CAJ | 학술논문

基于全雅可比矩阵和虚功原理建立了5-UPS/PRPU冗余驱动并联机床的完整刚度模型.首先基于螺旋理论推导出约束分支中的约束雅可比矩阵;然后锁定分支中的主动副并利用互易积原理求得驱动雅可比矩阵,最后提出了冗余驱动雅可比矩阵.利用约束力、驱动力和冗余驱动力与外力的映射关系,结合虚功原理,得到系统整体刚度矩阵.考虑虎克铰、轴承等传动部件的轴向变形对分支轴向刚度的影响,构造了各个分支的轴向刚度模型.借助激光跟踪仪对所建立的刚度模型进行了实验测试.结果表明;该刚度模型的误差为2％～5％,验证了理论分析的可靠性.在此基础上,以机床的线刚度和角刚度的最小值为刚度性能指标,分析了其在工作空间内的分布情况.分析显示:机床线刚度的最小值主要分布在Y轴两侧,角刚度的最小值则主要分布在-0.05≤z≤0.05 m和-0.11≤y≤-0.05 m,因此,在进行并联机床工具规划时应该尽量避免该区域.文中内容可为并联机床刀具运动轨迹的优化提供参考依据.
기우전아가비구진화허공원리건립료5-UPS/PRPU용여구동병련궤상적완정강도모형.수선기우라선이론추도출약속분지중적약속아가비구진;연후쇄정분지중적주동부병이용호역적원리구득구동아가비구진,최후제출료용여구동아가비구진.이용약속력、구동력화용여구동력여외력적영사관계,결합허공원리,득도계통정체강도구진.고필호극교、축승등전동부건적축향변형대분지축향강도적영향,구조료각개분지적축향강도모형.차조격광근종의대소건립적강도모형진행료실험측시.결과표명;해강도모형적오차위2％～5％,험증료이론분석적가고성.재차기출상,이궤상적선강도화각강도적최소치위강도성능지표,분석료기재공작공간내적분포정황.분석현시:궤상선강도적최소치주요분포재Y축량측,각강도적최소치칙주요분포재-0.05≤z≤0.05 m화-0.11≤y≤-0.05 m,인차,재진행병련궤상공구규화시응해진량피면해구역.문중내용가위병련궤상도구운동궤적적우화제공삼고의거.