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基于空间并联机构Stewart平台开发的并联机床

 飞鸟

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并联机床又称虚拟轴机床,是近年来世界上逐渐兴起的一种新型结构机床,它能实现五坐标联动,被称为21世纪的新型加工设备,被誉为是“机床机构的重大革命”。它与传统机床相比,具有结构简单,机械制造成本低,功能灵活性强,结构刚度好,积累误差小,动态性能好,标准化程度高,易于组织生产等一系列优点,它与进口的同类机床相比,具有明显的性能价格比优势。

  哈尔滨工业大学的并联机床是基于空间并联机构Stewart平台原理开发的,具有很强的加工适应性,特别适合于加工空间复杂曲面,它必将取代五轴和大部分三轴以上的常规数控机床,成为数控机床家族中最有生命力的新成员。该机床已能进行各种复杂曲面的加工,其主要成果及技术特点表现在以下几个方面:

  提出了一种并联机床参数化设计的通用方法,开发了基于虚拟现实技术的实时变参数的三维机床运动仿真系统;

  采用了可调隙球铰及一些特定结构,简化了机床的结构,降低了制造成本,并提高了机床的加工能力和加工范围;

  开发了开放式、模块化的并联机床数控系统;

  开发了机构设计及空间任意曲面的三维造型设计软件,实现了复杂曲面的设计、刀具轨迹规划与检验、工件自动定比计算及加工过程的计算机仿真。

  该机床的主要参数有:

  机床总高度1.8-2.3m

  占地面积φ1.8m

  加工范围φ350×200mm

  机床重量<2000kg

  刀具最大倾角±25°

  该机床适合于进行铣、镗、磨和各种束加工,特别适合于三维复杂曲面的加工,如复杂模具、叶轮曲面等,因而具有广阔的应用前景。由于该机床主要组成部分多为现成的部件,如滚珠丝杠、步进电机等,因而只需很少的机加量,非常便于组织产品的生产。投资者只需要具有一些通用的机加设备和足够的装配车间即可。

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