径控制制定一个及时五轴插补程序。而且也能讨论切削路径间隔计算和插补错误分析。.新型HMT结构学描述一个DOF混合机制图显示图新型混合机制结构图这个混合机制由五个运动次链组成,用同一个拓扑学和一段被动行程,它包括四个可变长度推进行程,把固定基础结构连结到一个移动平台上。在这个DOF混合机制中,四个同样行程中,每一个都有一个固定连接关节,一个操纵关节,一个移动连接和一个与移动平台连接附件。这第五链,把固定基本中心连结到移动平台中心,是另外四个不同结构同一个链一段被动行程。.它包括与基本结构连接分析关节,一个移动连接和一个连接平台全关节。上述混合机制能和像x-y平台这样二轴系统结合,形成五轴机床。.相反换置分析模型..相反换置分析模型一个固定叁考协调系统和和一个可移动固定叁考协调系统都被安装在固定平台和可移动平台中心。正如FIG所示,固定平台四个连接关节都被安装在能用来描述固定框架上。可一定平台四个球型关节都被安装在能用来描述可移动框架上,可移动平台四个球形关节都各自固定在能用来描述上,能用来描述可移动框架起始点。由三个角度决定它可移动平台中心方向。图主要进给方法图解可移动平台上球型关节coordineate能用以下关系式表示:()相反变位分析方程序能被写为:()是一个旋转变化系统,它能通过三种角度获得三种旋转角度,,和,如下所示:(如FIG所示)..倒转运动学模型运动分析中参数定义如下:驱动行程长度,驱动行程进给速度,移动平台角速度,移动平台中心点P速度,驱动行程角速度,驱动行程上部最大中心速度,驱动行程下部最大中心速度。最大中心上部离点距离为,最大中心下部离点距离为。如下定义:,对于所有给定数据,我们取:i=,,,.让K=,由于可移动平台球型关节速度与驱动臂上点速度相同,所以我们有:()公式两边不同时乘以,我们得到()公式能用;另一种方式写为:()这里于是()上述公式能被分别写成:()这里通过两边同时乘以,得到:()用公式()替换公式(),得到:()这里:然后得到:()行程装置上部速度和下部速度能表示成:()把公式()和公式()代入公式()得到:()这里由于()把公式()代入公式()得到()当输入运动知道前提下,可移动平台速度和角速度是确定,对比公式()和公式(),前面速度公式可以写成()这里,一个决定性因素是,操纵者位置和方向速度取决于输入速度。如果坐标系J是反向,这相反运动方程可表示成:().HMTsCNC系统方案这片文献说是对于PS+TPS型HMTs一个CNC系统方案。就和FIG所示一样,图HMTs数控系统结构这个计划包括设计想法目是要利用传统数字控制系统扩充成果,以便他能与传统控制系统相兼容。也能在控制系统结构,技术标准方面保持一致性,能采用两者开放标准系统结构和标准设计理念。HMTsCNC系统计划包括:CAD层次,CAM层次,CNC层次,补助层等,在他们之中,CAM层次自动程序运行模块能在表面自动产生运行路径,切削补偿信息和速度控制信息,切削路径资料都能自动产生。通过处理器处理,G指令能从运行路径中得出,G指令也能通过机器模拟得出,于是正确切削路径就能被核实。自动程序运行模块能够直接输出直线或曲线插补指令,插补G指令被输入到插补层次,插补层次能高精度产生切削路径,然后分散粗糙路径能通过计算机硬件处理得到修正。然后路径数据会被输入到各个关节空间(等,移置和速度相反分析模块),分散关节空间位置,在共同空间里,每一步精确定位都是通过运动控制卡发出信号控制。通过调节混合机制,HMTs就能实现高速高精确切削。传统数字控制系统积累了许多研究成果,上述计划继承了一些传统数字控制系统结构,和一些特殊HMTs运动控制装置。所以对于HMTsPS+TPS,上述CNC系统计划是一个简单很实用方法。.表面插补运算..