一、一种六轴混合驱动数控机床的方案设计（论文文献综述）
宋涛[1]（2021）在《电火花机床控制系统及叶片边缘修整实验研究》文中研究说明叶片是航空发动机关键零部件,广泛采用镍基高温合金、钛合金等高强度、高硬度材料。国内外常采用电解加工（Electrochemical Machining,ECM）进行发动机叶片的加工制造,但由于ECM中间隙的存在使叶片边缘成型阶段的流场与电场十分复杂、难以控制,导致加工后的边缘存在与设计不符的形状尺寸误差,严重影响航空发动机的使用性能和寿命。电火花加工（Electrical Discharge Machining,EDM）具有适用于难切削材料加工、可加工复杂形状零件等特点,因此本文用EDM对叶片进排气边缘进行修整加工。加工可大致分为粗加工去除余量和成型精加工两个阶段。本文主要针对粗精加工工艺参数及电火花机床控制系统进行了优化与设计。粗加工阶段对叶片边缘进行切断以去除较大的加工余量。实验采用立式振动辅助电火花机床,以石墨电极和TC4钛合金与GH4169镍基合金薄片为加工对象,进行了边缘2mm系列切断实验。由于影响电火花加工特性的因素较多,采用正交试验的方法探究了电火花加工过程中脉冲宽度、峰值电流、振动电极的幅值和频率对工件材料去除率的影响,通过极差分析和验证实验得到了TC4钛合金最优电加工参数为峰值电流30A、脉冲宽度4μs、振动幅值1.8μm、振动频率700Hz,最大材料去除率为11.18mm3/min。GH4169合金的最优电加工参数为峰值电流30A、脉冲宽度4μs、振动幅值1.2μm、振动频率1200Hz,最大材料去除率为10.86mm3/min。通过与前期实验比较发现,不同材料在其最优电加工参数下材料去除率存在较大差异,为了比较不同材料对实验结果的影响,在同一加工参数下对比研究了不同工件材料对实验结果的影响,并分析了产生差异的原因。在粗加工完成的基础上进行了精加工参数优化实验。利用控制变量法得到了石墨电极精加工TC4钛合金的最优电加工参数为脉冲宽度0.5μs、峰值电流5A、开路电压90V,工件表面粗糙度平均值为1.356μm。石墨电极精加工GH4169镍基高温合金最优电加工参数为脉冲宽度0.5μs、峰值电流10A、开路电压120V,工件表面粗糙度平均值为1.43μm。由于叶片边缘形状高度扭曲,现有的三轴联动电火花机床难以满足加工要求,因此设计搭建了六轴电火花机床。设计了机床运动控制系统的结构并对相关硬件设备进行选型。基于Lab VIEW编写了机床运动控制程序手动控制模块、粗加工切断模块和成型精加工模块等,经上机调试,机床控制程序能够精确稳定运行,实现加工所需要的各种功能。基于生成的刀具轨迹源文件编写了机床后处理程序,采用Lab VIEW在平面两轴插补的基础上通过复合插补的思想构建了六轴电火花机床插补程序。最后通过PID调节对控制系统进行了优化。
雷子山[2]（2020）在《六轴数控刃磨机的研制》文中进行了进一步梳理“工欲善其事,必先利其器。”在数控技术中,刀具作为一种基本的加工设备,在切削加工中起着关键的作用。随着现代工业的不断发展,复合材料、新型高强度钢等高性能材料广泛应用于工业产品中。对刀具的整体性能提出了更高的要求。在机械加工及制造过程中,铣刀作为一种切削工具,扮演者非常关键的角色。工件及零部件的加工精度和表面质量是由刀具刃磨质量的好坏决定的,基于此,采用先进的数控刃磨机床是所必须,基于此,本文研制了一种先进的六轴数控刃磨机床,其目的是来实现常用刀具的自动刃磨。首先,通过研究数控机床设计的方法和步骤,构思出数控刃磨机的整体设计方案,并进行优化,确定了基于刃磨机的机构运动方案,并对其各个系统中的关键零部件进行详细设计和理论分析计算,绘制出了机床总系统的装配图和关键零部件的零件图,为后续仿真及优化做了相关铺垫工作。主要对刃磨机的主轴传动系统以及X、Y、Z、A、B、C六轴联动的进给系统进行设计。根据给定参数的设计要求,对传动系统的主要零部件:滚珠丝杠螺母副进行具体的设计计算、选型。并利用三维建模软件对该数控刃磨机床的各个系统及关键零部件进行三维建模和整机装配。为了验证数控刃磨机设计原理和相关运动过程能否达到刃磨要求,本文利用ADAMS软件对整机进行机构运动学和动力学仿真分析,对刃磨机整机系统及关键零部件进行了轻量化设计。并运用ANSYS有限元分析软件对该刃磨机的关键部件进行有限元分析,分析了其关键零部件在工作状态下的应力和位移,并对核心零部件进行了模态分析,分析得到了前六阶模态频率,指出了工作过程中的振动频率,为后续试验及工作提出了指导意见。验证了机械设计的可靠性和可行性,对结构进行适当优化和分析改进。然后采用模块化方法对整机的电气控制系统进行规划、设计,介绍了步进电机和驱动器的选型和技术参数,完成电气硬件的构建。最后,以平底立铣刀的刃磨为例,说明了数控编程的方法以及刃磨机的操作方法和步骤,验证了六轴数控刃磨机的可操作性、可行性。
