數控機(jī)床設備并聯是基于(yu)空間并聯機(jī)構Stewart平台(tái)原理開發的(de),是近年才出(chū)現的一種新(xin)概念數控機床,它是(shì)并聯機器人(ren)機構與機床(chuáng)結合的産物(wù),是空間機🚩構(gòu)學、機械制造(zào)、數控技術、計(ji)算機軟硬技(jì)術和CAD/CAM技(jì)術高度結合(hé)的高科技産(chan)品。它克服了(le)傳統機床串(chuàn)聯機構刀具(ju)隻能沿固定(dìng)導軌進給、刀(dāo)具作業自由(yóu)度🌈偏低、設備(bei)加工🌐靈活性(xìng)和機動性不(bu)夠等固有缺(quē)陷,可實現多(duō)坐标聯動數(shù)控加工、裝💋配(pei)和測量多⛱️種(zhǒng)功能,更🍉能滿(mǎn)足複雜特種(zhong)零💞件的加工(gōng)。
自其1994年在美國(guo)芝加哥機床(chuang)展上首次面(mian)世即被譽為(wéi)是“21世紀(ji)的機床”,成為(wei)機床家族中(zhōng)較有生命力(lì)的新成員。并(bing)聯機床的特(tè)點整體而言(yán),傳統的串聯(lián)機構機床,是(shi)屬于數學簡(jiǎn)單而機構複(fu)雜的機床,而(er)相對的,并聯(lián)機構機床則(ze)機構簡單而(ér)數學複雜,整(zhěng)個平台的運(yùn)動牽👅涉到相(xiang)當龐大的數(shu)學運算,因此(ci)虛拟軸并聯(lián)機床是一種(zhǒng)知識密集型(xíng)機構。這種新(xīn)型機床完全(quán)打破了傳統(tǒng)機床結構的(de)🐪概念,抛棄了(le)固定導軌的(de)刀具導向方(fang)式,采用了多(duō)杆并聯機構(gòu)驅動,大大提(tí)高了機床的(de)剛度,使加工(gōng)精度和加🍉工(gōng)質量都有較(jiao)大的改進。
另外,由于(yú)其進給速度(du)的提高,從而(er)使高速、超高(gāo)速加工更容(rong)易實現。由于(yú)這種機床具(ju)有高剛度、高(gao)承載能力、高(gao)速度🐉、高精度(dù)以及重量輕(qīng)、機械結構簡(jian)單、制造成本(běn)低、标準化程(cheng)度高等優點(diǎn),在許多領域(yù)都得到了成(cheng)功的應用,因(yin)此受到學術(shu)界的🤟廣泛關(guan)注㊙️。由并聯、串(chuan)聯同時組成(chéng)的混聯式數(shu)控機床,不但(dàn)具🐅有并聯機(ji)床的優點,而(er)且在使用上(shang)更具實用🏃價(jià)值。
随着(zhe)高速切削的(de)不斷發展,傳(chuan)統串聯式機(jī)構構造平台(tái)的📧結🔴構剛性(xìng)與移動台高(gāo)速化逐漸成(chéng)為技術發展(zhǎn)的瓶頸,而并(bìng)聯式平台便(bian)成為較佳的(de)候選對象,而(er)相對于串聯(lian)式機💘床來說(shuō),并聯式工作(zuo)平台具㊙️有如(rú)下特😍點和優(yōu)點🐉:結構簡單(dān)🆚、價格低。機床(chuáng)機械零部件(jian)數目較串聯(lian)構造平台大(dà)幅減少,主要(yao)由滾珠絲杠(gàng)、伺服電機🈲等(děng)通用組件組(zu)成,這些通用(yong)組件可由專(zhuan)門廠家生産(chǎn),因而本機床(chuang)的制造和庫(kù)存成本比相(xiang)同功能的傳(chuan)統機床低得(dé)多,容易組裝(zhuāng)和搬運。結構(gòu)剛度高。
由于采用了(le)封閉性的結(jie)構使其具有(you)高剛性和高(gao)速化的優點(dian),其結構負荷(he)流線短,而負(fù)荷分解的拉(lā)、壓力由六隻(zhi)連杆同時承(chéng)受,以材料力(li)學的觀點來(lai)說,在外力一(yi)定🔆時,懸臂量(liang)的應力與變(biàn)形都較大,兩(liǎng)端插入次之(zhi),再來是🛀🏻兩端(duan)簡支撐,其次(cì)是受壓的二(er)🌈力結構,應力(lì)與變形都較(jiào)小的是受張(zhāng)力的二力結(jie)構,故其擁有(you)高剛性。其剛(gāng)度重量比高(gāo)于傳統的數(shù)控機床。加工(gōng)速度高,慣性(xing)低。
如果(guǒ)結構所承受(shòu)的力會改變(bian)方向,(介(jie)于張力與壓(ya)力之間),兩力構件将(jiang)會是較節省(sheng)材料的結構(gou),而它的移動(dòng)件重量減至(zhì)較低且同時(shi)由六個緻動(dong)器驅動,因此(ci)機器❤️很容🏃♂️易(yi)高速化,且擁(yong)🌈有低慣性。加(jia)工精度高。由(yóu)于其為多軸(zhou)并聯機構組(zǔ)成,六個可伸(shen)縮杆杆長都(dou)🌈單獨對刀具(ju)的位置和姿(zi)态起🔴作用,因(yīn)而🥰不存在傳(chuan)💔統機床(即串聯機床(chuang))的幾何(he)誤差累積和(he)放大的現象(xiàng),甚至還有平(ping)均化效果🔴;其(qi)🌈擁有🐅熱對稱(cheng)性結構設計(jì),因此熱變形(xing)較小;故它具(jù)有高精度的(de)優點。多功能(néng)靈活性強。
由于該機(ji)床機構簡單(dān)控制方便,較(jiao)容易根據加(jia)工對✔️象而🤞将(jiāng)其設計成專(zhuan)用機床,同時(shí)也可以将之(zhi)開發成通用(yòng)機床,用以實(shí)現銑削、镗削(xue)、磨削等加工(gong),還可以配備(bèi)必要的測量(liang)工具把🏃它組(zu)成測量機,以(yǐ)實💋現機床的(de)多功能。這将(jiāng)會帶來🐇很大(da)的應用和市(shi)場前景,在國(guo)防和民用方(fang)面都有着十(shí)分廣闊的應(yīng)用前景。使用(yong)壽命長。
由于受力結(jié)構合理,運動(dòng)部件磨損小(xiao),且沒有導軌(gui),不㊙️存在鐵屑(xie)或冷卻液進(jin)入導軌内部(bù)而導緻其劃(huà)傷、磨👨❤️👨損或鏽(xiu)蝕現象。Stewart平台适合于(yú)模塊化生産(chǎn)。對于不同的(de)機器加工範(fàn)🔱圍,隻需改變(bian)連杆長度和(hé)接點位置,維(wei)護也容易,無(wú)🆚須進行機🈲件(jian)的🔴再制和調(diao)整,隻需将新(xin)的機構參數(shù)輸入,變換座(zuo)标系方便。
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