基本插补原理表面方程定义如下()这里,控制顶点当做一个topological矩形分配布署,一个控制格子,是由重力因素控制最高点,和,现在标准齿条B由因素u和v决定。所以有如果切削方法适合表面加工,水平表面可以用来加工零件,也可以得到想要切削路径,曲线方程能表示成如下:()普通表面切削点能用如下方程表示()上述方程又能写成()此外,单位内N数,也就是说Ne能用下述方式表述()这里切削轴线要和被加工零件表面保持一致,如FIG所示图切削数学模型根据几何关系我们可以得到如下关系()这里矢量是点P,是补偿余量,是切削半径,r是切削余量值。.切削速度控制进给速度v随曲线方向能被定义为如下关系:()()这里所以()选取时间t=KT,使用Talor系列和包括两个主要延伸,我们得到()上述方程对于因素u是不对称,曲线进给速度能通过机器控制给予一合适增量u。使进给速度能在弯曲方向上持续运行。所以光滑切割就能完成。.正确插补运算法则PMAC运动控制卡PVT正确插补方法也同样需要位置,速度,时间运动方式。在这种PVT方式下,插补运算是持续不断进行,加速度与时间是呈线性关系,前提是基于位置约束和开始和结束点速度。弯曲曲线能用插补进行运算,所以加速度.()这里。.切削路径间隔计算图切削路径间隔计算图FIG.所示情况,被加工面是一个平面,切削半径是R,两圆心之间距离是L,余下高度是h,在FIG.所示基础上,我们可以得到()为了使高度小于被允许最大高度,如下关系式要满足:()FIG.b所示情况,被加工面是一个凸出面,我们把面曲率半径定义为,基于Fig.所示几何关系,我们可以得到:()通过上述方程关系,我们可以把方程简单表示为:()为了使高度小于被允许最大高度,以下方程必须满足:()FIG.c所示情况,被加工面是一个凹面,基于图-c所示几何关系,我们可以得到:()通过以上两个方程,我们可以用一个简单方程表示:()为了使高度小于被允许最大高度,必须满足以下方程:().错误分析和模拟计算基于上述插补运算起源,我们可以看到插补点通常被设置在加工表面弯曲处,那里没有累计错误,并持续给予经给速度,插补错误通常来自弯曲部分经向错误。如图Fig.所示,定义弦长为L,曲率是,曲线顶点到弦距离是,通过上述关系,我们可以得到:()定义加工点曲率半径是mm,HMT进给速度是每分钟米,CNC系统插补间隔时间是毫秒,在公式()基础上,能计算出插补错误是.毫米,所以我们能够得出结论是,机器运行速度很高,上述插补方法能够把插补错误控制在毫米以内。为了证实插补运算正确性,我们做一个运算模拟试验,为了模拟机器程序,切削轨迹被显示在电脑屏幕上,模拟程序是用Delphi.计算机语言编写,Fig.显示是模拟路径结果,为了清楚显示模拟结果,切削路径和切削方向隔一定时间就会被显示,在图Fig.中,切削轴和切削表面是垂直,数据显示结果和数据抽样分析结果显示,插补运算在这里是正确,合适。图切削加工路径和方向.结论和讨        毕业设计(论文)外文资料翻译系部:机械工程系专业:机械工程及自动化姓名:学号:外文出处:ThirdInternationalConferenceOnNaturalComputation0-7695-2875-9/07©2007IEEE附件:1.外文资料翻译译文;2.外文原文。
        指导教师评语:签名:年月日注:请将该封面与附件装订成册。
        (用外文写)附件1:外文资料翻译译文对1PS+4TPS型混合工作机床在插补原理和方法的研究范守文,王小斌,师明全,黄鸿忠中国电子科技大学成都,四川
  • 本资源为压缩包
  • 只能查看资源目录及图纸截图
  • Hi,我是你的文档小助手!
筛选: 精品 DOC PPT RAR
小贴士:
  • 🔯 当前文档为RAR文档,建议你点击RAR查看相似文档。
  • ⭐ 查询的内容以当前文档标题进行精准匹配。
帮帮文库