大摆角五轴联动混联机床自动定姿工作空间优化分析  

Optimization Analysis of Automatic Pose Setting Workspace of Five-axis Hybrid Machine Tool with Large Swing Angle

作　　者：李晶[1] LI Jing

机构地区：[1]闽西职业技术学院智能制造学院,福建龙岩364021

出　　处：《桂林航天工业学院学报》2023年第3期380-386,共7页Journal of Guilin University of Aerospace Technology

摘　　要：为强化大摆角五轴联动混联机床的工作能力,扩大其工作空间,提出大摆角五轴联动混联机床自动定姿工作空间优化分析。构建大摆角五轴联动混联机床坐标系,通过坐标系的转换完成混联机床自动定姿,在该位姿下采用逆解方式求解大摆角五轴联动混联机床自动定姿运动学特性,获取大摆角五轴联动混联机床刀具位置与驱动杆速度;构建混联机床工作空间约束条件,根据杆长限制、转动副角限制,采用三维搜索方法求解混联机床的工作空间,得到该混联机床的工作范围;将刀具位置与驱动杆速度作为机床运动特性的条件指标、工作空间的量纲指数作为机床工作空间的评价指标,结合遗传算法与BP神经网络,通过优化平台半径与杆长,完成大摆角五轴联动混联机床自动定姿工作空间优化。实验验证:经该方法优化后的机床驱动杆在动平台的位移量和速度变化量十分稳定,同一立柱上的驱动杆位移量和速度变化量一致,未出现大幅度异常;优化后的工作空间范围更大,当虎克铰最大转角变动时,依然可以保持较大的工作空间面积。

关 键 词：大摆角 五轴联动 混联机床 自动定姿 工作空间优化 

分 类 号：TG8[金属学及工艺—公差测量技术] TG5