并联运讲义动机床

并联运动机床概述并联运动机床是指多个工作台或刀架可以同时进行运动的一种机床。

它通过使用多个独立的工作台或刀架，使得机床在同一台机床上可以同时进行多个加工操作。

这种机床一般由主轴、驱动装置、工作台和控制系统组成。

并联运动机床在工业生产中具有广泛的应用，可以提高工作效率，节约生产成本，对于批量生产和多种类型产品的加工都具有较大的优势。

首先，从加工效率上来看，由于并联运动机床可以同时进行多个工艺操作，可以大大缩短加工时间。

例如，在铣床和镗床的组合机床中，通过同时进行铣削和镗削操作，可以使得零件的加工时间减少一半以上。

这对于生产效率提高有着明显的作用。

其次，从生产成本上来看，由于并联运动机床可以在同一台机床上完成多个工艺操作，减少了物料的输送和处理环节，降低了生产线的长度和设备数量，节约了生产空间。

同时，只需要一个操作工人，减少人工成本。

另外，并联运动机床的能耗也较低，不仅节能环保，还能降低生产成本。

此外，并联运动机床还有以下几个优点：一是具有高精度和高稳定性，可以保证产品的质量和稳定性。

二是具有较强的适应性，可以根据不同的加工要求进行调整和改装。

三是具有较好的安全性，由于多个工作台或刀架可以同时进行运动，避免了工件的迎剪和碰撞现象，减少了事故的发生。

不过，并联运动机床也存在一些不足之处。

首先，由于机床结构复杂，维护和保养难度较大。

其次，并联运动机床的控制系统需要进行复杂的编程和调试，需要专业的技术人员进行操作和维护。

另外，并联运动机床的投资成本较高，对于一些小企业来说可能承担不起。

综上所述，并联运动机床具有较高的加工效率和生产效果，对于提高企业的生产能力和竞争力有着积极的作用。

随着制造业的发展，越来越多的企业开始采用并联运动机床。

未来，随着科技的不断进步和机床制造技术的提高，相信并联运动机床会在产业生产中发挥越来越重要的作用。

并联运动机床与传统机床的比较并联运动机床与传统机床的构造见下列图所示。

并联运动机床与传统机床的比较并联运动机床是以机床框架为固定平台的若干个杆件组成空间并联机构，主轴部件安装在并联机构的动平台上，工作台与机床框架连接在一起。

改变杆件的长度或移动杆件的支点，按照并联运动学原理形成刀具相对于被加工零件的运动轨迹。

并联运动机床与传统机床相比，具有以下优异的性能：运动精度高。

可实现高速加工。

机床刚性好。

构造简单。

由于并联运动机床具有上述显著优点，目前已成为高速高效高柔性加工设备的一个新的发展方向，但是它也存在一些缺点，如控制计算极其复杂，杆件的热变形对机床的加工精度影响比较严重，机床加工的有效空间相对于机床本身体积所占比例较小。

并联运动机床的主要部件相对于传统机床，并联运动机床机械构造简单，模块化程度高，并且具有可重构性。

并联运动机床主要由主轴、杆件及其驱动等机电—体化功能部件及固定平台、动平台、框架等组成。

（1）主轴部件并联运动机床的主轴大多数采用电主轴，其电动机的转子和主轴是一体的，无需任何机械连接。

主轴转速的调节采用变频调速，改变电动机的供电频率，即可实现主轴转速的调节。

下列图为IBAG公司生产的主轴系统。

主轴系统主要包括电主轴及安装调整板、可编程控制器和主轴驱动、主轴冷却系统和润滑系统、刀具夹紧液压系统等组成。

主轴系统（2）杆件杆件是并联机构的运动输入构件。

杆件的物理构造包括机械构件、电气器件、液压部件以及它们的组合，可分为固定杆长和可变杆长两大类。

可变杆长的并联机构，杆件的基点固定，杆件的工作长度可变；固定杆长的并联机构，杆件的长度固定不变，杆件的基点位置可以变化。

从运动学的角度来看，杆件是具有一定刚度的刚体，杆件长度的变化或杆件基点的移动决定了动平台(主轴部件)的运动速度、加速度、位置和姿态。

下列图是固定杆长杆件。

杆件的两端安装有万向铰链，分别用于连接直线电动机滑板和主轴部件动平台。

杆件由管材制成，通过螺纹与万向铰连接。

并联运动机床机床是完成特定金属加工过程（切削、锻压、激光加工等）的机器。

也称为工作母机或工具机。

说白了机床就是制造机械的工具。

因此机床工业是保证国民经济健康发展的基础工业，机床工业的发展水平也是一个国家工业化水平的重要标志。

所以机床的创新和制造对机械制造业绝对是十分重要的。

所以我们也可以看到到世界各地的机床研究机构和某些具有创新思想的机床公司都在探索新一代的机床。

而1994年开始出现并迅速发展的并联运动机床就是这种执着追求的产物。

首先说一下串联机构和并联机构。

串联机构是一组运动链串联而成。

它的特点是第一个运动链接受驱动器输入而开始运动，只用当它结束后，才开始第二个运动链的运动，以此类推。

最终由运动链n给出串联机构的输出。

串联机构的机构学上通常都是开环。

并联机构是一组两个或两个以上的分支结构并联而成。

它的特点是，所有分支结构可以同时接受驱动器输入，而最终给出输出，并联机构在机构学上多是闭环结构。

而对于机床而言。

并结构机床之前的机床机构多为串联。

还有一种结构便是混合并联结构。

再详细的说一下并联结构。

说到并联结构就必须要提一下Stewart平台。

它是stewart在1965年提出.一种新型的、6自由度的空间并联结构，它是由上下两个平台和六个并联的、可独立自由伸缩的杆件组成。

可以说stewart创造的这种空间并联结构是有划时代意义的。

这之后并联结构迅速发展，还解决了很多串联结构无法解决的问题。

六杆并联机床也是运用了它。

还要说的就是一个Tricept 机器人。

它由瑞典Neos Robotic公司开发。

它引出了另外一种并联运动机床：三杆并联机床。

而现在的并联运动机床大多就是六杆并联和三杆并联两种。

并联机构应用的领域可以说是非常的多。

如运载机器的模拟器很多飞行和赛车模拟系统都是运用并联结构为基础产生运动的效果。

还有工业机器人中的并联机器人，当然还有机床里的并联运动机床等。

如今开发者对并联结构的开发和创造都很积极。

并联机床的基本原理
并联机床是一种多轴联动的机床系统，它由多个独立运动的机床组成，并通过控制系统实现协同工作。

其基本原理包括以下几点：
1. 独立运动：并联机床中的每个单独的机床可以独立运动，并根据加工任务的不同进行相应的动作。

2. 协同工作：通过控制系统对各个机床进行协同控制，使其在同一时刻进行协同动作，完成复杂的加工任务。

3. 分工协作：并联机床中的每个机床可以承担不同的加工任务，通过合理的分工协作，提高加工效率。

4. 并联机构：并联机床中的每个机床通过并联机构与其他机床连接，实现相对的运动关系。

常见的并联机构有平行机构、串联机构等。

5. 控制系统：通过控制系统对各个机床的运动进行协调和控制，实现多轴联动，保证加工精度和工件质量。

总的来说，通过独立运动、协同工作和分工协作，利用并联机构和控制系统的协同控制，实现多个机床的协同加工，提高加工效率和精度。