庄孝斌[3]（2020）在《基于激光及视觉检测识别零件外形的工艺编码方法研究》文中指出CAPP软件有效地解决了从设计到制造之间的工艺编写问题,并且CAPP、CAM技术已经广泛运用到企业生产过程中,其中机械零件的智能分类技术、传感器测量技术以及机器视觉技术也在不同领域得到运用。新的测量手段与简单快速的控制方法联合运用到机床加工中有着重要的理论研究意义。现阶段CAPP软件内部功能仍可以补充,结合激光测量、视觉检测识别、机床在线加工等方法,提出一种基于激光及视觉检测识别零件外形的工艺编码方法。把机器视觉技术和激光传感器测量技术运用到特制的CAPP软件中。通过Visual Basic6.0软件编写底层代码,根据零件的编码原理、激光测量原理开发相应的原型系统。本系统的程序界面中包含机器视觉识别测量、激光测量、工艺生成、G代码生成,机床加工过程由上位机和PLC串口通讯实现。本文主要研究内容如下:1.建立工艺编码和激光测距模块,开发专用CAPP的工艺编码系统。2.建立视觉测量模型,提出基于halcon软件,运用RANSAC原理进行边缘拟合,测量结果运用于软件中。3.建立激光位移传感器通讯模型,根据上位机与激光传感器通讯,进行实时测量。4.使用VB程序代码实现工艺规程和数控代码的自动生成,通过串口通讯实现机床自动加工。
郭亚丽[4]（2021）在《电火花机床多轴同步模型预测控制研究》文中提出随着近年来伺服技术的不断改进,多轴同步系统的应用越来越广,充分考虑刚度、阻尼和质量等影响机械系统动态性能的因素,建立一个高精度的电火花龙门式机床多轴同步系统,对电火花机床等数控设备的开发与生产具有重要意义。面对目前多轴同步控制存在的同步性能差,易因外界扰动失去其稳定性等缺陷,本文针对电火花加工龙门式机床,根据其电加工摇动、平动以及Z轴多次往复的加工特点,对机床的X、Y、Z轴均采用双轴同步控制,通过搭建双轴进给系统模型并完成不同方案的仿真分析,完成机床多轴同步控制系统的软硬件设计,最终完成了实验验证机床的同步性能。首先根据机床结构特点,以X轴为例对机床的双轴进给系统和伺服系统建立模型,通过具体阐述并行控制策略和交叉耦合控制策略,并进行仿真分析,确定交叉耦合控制策略的同步性能效果更好。在此基础上,提出基于交叉耦合控制的模型预测控制算法双轴同步控制器,完成仿真分析,同采用传统PID算法的双轴同步控制器进行比较,结果得到模型预测算法具有更高的同步控制效果和更好的抗干扰性。根据仿真结果,搭建机床的三轴整体双轴同步系统模型并利用上述控制器进行在线仿真,验证系统的同步性能有较大提高。其次选择FPGA作为电路控制板的主控芯片,完成FPGA软、硬件开发设计,并且运用Verilog语言完成双轴同步控制器的各个模块的程序设计,在modelsim中完成逻辑功能仿真验证,并在实验调试平台上完成程序和硬件调试。通过分析比较控制模式、驱动方式等,选出最为合适的方案并最终确定实验平台的整体方案设计。最后在搭建的双轴进给实验平台上,分别完成单轴半闭环和双轴全闭环实验,验证该实验平台和实验方案达到双轴高精定位的可行性。在此基础上,进行采用不同控制策略和控制算法的双轴空载和单轴带负载双轴同步控制实验,分析比较实验结果,确定以交叉耦合控制策略为架构,同模型预测控制算法相结合的双轴同步控制器方案下的双轴同步控制精度更高,系统的同步效果有明显改善。
王元[5]（2020）在《叶片抛磨机器人研制》文中研究指明叶片是动力设备中的重要零件,其铣削成型后的表面留有明显的铣削刀痕,目前企业普遍采用人工抛磨的方式对叶片进行精加工,不仅效率低,而且加工获得的叶片表面一致性差。根据某企业的实际需求,本文开发了一款六自由度关节式工业机器人,用于叶片抛磨加工。主要的研究内容如下:（1）制定了叶片抛磨系统的总体方案,设计了一款六自由度关节式机器人和三个抛磨加工单元,求解了机器人的工作空间。基于ANSYS对机器人的本体结构和主要零部件进行了静力学和模态分析。（2）建立了基于D-H法的机器人运动学模型,求解出了机器人运动学的正、逆解表达式,采用牛顿-欧拉法建立了机器人各关节的动力学递推模型,为机器人控制系统算法模块的开发提供了理论依据。（3）基于倍福CX5140控制器设计并搭建了机器人的电气控制柜。基于倍福TwinCAT3设计了机器人控制算法、开发了用户操作界面,实现了机器人的关节坐标系和笛卡尔坐标系操作、状态监控等功能。（4）设计了机器人运动学参数误差标定方案。采用UG建立叶片三维数字化模型,并生成叶片的刀位轨迹,通过后处理将其转换成机器人笛卡尔坐标系中的加工代码,最后采用ADAMS仿真分析了机器人加工轨迹,验证了机器人加工轨迹的准确性。
俞浩峰[6]（2020）在《蜂窝曲面零件超声辅助加工的六轴数控工艺研究》文中研究表明超声辅助切削Nomex蜂窝材料与传统铣削相比具有加工表面质量好、切削力小等天然优势,但国内对超声加工技术的研究仍处于探索阶段,尤其是对加工工艺方面的研究甚少,还没有形成完整的工艺路径规划方法,因此加工效率仍然较低,工艺参数数据库建设也处于起步阶段。本文从超声刀具特性、蜂窝材料特点与零件复杂曲面特征入手,展开了六轴数控超声辅助切削工艺研究,蜂窝零件对精度要求较低,因此本课题着重研究并提高了超声辅助切削的粗加工效率,以及工艺规划与后处理效率。主要的研究工作与成果如下:1、开展超声辅助切削工艺规划研究,建立切削效率模型并优选出“V”形粗加工工艺。通过研究航空航天工业中典型的蜂窝零件特点、超声刀具的结构特点与运动形式,得到多种基于超声刀具的切削工艺。并针对“V”形加工工艺和矩形加工工艺两种粗加工工艺以及精加工工艺进行了系统的工艺方案设计。接着对两种粗加工工艺进行优选,分别对两者建立2.5维残余高度模型,进而推出刀位点计数模型以及切削效率模型,并对两者加工效率进行直观比较,最终优选出“V”形加工工艺为高效的超声辅助切削粗加工工艺。2、开展超声辅助切削的工艺参数研究,建立三维曲面残余高度模型、刀具干涉模型以及ACU轴静态转角模型以优化工艺参数。首先根据超声直刃刀的切削特点,得出一般工艺情况下含前倾角、侧摆角切削的切深与步距模型,再根据“V”形加工工艺的特点获得“V”形加工工艺过程中的特殊切深模型,在此基础上,针对两种典型的残余高度类型得出两种残余高度模型,该模型表明零件表面倾斜角γ与侧摆角α相等时可得残余高度极大值。