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摘要随着信息技术的进步和全球化制造技术的进步，企业为了提高自身的竞争力，要求配置效率更高成本更低的加工设备，而传统机床在未来的加工业中会遇到难以克服的困难，例如在高速加工中（轨迹速度达到50m/min）和高效空间曲面加工及机床的通用性方面将无法满足现代加工技术的要求。
因此探索和研究一种现代化机床具有十分重要的意义。
虚拟轴机床与传统的串联式数控机床相比具有很多优越性。
传统数控机床各自由度是串联相接的，呈悬臂结构，且层叠嵌套致使传动链长，传动系统复杂，累计误差大，而精度低，成本昂贵，至今多数机床只是4轴联动，极少5轴。
而虚拟轴机床的并联式加工中心结构特别简单，传动链极短，刚度大、质量轻、切削效率高、响应快，特别是很容易实现六轴联动，因而，能加工更复杂的三维曲面，且其加工精度和加工粗糙度都直接由控制程序来保证，因此，硬件成本低，而软件附加值高，是一种技术附加值极高的机电一体化产品。
此研究课题针对现今的机加工趋向，制定了设计一部并联机床实验台的任务，作者与合作人共同设计。
其中的并联部分分配给了合作者，作者主要负责并联机床实验台的总体框架结构设计。
平台大致由并联机构——三根并联丝杠（驱动电机）、铸铁机架、装卡平台和电主轴以及弹簧铣夹头组成。
关键词：并联机构、虚轴加工、雅可比矩阵、正解算法AbstractWith the progress of the information technology and the development of the global manufacturing techniques, enterprises require more efficient and lower cost machines by reason of enhancing their competitive ability. But conventional machine tools will encounter many difficulties which are hard to overcome in the future, for instance of high-speed machining ( path speed exceeding 50m/min)and high efficient space curved surfacing machining as well as flexibility of machines. Thus, it is very important to explore and study kind of modern machines.Be compared to the normal numerical control machine tool, it has larger rigidity, stronger carrying capacity, smaller error, higher precision, smaller ratio of self-weight and load, better dynamical capacity, less investment of hardware, but stronger function of software. All of these show its high additional technical valve.This research topic for the current trend of the processing machine, developed a design of a parallel machine test-bed task, which the Author co-design and a partner. Some of them parallel to the allocation of the partner, the author mainly responsible for the PMT test-bed framework of the overall structural design.Platform from roughly parallel bodies - three parallel screw (motor driven), cast iron rack, with card platform and Spindle and milling chucks of spring.Key words:parallel instruction, virtual axis processing, Jacobian Matrix, positive solution algorithm目录第1章绪论 (1)1.1课题背景与意义 (1)1.2并联机床发展历史及现状 (2)1.3本文主要研究内容 (5)第2章重要零部件选型 (6)2.1依照主轴功率确定电主轴型号 (6)2.2选择主轴下部刀具夹头 (7)2.3选择工件的装卡方式 (8)第3章实验台支承部分及其连接的方案 (11)3.1机架的设计方案 (11)3.2铸造机架的材料及热处理 (14)3.3机架的截面形状、壁厚及周边筋的布置 (14)3.4立柱与底座的连接方式 (16)3.5底座的造型 (16)第4章实验台驱动电路 (17)4.1电路布线方案 (17)4.2电路控制要求 (17)4.3电路控制连线原理图 (17)第5章实验结果及三维建模 (18)5.1设计并联实验台结果 (18)5.2实验台SOLIDWORKS建模 (18)第6章总结与展望 (19)参考文献 (20)致谢 (20)第1章绪论1.1课题背景与意义为了提高对生产环境的适应性，满足快速多变的市场需求，近年来全球机床制造业都在积极探索和研制新型多功能的制造装备与系统，其中在机床结构技术上的突破性进展当属90年代中期问世的并联机床(ParallelMachineTool)，又称虚(拟)轴机床(VirtualAxisMachineTool)或并联运动学机器(ParallelKinematicsMachine)。
毕业设计名称【篇一：往届毕业设计课题名称】【篇二：毕业设计课题名字】.杠杆工艺和工装设计2.活塞的机械加工工艺，典型夹具及其cad设计3.过桥齿轮轴机械加工工艺规程4.fa311a一三排罗拉支架加工工艺设计。
5.ca6140车床后托架加工工艺及夹具设计31001-后托架6.whx112减速机壳加工工艺及夹具设计7.wh212减速机壳体加工工艺及夹具设计8.ca6140拔叉零件的加工工艺及夹具的设计9.ca6140车床齿轮工艺规程与夹具设计10.拖拉机拔叉零件的加工工艺及夹具的设计11.拨叉80-08的加工工艺及夹具设计12.拨叉（12-07-05）加工工艺及夹具设计13.ca6140拨叉83001-8300914.变速器换档叉的工艺过程及装备设计15.29323联轴器的加工16.后钢板弹簧吊耳加工工艺及夹具设计17.连杆孔加工工艺与夹具设计18.连杆体的机械加工工艺规程的编制19.锡林右轴承座组件工艺及夹具设计20.内齿圈成组数控加工工艺及其钻床夹具设计21.溜板工艺极其挂架式双引导镗床夹具22.3l-108空气压缩机曲轴零件的机械加工工艺及夹具设计23.挂轮架轴工艺过程及工装设计24.道奇t110总泵缸加工25.共轭凸轮的设计制造(cadcam)及工艺26.空压机吸气阀盖头加工工艺编程及夹具27.ca6140车床齿轮工艺规程与夹具设计28.点焊机上电极臂机械加工专用夹具29.变速齿轮箱（394）加工工艺分析和编程30.ca6136车床手柄座工艺及夹具设计31.三用阀右阀筒工艺规程及夹具设计32.美国赛车连杆工艺规程编制33.天线塑胶主体件加工工艺的设计与制造34.超细长轴车削加工工装设计35.轴套零件的机械加工工艺规程及夹具设计36.箱体零件的机械制造工艺与夹具设计37.方向机壳钻夹具设计38.轴承座加工工艺及夹具设计39.活塞结构设计与工艺设计(课程设计)40.750发动机前机体机加工艺及钻模设计41.nf125曲轴左部零件的机加工艺及铣床夹具设计43.机器人大臂支耳加工工艺设计44.蜗轮减速器机盖加工工艺及部分工装设计45.齿轮泵后盖加工工艺与钻6-?14联接孔夹具设计模具类课题130.塑料后盖注塑模设计131.pp（聚丙烯共聚物）直弯管的设计。
2009年5月23 日目录第一部分组合机床总体设计 (3)一、工艺方案的制定 (3)1.1零件工艺基面的选择 (3)1.2 加工工艺分析 (3)1.3 孔切削用量的选择 (3)二、机床配置型式和结构方案的确定 (4)三、组合机床方案图纸设计 (4)3.1被加工零件工序图 (4)3.2加工示意图 (5)3.2.1加工示意图的编制步骤 (6)3.3组合机床生产率的计算 (11)3.3.1生产率的计算和生产率计算卡的绘制 (11)3.4机床联系尺寸图的绘制 (13)3.4.1机床主要联系尺寸的确定 (14)第一部分组合机床总体设计一、工艺方案的制定1.1零件工艺基面的选择由于被加工零件（缝纫机体）是箱体类零件，所以我选择了“一面二孔”的定位方法。
该方法有以下特点：a、很简便的消除工件的六个自由读，使工件获得稳定的固定位置；b、有同时加工五个面的可能。
既能高度集中加工工序，又有利于提高各面上孔的位置精度；c、该方法可以作为从粗加工到精加工的全部工序加工的基准，使整个工艺过程实现基准统一；d、该方法使夹紧方便，夹紧机构简单。
容易使夹紧力对准支承，消除夹紧力引起工件变形对加工精度的影响。
为了保证零件的加工精度及技术要求，工艺基面必须规定相应的公差。
根据缝纫机体零件的大小，定位销孔径选择∅16，太小时，定位销很细，加工中易受力产生较大的变形。
销孔的精度为2级，两销孔中心距定为321毫米，其公差为±毫米。
