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并联机床的研制与开发

2020-02-10 00:00670
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：


  1. 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；
  2. 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；
  3. 开发了开放式、模块化的并联机床数控系统；
  4. 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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