其次通过对超声直刃刀与圆盘刀的切削方式的分析,得到自主规划刀位点过程中直刃刀与圆盘刀的全局干涉判断模型和干涉避免方法,以及使用CAM软件初步规划过程中直刃刀会出现的刀尖干涉过程和干涉避免方法。最后建立了超声刀具前倾角、侧摆角与含有超声刀柄的六轴数控龙门机床ACU旋轴转的静态角度关系模型。3、开展基于UGCAM的超声辅助切削工艺规划,自主开发二次后处理器并生成通过Vericut机床加工仿真的NC代码。采用CAM软件与自主开发的二次后处理模块相结合的方式进行超声辅助切削工艺规划。首先选用UGCAM对“V”形加工工艺进行工艺规划,生成初步的三轴NC代码。其次根据超声直刃刀在“V”形加工工艺过程之中的工艺特点对NC代码进行二次后处理,生成含有超声刀柄运动信息的六轴NC代码,该二次后处理模块包含刀位点顺序二次编排、旋转轴指令转角研究、抬刀下刀信息研究以及切断刀路研究四大关键技术。最终经改编后的NC代码通过Vericut六轴数控机床运动仿真后成功确认其可行性。
吴义孝[7]（2019）在《六轴联动铺带缠绕编程技术研究与应用》文中研究表明复合材料广泛应用于航空工业的许多重要结构件中,在这些结构件的表面铺放复合材料以增强其性能,传统的人工铺缠方式程耗时较长,成本较高,难以满足短周期、高效率的铺缠加工的需求。本文针对航空零件形状特点,研究六轴铺带铺缠机床的高效率铺缠路径规划算法。在分析铺带铺缠加工工艺要求及待铺缠件形状特点基础上,规划了铺缠加工初始路径;针对待铺缠表面局部区域曲率刀轴矢量的剧烈变化降低铺缠效率的问题,分析刀轴姿态的可行误差范围,针对六轴铺带机床结构进行运动学建模,提出采用滤波的方式在各轴行程约束下降低沿加工路径上转轴变化的波动程度,采用铺缠一圈的刀具路径进行优化,验证了刀轴姿态优化算法的有效性。针对六轴铺带铺缠机床后处理过程中冗余轴行程分配问题,依照机床各轴行程范围计算沿加工路径上冗余轴的可行域,规划冗余轴的运动轨迹:包括基于回溯法、粒子群算法以及强化学习算法;针对转台轴运动负担较大问题,搭建能够反映运动性能强化学习仿真环境,通过强化学习控制决策体在可行区域内运动进行冗余轴分配,选用测试案例检验了上述算法的有效性。针对目前国内数控系统RTCP功能不支持六轴以上机床的问题,基于六轴铺带铺缠机床结构推导了RTCP算法,完成不同结构下为保证保证刀尖跟随目标的刀尖位置变换算法推导,实现了机床坐标系各轴速度和加工坐标系下末端执行器速度的变换;并在华中8型数控系统中开发了六轴机床的RTCP功能。基于上述研究工作,针对六轴铺带铺缠机床开发了专用后置处理软件,进行仿真试验以及实际加工铺缠试验,验证了铺缠路径规划算法以及RTCP算法的有效性;进行刀轴姿态优化前后铺缠试验对比,验证了刀轴姿态优化对铺缠效率的提升;选用简单的去冗余策略的对比试验结果表明通过强化学习分配的策略有效降低转台轴的速度和加速度要求的有效性。
刘宏达[8]（2019）在《闭式整体叶盘多轴联动电火花加工抬刀运动速度规划研究》文中提出闭式整体叶盘类零件是航空航天发动机的核心关键部件,其质量直接影响了发动机的可靠性、性能和成本。多轴联动电火花加工具有无宏观切削力、加工性能与材料的机械性能无关、可达性好以及成形精度高等优点,成为闭式整体叶盘类零件的首选加工方法。运动控制作为数控系统自动控制的一部分,负责控制机床的刀具和工件严格按照指令所给定的轨迹进行运动,对于一台机床能否实现复杂形状工件的高精度、高效率加工起着举足轻重的作用。如何在保证满足给定精度的前提下,给出一个计算复杂度和存储空间消耗都较小且相互均衡的折衷方案,是数控技术领域长期以来十分重视的一个热门难题。此外,多轴联动电火花加工机床的伺服进给与回退功能、抬刀功能都要求对轨迹能够进行频繁且精确的正向和反向插补,然而现有的插补方法大多是针对切削加工而设计,无法满足多轴联动电火花加工的功能需求。加工精度与加工效率的提升是衡量加工装备与加工技术的标准,本文研究工作的核心也是围绕加工精度与加工效率的提升展开,针对抬刀速度规划算法、数控系统及其插补器中存在的问题,提出相应的解决方案。主要研究工作如下:（1）针对现有高速抬刀技术在高速抬刀加减速算法以及控制系统方面存在的问题,详细分析了电火花加工过程中高速抬刀的基本要求,提出了适用于电火花加工高速抬刀的S形加减速算法以及基于EtherCAT协议的多轴联动电火花加工数控系统。将S形加减速算法分成三个功能模块进行分析,并在此基础上提出了用于主轴抬刀运动的S形加减速算法,该算法使用正弦曲线作为加加速度的控制函数,保证了加加速度的连续性。计算结果表明,在相同最大加加速度条件下,获得同样的最大速度,使用正弦曲线的加加速度方法规划能使得加减速过程中的最大加速度减小约25%。（2）针对传统抬刀控制算法在跨线段抬刀过程中频繁的加减速会大幅降低加工效率的问题,提出了一种电火花加工抬刀运动轨迹实时光顺与动态前瞻速度规划方法,解决了小直线段抬刀轨迹光顺及抬刀速度平滑的问题。利用一条参数曲线对由两条相邻小直线段构成的拐角进行光顺,将放电间隙作为轨迹光顺过程中过渡曲线与原小线段之间的最大轨迹逼近误差。通过使用双向扫描算法来计算光顺轨迹的速度极值曲线,该算法考虑各轴的最大速度、加速度以及加加速度等性能以及曲率极值等,然后利用加加速度可控的S形加减速算法获得平滑的抬刀运动指令速度曲线。仿真和实验结果验证了新规划方法的稳定性和可靠性,对复杂形状的零件加工表明,使用新规划方法可减少12.16%加工时间。