0.061.2 加工工艺分析由于被加工零件只需要钻孔，所以该机床只有一个钻孔加工工艺。
而且钻孔深度不大，属于一般钻孔。
1.3 孔切削用量的选择由于该缝纫机体是铸铁件，而且硬度大概在200~241左右，根据下表选取切削用量。
表1用高速钢钻头加工铸铁件的切削用量二、机床配置型式和结构方案的确定由于被加工的缝纫机体是一个箱体件，一次只加工一个，生产率要求不是很高，所以我选择了单工位组合机床，而且该零件孔中心线与定位基准面平行，而且需要同时加工两个面，因此选择单工位组合机床中的卧式双面组合机床。
并联机床实验台总体结构设计开题报告班级(学号):机姓名:指导老师:一、选题综述1、理论意义三连杆虚拟轴数控机床的出现被认为是本世纪最具革命性的机床设计突破。
如果充分发挥这种新型机床在结构上的优势，就有可能为大幅度地提高机床的性能开辟一条新途径。
虚拟轴机床不太适合加工大范围、多坐标运动的零件。
但从另一个角度看，在实际生产中需要多坐标加工的复杂零件毕竟是少数，而占主导地位的还是普通常规零件的加工。
因此，研究如何利用虚拟轴机床的结构特点，在常规零件的高速、高效加工上发挥其优势，将更具有实际意义。
2、现实意义具有六个自由度的三连杆结构的虚轴加工中心，是利用三根并联丝杠调节刀具进给的新兴设备，取代了传统机床的固定主轴。
所谓的虚轴其实就是它的主轴，与传统机床相比，它的最大特点就是装卡刀具的主轴可以依照加工要求，大幅度地改变其位置。
通过主轴的移动，一次性加工完成复杂表面的创新型数控铣床。
解决了复杂零件的需要多次装卡、定位的问题。
从而简化了部分加工中涉及到的工艺流程，大大提高了效率。
3、理论的渊源及演进过程在1965年,由Stewart提出并联机构,原是作为飞行模拟器用于训练飞行员中应用。
后来由澳大利亚著名机构学教授Hunt在1978年提出,可将Stewart平台机构应用到并联机构中应用。
从此,并联机构的研制与开发工作开始了。
经过数十年的探索,并联机构的研究已从基础理论工作过渡到实践应用中。
并联机构在工业上、在航空上、在航海上、在地下工程方面及在微电子机械系统(MEMS)都得到广泛的应用。
特别是在机械加工领域的实际应用更是令人瞩目的,可用于砂轮或铣刀打毛刺、倒角、钻油孔、低精度焊接、自动装配的压配合等。
并联机床从问世以来经过了几年的发展，经历了一个由快速发展到稳步研究的发展过程，随着人们对并联机床的认识越来越深入，并联机床相关技术的研究和开发工作的步伐正逐渐趋于平稳。
研究人员认识到并联机床与传统机床相比所表现出的鲜明的特有优势，这鼓舞着国内外众多研究机构和机床厂商坚持不懈地积极从事并联机床技术的研究和开发工作；另一方面，经过几年的研究，研究人员也发现并联机床存在一些缺陷，同时并联机床在较多方面的理论研究和应用技术研究尚不够成熟，还有很多难题要突破。
1前言1.1研究的目的和意义主轴箱是选用通用零件，按专业要求进行设计的。
它通过按一定速比排布传动齿轮，把动力从动力部件——动力头、动力箱、电动机等传递给各工作主轴，使之获得所要求的转速和转向。
主轴箱主轴前端外伸部分和机床刀具装置连接，从而完成被加工零件。
目的是熟练利用CAD绘图软件进行绘图，掌握基本的设计方法和能力，为以后的学习和工作打下良好的基础。
研究汽缸盖钻铰组合机床不但有助于汽缸盖的加工水平提高，从而提高我国的汽车生产水平，而且对我国组合机床的发展也有重要意义。
1.2国内外研究现状我国的组合机床产业发展比较晚，原因之一是我国整体的工业发展就比较晚，其次我国的工业水平已经落后了一大截。
组合机床的发展是由汽车产业的带动，由专用机床发展而来的。
改革开放后，我国的组合机床产业得到了很大的发展，特别是民营企业对发展组合机床起到了很大的作用，他们的设计和改良使得组合机床的效率和加工水平得到了极大的提高。
我国的组合机床主要优势在于劳动力密集，缺点是精度不高，没有什么科技水平。
工业革命后，国外的工业发展很快，组合机床的发展更是如此。
由于他们的起步早，发展到现在，组合机床的种类繁多，可以满足用户和生产的各种需求。
国外的组合机床自动化程度高，广泛使用了数控技术，不仅提高了生产效率，而且对操作人员的安全有保障。
1.3研究内容和方法组合机床总体设计是针对具体的被加工零件，在选定工艺方案和结构方案的基础上，进行方案图纸设计，本设计要求完成机床联系尺寸图、被加工零件工序图、加工示意图。
主轴箱传动系统是多轴、多齿轮、多排次的复杂齿轮传动系统。
在完成组合机床总体设计之后，利用CAD绘图软件设计有四根主轴的主轴箱，主轴的转速分别为200r/min。
根据所提供的技术数据，选择主要通用部件，然后按照组合机床设计步骤进行：绘制机床总图、加工工序图、计算切削用量及绘制加工示意图、主轴箱传动系统设计（4轴n=200r/min），最后绘制主轴箱装配图和主要零件图，并写出设计说明书。
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