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并联机床模拟机理预设界面的研发

发布时间:08-23

并联机构型谱库选型建模方法由于基于并联机器人和并联机构的长期研究,已经积累了大量的成熟并联机构构型。如果用专门软件对这些现有的并联机构实例进行辅助性综合,或由机构学家研究得出实用构型,然后归纳出这些机构的拓扑构造特性,按并联构型族类存入并联机构型谱库,并不断积累,这样在概念设计时,只需从型谱库中选取满足机床运动性能要求的并联机构构型,可简化概念设计。



并联机构模块化组合式建模方法通过结构分析我们看到,并联机构在结构上是多种多样的,但在实际应用中最常见的是Stewart平台机构及其演化形式,即多数并联机构由动平台、定平台和若干运动支链三个功能模块按照不同的拓扑关系组合而成的。因此,为了提高建模效率,可以在建模环境中,建立并联机构三个功能模块常见组件的三维实体模型库,这样在并联机构建模时可以直接从组件库挑选符合设计要求的组件,并按照它们的位置关系、匹配关系有机地组合成并联机构模型。由于这些组件模型由多个零件装配而成,且定义了运动副连接关系,将大大减少建模、装配和运动副定义的工作量,提高建模和设计效率,从而缩短并联机床的概念样机设计周期。



并联机构型谱库和组件库的建立,型谱库和组件库的建库原则为提高并联机构设计效率,使并联机构各功能模块的设计达到取之即到,就要建立一个类似于标准件库的工具库,使之能包含有可能需要的零部件。为此将并联机构各个功能模块按照不同的功能、不同的结构参数适用范围、不同的结构形式等整理划分出典型的模块结构形式。对具体的结构形式进行简化和抽象概括,找出几个有代表性的元件,忽略结构细节,以其外形轮廓或特征代替它,归纳和抽象出具有较强概念表达能力的一系列三维参数化驱动功能模块组件结构模型。



在建立模型库时,应遵循以下原则:(1)每个模型都应有一个参考基准(如基准点或基准轴或基准面,主要使用三个相互垂直的基准面)。(2)对于由几个零件装配在一起而组成的组件,通过分析装配层次关系树,确定主控零件,建立组件内各个零件之间的参数传递和尺寸关系,用主控零件去控制和约束组件。(3)在建立模型时应从实用的角度出发,在不影响视觉效果的前提下,只要模型能够表达出设备的形状和功能特征,模型可以尽量地进行简化。



基于特征的参数化造型技术面向装配设计的并联机构型谱库、功能模块组件库建模系统采用基于特征的参数化造型技术。在进行某种构型或零部件造型时,不仅要分析其几何形状特征,而且要研究其装配特征,要假想将三维模型置于某一具体的装配环境中,从可装配的角度出发,进行特征规划和造型方法的选择。




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