（3）针对闭式整体叶盘多轴联动电火花加工抬刀运动过程中的速度波动、加工效率较低等问题,提出了多轴联动电火花加工抬刀运动轨迹光顺方法,实现了多轴联动抬刀运动轨迹的在线光顺与插补。根据直线运动轴和旋转运动轴量纲的不同,将多轴联动抬刀轨迹分为直线子轨迹和旋转子轨迹,分别对每条子轨迹运用三轴光顺方法进行转角光顺。然后在考虑工具电极和工件的CAD模型以及机床坐标系向工件坐标系的机床运动学变换的基础上,建立了闭式整体叶盘多轴联动电火花加工误差映射模型,将机床坐标系下轨迹光顺所产生的逼近误差按照非线性关系转换到工件坐标系下。最后将加加速度可控的S形曲线抬刀速度规划算法运用到光顺同步后的多轴联动抬刀轨迹,获得其指令速度曲线,使得抬刀能够快速稳定完成。实验表明,所提出的规划方法能够使某型号闭式整体叶盘单个叶片的平均加工时间减少19.68%。（4）针对目前闭式整体叶盘加工运动轨迹仍然是用大量逼近于原参数曲线的小线段来表示,不仅大大增加了数控系统的运算及实时处理的负担,而且造成了逼近误差的不断累积的问题,提出了基于编码器/播放器架构的多轴联动电火花加工及其速度规划方法。该方法使用机床坐标系下双NURBS并联曲线来描述多轴联动运动轨迹,通过广义弧长单位增量插补法获得参数曲线的“原子级”逼近点。在此基础上,提出了基于单位弧长增量扫描法的双NURBS并联曲线运动轨迹速度极值曲线的生成方法,该方法综合考虑了逼近点的曲率、各运动轴的最大加速度和加加速度。然后提出了基于编码器/播放器体系架构的速度规划的实现方法。该规划方法采用C2连续的双NURBS并联参数曲线表示的运动轨迹,在伺服进给运动中减少了小线段衔接处的插补速度损失,同时抬刀过程中无需进行转角光顺,获得了更大的“转弯”速度,从而提高了加工效率。
张鹏翔[9]（2018）在《六轴联动数控机床联动模式和冗余联动轴运动优化研究》文中研究说明数控机床是现代制造业的核心装备之一,提高机床的加工质量和加工效率有重要研究意义和应用意义。本文在相关项目的支持下,对一种具有三个平动联动轴和三个旋转联动轴的六轴联动数控机床在运动学模型层面展开了优化其刀具运动轨迹和加工效率的相关研究。首先,根据六轴联动数控机床的实际机械结构和联动轴分布,建立了该机床的运动学模型。研究了该种机床的冗余联动特点,和不同联动模式和联动轴配置下对应的运动学模型。在机床运动学模型的基础上,并针对该模型的特点,论文主要在如下三个方面进行了研究。第一,针对刀具中心点的实际运动轨迹与理论轨迹之间的误差,提出了以联动模式和联动轴配置形式切换实现该误差优化的方法。该方法建立了各种联动模式和联动轴配置形式情况下刀具中心点的轨迹误差,以刀具中心点轨迹误差最小和联动轴的运动符合实际行程为约束条件,根据刀具中心点和轴线矢量的具体情况,通过联动模式和联动轴配置形式的切换来满足约束条件,实现刀具中心点运动轨迹误差的优化。第二,针对刀具与工件的接触点实际运动轨迹与理论轨迹之间的误差,提出了以冗余旋转联动轴的运动优化轨迹误差的方法。该方法通过建立刀具中心点运动和刀具轴线矢量转动与接触点运动之间的关系,研究刀具中心点运动轨迹误差和刀具轴线矢量转动轨迹误差对接触点运动轨迹误差的影响,以冗余旋转联动轴的运动优化三个旋转联动轴的变化量,从而减小刀具中心点的运动误差和轴线矢量的转动夹角误差,实现接触点运动轨迹误差的优化。第三,为了避免或者减缓数控系统对联动轴运动速度的限制导致加工时间延长的现象,提出了以冗余旋转联动轴的运动优化联动轴运动速度的方法。该方法研究了联动轴运动速度与加工时间的关系,通过冗余旋转联动轴的运动调整所有联动轴的运动,进而调整联动轴的运动速度,使得这些速度不会超过数控系统设置值,从而实现加工时间的优化。此外,还研究了刀具中心点相对于工件表面的运动速度与冗余旋转联动轴运动之间的关系,通过冗余旋转联动轴的运动使得该速度与指定速度尽可能保持一致。最后,将上述研究内容和所得到的结果以机床后置处理程序的形式实现。在六轴联动数控机床上,采用卫浴产品的抛光加工实验,建立了表面粗糙度变化与抛光轮中心点运动轨迹误差和轴线转动误差之间的关系,对所研究的各个方法进行了验证。实验结果表明,论文所提出的研究方法能够提高抛光加工质量和加工效率,达到了优化的目标。
徐鹏[10]（2018）在《基于六自由度串并联机构的自由曲面抛光机床研究》文中进行了进一步梳理提高加工质量和效率,充分满足产品的生产需求是制造技术发展永恒的主题。目前,自由曲面抛光仍以手工加工为主,加工效率低、抛光精度不高并且稳定性差。为此,本论文以研制一台自由曲面自动化抛光装备为中心,结合超精密抛光技术、串联机器人技术、并联机器人技术、数控加工技术,提出一种新型串并联抛光机床的设计方案,开展串并联机构的运动学、静刚度、误差标定以及离线编程等理论分析和研究。在此基础上,完成一台串并联抛光机床的设计、搭建和调试工作,并通过标定实验和抛光实验,验证理论分析的正确性以及机床的有效性。全文的理论、应用研究内容以及成果主要包括以下几个方面:从自由曲面抛光的任务需求出发,提出一种基于六自由度串并联机构的抛光机床设计方案,主要包括实现抛光工具姿态调整的两自由度串联机构、实现工件位置调整的三自由度并联机构以及为方便抛光回转曲面而提供冗余转动的附属支链。抛光工具采用柔性球形抛光头,安装时其球心与串联机构两正交转轴轴线的交点重合,使得多轴联动过程中抛光工具相对工件的位置调整和姿态调整具有解耦特性。考虑到方案中并联机构和串联机构在结构上的独立性以及运动上的解耦性,分别基于空间闭环矢量法和指数积公式,系统地分析并联机构和串联机构的位置、速度、奇异性、工作空间以及灵巧性等运动学特性。由于机床采用卧式布局,提出一种考虑运动零部件重力影响的串并联机床静刚度半解析建模方法。通过将串并联机构依次在主动关节和被动关节处断开,把整机分解为若干个子装配体,每个子装配体包含一个或一组主动关节或被动关节,考虑到机床末端外载荷及各运动零部件重力影响,通过静力学分析分别求解各关节处的约束力。利用有限元法构造各子装配体在其局部坐标系中的柔度矩阵,再通过虚功原理分别求出各子装配体弹性变形对机床末端变形的影响。在小变形的前提下,借助线性叠加原理求出所有子装配体弹性变形导致的机床末端总变形,进而得到考虑重力影响的串并联机床整机刚度模型。为了补偿机床的几何误差,提出一种基于球杆仪测量距离信息的串并联机床几何误差综合标定方法。基于空间闭环矢量法和指数积公式,分别建立并联机构和串联机构的误差模型,并将影响末端位置误差和姿态误差的误差源分离。基于球杆仪的测量原理,借助并联机构和串联机构的位置误差模型,建立整机几何误差和球杆仪长度变化值的之间的映射关系,并通过理论分析去掉误差向量中的冗余项,得到包含全部独立参数的误差模型,进而可通过最小二乘法快速准确辨识出误差参数。通过修正机床操作空间中的位姿的方法,提出一种分步解耦的误差补偿策略,避免实际并联机构和串联机构联动过程造成的位姿耦合问题,简化误差补偿模型。为了实现抛光程序的编制,提出一种包含几何误差补偿功能的串并联机床数控程序离线编程方法。针对抛光的工艺特点,基于曲面信息、抛光策略、抛光轨迹、工艺参数等,研究工件坐标系中抛光头刀位文件生成算法。结合机床的几何误差补偿策略和理论运动学模型,开发带有误差补偿功能的串并联抛光机床专用后置处理模块,将机床操作空间内修正后的刀位文件转换为机床各独立驱动关节的运动。考虑数控系统特性,将各驱动关节的运动数据进行格式转换,并添加相应的辅助信息,生成多轴联动数控程序。基于上述方法,开发一套离线编程软件,实现被抛光曲面、工艺参数向数控程序的直接转换。根据所提出的串并联抛光机床的设计方案,对机床的机械系统、控制系统以及电气系统的进行详细设计和选型工作,在此基础上搭建一台六自由度串并联抛光机床,完成系统集成及整机调试工作。针对所搭建的机床,利用球杆仪开展误差标定实验,辨识出机床的几何误差。选择合理的抛光工艺参数,借助开发的离线编程软件,生成加工程序并控制机床多轴联动实现平面和马鞍形曲面抛光。实验过程中抛光头相对工件能够按照规划的轨迹运动,压缩量稳定,验证运动学标定算法和离线编程方法的正确性。实验结果表明抛光后不同材料、不同面型的零件表面粗糙度和最大轮廓高度均大幅度降低,验证机床的有效性和实用性。
二、一种六轴混合驱动数控机床的方案设计（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、一种六轴混合驱动数控机床的方案设计（论文提纲范文）
（1）电火花机床控制系统及叶片边缘修整实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 课题背景 |
| 1.3 电火花加工技术概述 |
| 1.3.1 电火花加工原理 |
| 1.3.2 电火花加工特点 |
| 1.4 国内外研究现状 |
| 1.4.1 叶片进排气边缘修整现状 |
| 1.4.2 运动控制系统的研究现状 |
| 1.5 本文研究主要内容 |
| 2 叶片进排气边缘加工工艺参数优化 |
| 2.1 电火花加工设备 |
| 2.2 粗加工工艺参数优化 |
| 2.2.1 实验方案 |
| 2.2.2 正交试验结果及分析 |
| 2.2.3 实验结果对比分析 |
| 2.3 精加工工艺参数优化 |
| 2.3.1 实验方案 |
| 2.3.2 实验设计 |
| 2.3.3 精加工实验结果 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 六轴电火花加工机床硬件结构 |
| 3.1 电火花机床总体设计 |
| 3.1.1 机床应具备的功能 |
| 3.1.2 机床的结构组成 |
| 3.1.3 机床部件结构选型 |
| 3.1.4 机床结构设计 |
| 3.2 电火花机床运动控制系统硬件结构 |
| 3.2.1 机床运动控制系统结构组成 |
| 3.2.2 运动控制系统硬件选型 |
| 3.2.3 放电状态检测电路 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 基于LabVIEW的机床运动控制系统软件设计 |
| 4.1 LabVIEW简介 |
| 4.2 数据采集功能的实现 |
| 4.2.1 动态链接库的调用 |
| 4.2.2 调用库函数节点技术 |
| 4.3 运动控制系统软件设计 |
| 4.3.1 控制系统软件总体设计 |
| 4.3.2 前面板用户界面设计 |
| 4.3.3 初始化模块设计 |
| 4.3.4 快速定位和单步移动模块设计 |
| 4.3.5 数据采集模块设计 |
| 4.3.6 放电间隙伺服进给模块设计 |
| 4.3.7 粗加工切断模块设计 |
| 4.3.8 接触感知模块设计 |
| 4.3.9 成型精加工模块设计 |
| 4.3.10 坐标显示及数据存储模块设计 |
| 4.4 刀位源文件后置处理 |
| 4.5 六轴插补程序设计 |
| 4.5.1 平面两轴直线插补 |
| 4.5.2 六轴插补算法 |
| 4.6 PID调节 |
| 4.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（2）六轴数控刃磨机的研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.1.1 课题研究背景 |
| 1.1.2 课题研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.2.3 数控刃磨技术的研究和发展趋势 |
| 1.3 课题研究主要内容 |
| 1.3.1 课题研究目标 |
| 1.3.2 课题研究内容 |
| 1.4 课题拟解决的关键问题 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 六轴数控刃磨机机械结构设计 |
| 2.1 整机总体设计 |
| 2.1.1 确定刃磨机达到的主要技术参数和技术指标 |
| 2.1.2 刃磨机的总体布局 |
| 2.2 机床关键部件滚珠丝杠理论计算 |
| 2.2.1 机床丝杠及进给系统组成 |
| 2.2.2 由物理模型建立力学模型 |
| 2.2.3 由力学模型建立数学模型 |
| 2.2.4 机床丝杠系统的振动特性 |
| 2.3 滚珠丝杠选型介绍 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 刃磨机主要部件建模仿真及分析 |
| 3.1 机构的三维实体建模 |
| 3.2 多体动力学理论基础 |
| 3.2.1 多刚体动力学算法原理 |
| 3.2.2 多柔体动力学 |
| 3.3 刃磨机系统的运动学和动力学仿真分析 |
| 3.3.1 模型的导入 |
| 3.3.2 定义各部件属性 |
| 3.3.3 确定部件之间的约束 |
| 3.3.4 添加驱动 |
| 3.3.5 添加关键零部件的接触及重力 |
| 3.3.6 仿真步数设置 |
| 3.3.7 机构仿真结果分析 |
| 3.4 基于ANSYS环境下刃磨机的静力学和动力学分析 |
| 3.4.1 有限元分析思路及分析软件ANSYS简介 |
| 3.4.2 有限元分析的方法 |
| 3.4.3 ANSYS软件中有限元分析的步骤 |
| 3.4.4 结果分析 |
| 3.5 动力学分析 |
| 3.5.1 动力学分析理论及原理 |
| 3.5.2 动力学结果分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 电气控制系统的设计与硬件构建 |
| 4.1 电气控制系统的设计 |
| 4.2 电气系统硬件搭建 |
| 4.2.1 步进电机及驱动器的选型 |
| 4.2.2 驱动器的连接与设置 |
| 4.2.3 外围配电电路及总体硬件结构搭建 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 数控系统的开发和刃磨加工实证 |
| 5.1 开放式数控系统简介 |
| 5.2 基于Mach3数控系统的二次开发 |
| 5.2.1 数控系统硬件设计及六轴联动的实现 |
| 5.2.2 数控系统人机界面开发 |
| 5.3 立铣刀刃磨加工实证 |
| 5.3.1 编程实例 |
| 5.3.2 立铣刀刃磨加工实证 |
| 5.4 铣刀切削加工实验验证 |
| 5.4.1 实验目的 |
| 5.4.2 加工条件 |
| 5.4.3 加工过程 |
| 5.4.4 实验结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 1.结论 |
| 2.创新点及经济性 |
| 3.展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间科研成果 |
| 致谢 |
（3）基于激光及视觉检测识别零件外形的工艺编码方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状及发展 |
| 1.2.1 国内研究现状 |
| 1.2.2 国外研究现状 |
| 1.2.3 现阶段CAPP发展 |
| 1.3 本文主要研究内容及创新点 |
| 第二章 系统框架设计及各模块原理分析 |
| 2.1 系统框架设计及各模块控制原理分析 |
| 2.1.1 系统总体框架 |
| 2.2 粗加工后视觉测量原理分析 |
| 2.2.1 视觉测量原理 |
| 2.3 激光位移传感器运动控制 |
| 2.3.1 激光位移传感器工作台工作原理 |
| 2.3.2 激光位移传感器通讯原理 |
| 2.3.3 激光位移传感器测量原理 |
| 2.4 机床自动加工原理 |
| 2.5 零件工艺编码设计及原理分析 |
| 2.5.1 Opitz工艺编码方式 |
| 2.5.2 车削零件工艺编码方式 |
| 2.6 六轴机器人抓取原理 |
| 2.7 各模块软硬件应用及设计 |
| 2.7.1 图形界面设计 |
| 2.7.2 机器视觉软硬件设计 |
| 2.7.3 激光位移传感器硬件 |
| 2.7.4 PLC及驱动器硬件 |
| 2.7.5 六轴机器人抓取硬件 |
| 2.8 本章小结 |
| 第三章 工艺编码系统中各模块的编程与实际控制 |
| 3.1 粗加工后视觉测量步骤与方法 |
| 3.1.1 图像畸变校正 |
| 3.1.2 中值滤波 |
| 3.1.3 轮廓的检测提取 |
| 3.1.4 圆弧的拟合 |
| 3.1.5 标定 |
| 3.1.6 Halcon测量外圆步骤 |
| 3.1.7 Halcon长度测量 |
| 3.1.8 视觉测量台器材清单 |
| 3.2 专用机床结构设计 |
| 3.2.1 主体机械结构设计 |
| 3.2.2 专用机床电气控制设计 |
| 3.3 PLC编程控制车床运动 |
| 3.3.1 三菱PLC程序与上位机通讯 |
| 3.3.2 串行通信 |
| 3.3.3 PLC数据通讯介质 |
| 3.4 激光位移传感器工作台结构设计 |
| 3.4.1 激光位移传感器422串口通讯及电气接线 |
| 3.4.2 激光位移传感器上位机界面设计 |
| 3.5 零件的工艺功能实现及界面设计 |
| 3.5.1 自动生成零件工序的数控G代码 |
| 3.5.2 零件图片的添加及代码 |
| 3.5.3 零件的工艺编码生成及代码 |
| 3.5.4 运用WORD生成工艺工序卡片 |
| 3.5.5 工艺及工序卡片制定原则与编程控制 |
| 3.5.6 车削轴类工件的工时计算 |
| 3.6 机器视觉轮廓尺寸测量界面设计 |
| 3.7 六轴机器人抓取及编程控制 |
| 3.7.1 抓取机构设计 |
| 3.7.2 机器人I/O口电气控制及编程 |
| 3.8 本章总结 |
| 第四章 零件工艺编码系统的实验结果分析 |
| 4.1 激光位移传感器实验分析 |
| 4.2 机床自动化加工设计实验分析 |
| 4.2.1 两轴运动器材选择 |
| 4.2.2 I/O口设置及PLC编程 |
| 4.2.3 零件外形加工编程及结果分析 |
| 4.3 机器视觉实验测量 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 全文总结与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读学位期间研究成果 |
| 致谢 |
（4）电火花机床多轴同步模型预测控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.2 目前国内外研究现状 |
| 1.2.1 电火花机床多轴控制技术应用现状 |
| 1.2.2 电火花机床多轴控制算法现状分析 |
| 1.2.3 机床多轴同步其他控制方式现状分析 |
| 1.3 本课题研究内容 |
| 第二章 多轴同步控制建模 |
| 2.1 多轴同步系统结构 |
| 2.2 系统整体分析 |
| 2.3 系统建模设计 |
| 2.3.1 单轴伺服系统建模 |
| 2.3.2 单轴滚珠丝杠驱动系统模型 |
| 2.3.3 双轴进给驱动数学模型 |
| 2.3.4 双轴控制系统模型 |
| 2.4 本章总结 |
| 第三章 多轴同步控制器设计与仿真 |
| 3.1 双轴同步控制器 |
| 3.1.1 双轴同步控制策略 |
| 3.1.2 双轴同步控制策略仿真 |
| 3.1.3 双轴同步控制算法 |
| 3.1.4 双轴同步控制算法仿真分析 |
| 3.2 多轴同步控制系统仿真 |
| 3.3 本章总结 |
| 第四章 多轴控制系统实验平台设计 |
| 4.1 硬件设计 |
| 4.2 软件设计 |
| 4.2.1 FPGA开发设计 |
| 4.2.2 回零模块 |
| 4.2.3 磁栅尺处理模块 |
| 4.2.4 位置补偿模块 |
| 4.2.5 传感器检测模块 |
| 4.2.6 双轴同步控制系统 |
| 4.3 各部分方案设计 |
| 4.3.1 实验平台驱动方案 |
| 4.3.2 控制器设计 |
| 4.3.3 控制模式设计 |
| 4.3.4 FPGA选型 |
| 4.4 多轴同步控制系统进给实验平台 |
| 4.5 本章总结 |
| 第五章 实验设计与分析 |
| 5.1 带激光干涉仪干涉检测试验 |
| 5.1.1 无磁栅半闭环精度测试 |
| 5.1.2 有磁栅全闭环精度测试 |
| 5.2 无激光干涉仪检测测试 |
| 5.2.1 双轴空载实验 |
| 5.2.2 双轴带负载实验 |
| 5.3 本章总结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 在学期间的研究成果 |
| 致谢 |
（5）叶片抛磨机器人研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 叶片抛磨设备国内外发展现状 |
| 1.3 工业机器人的发展现状 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 2 叶片抛磨系统结构设计 |
| 2.1 叶片加工工艺要求 |
| 2.2 叶片抛磨系统总体方案设计 |
| 2.3 六自由度关节式机器人开发 |
| 2.3.1 机器人结构设计 |
| 2.3.2 电机与减速器选型 |
| 2.3.3 机器人工作空间分析 |
| 2.4 叶片抛磨加工单元设计 |
| 2.4.1 砂带抛磨单元设计 |
| 2.4.2 尼龙轮抛磨单元 |
| 2.4.3 角磨机抛磨单元 |
| 2.5 机器人结构有限元分析 |
| 2.5.1 机器人关键部件有限元分析 |
| 2.5.2 机器人整机静力学分析 |
| 2.5.3 机器人整机模态分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 机器人运动学与动力学 |
| 3.1 机器人运动学基础 |
| 3.1.1 机器人位姿描述 |
| 3.1.2 坐标变换 |
| 3.2 机器人运动学分析 |
| 3.2.1 机器人运动学模型 |
| 3.2.2 机器人正向运动学 |
| 3.2.3 机器人逆向运动学 |
| 3.3 机器人动力学分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于倍福控制器的机器人控制系统开发 |
| 4.1 控制系统硬件方案设计 |
| 4.1.1 控制系统通讯方式 |
| 4.1.2 控制系统硬件选型 |
| 4.1.3 电气控制柜的设计与搭建 |
| 4.1.4 伺服电机驱动器参数设置 |
| 4.2 机器人控制系统软件开发 |
| 4.2.1 开发环境概述 |
| 4.2.2 控制器与编程PC的通讯 |
| 4.2.3 控制系统的参数配置 |
| 4.2.4 控制系统软件开发 |
| 4.2.5 人机交互界面的开发 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 机器人标定与加工程序生成 |
| 5.1 机器人运动学参数标定方案 |
| 5.1.1 机器人几何误差分析 |
| 5.1.2 机器人几何误差标定方案 |
| 5.2 基于UG的叶片抛磨NC代码生成 |
| 5.2.1 叶片造型 |
| 5.2.2 叶片抛磨走刀方式确定 |
| 5.2.3 UG刀路文件生成 |
| 5.2.4 刀路文件后处理 |
| 5.3 基于ADAMS的加工程序验证 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及专利 |
（6）蜂窝曲面零件超声辅助加工的六轴数控工艺研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.1.1 Nomex蜂窝复合材料的特性及其应用 |
| 1.1.2 Nomex蜂窝零件的加工技术现状 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 复杂曲面加工工艺的研究现状 |
| 1.2.2 超声辅助切削蜂窝材料工艺规划的研究现状 |
| 1.2.3 数控加工后置处理的研究现状 |
| 1.3 课题来源、意义与内容 |
| 1.3.1 课题来源 |
| 1.3.2 课题研究意义 |
| 1.3.3 课题研究内容 |
| 第二章 超声辅助切削工艺规划研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 超声辅助切削的工艺特点 |
| 2.2.1 航空航天工业典型蜂窝零件分析 |
| 2.2.2 超声辅助切削专用刀具分析 |
| 2.2.3 超声辅助切削工艺特点分析 |
| 2.3 超声辅助切削工艺规划研究 |
| 2.3.1 基于复杂扫掠曲面的粗加工工艺规划研究 |
| 2.3.2 基于曲面特征的精加工工艺规划 |
| 2.4 超声辅助切削粗加工工艺规划优选 |
| 2.4.1 建立复杂扫掠曲面残余高度模型 |
| 2.4.2 复杂扫掠曲面残余高度控制策略 |
| 2.4.3 建立特征刀位点计数模型 |
| 2.4.4 粗加工工艺方案对比研究 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 超声辅助切削工艺参数研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 一般三维曲面零件的残余高度研究 |
| 3.2.1 “V”形加工工艺残余高度研究 |
| 3.2.2 残余高度对工艺参数的影响分析 |
| 3.3 超声刀具干涉检查及其避免 |
| 3.3.1 超声刀具及刀柄干涉研究 |
| 3.3.2 直刃刀刀尖干涉分析 |
| 3.4 六轴数控机床旋转轴角度研究 |
| 3.4.1 A、C轴静态转角分析 |
| 3.4.2 超声刀柄静态转角分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 超声辅助切削六轴数控后处理研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于UG的超声辅助切削工艺规划实现 |
| 4.2.1 基于UG的“V”形粗加工工艺规划实现 |
| 4.2.2 基于UG的精加工工艺规划实现 |
| 4.3 超声辅助切削二次后处理模块关键技术 |
| 4.3.1 刀位点顺序二次编排研究 |
| 4.3.2 旋转轴角度计算与优化 |
| 4.3.3 抬刀及下刀信息规划研究 |
| 4.3.4 断屑刀路的规划研究 |
| 4.4 基于VERICUT的切削仿真实验 |
| 4.4.1 建立六轴数控机床运动仿真切削模型 |
| 4.4.2 案例零件的机床仿真与检验 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
（7）六轴联动铺带缠绕编程技术研究与应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1.绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 课题背景和意义 |
| 1.3 铺带缠绕相关技术及国内外研究 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 2.桶状零件铺缠路径规划和刀轴姿态优化 |
| 2.1 桶状零件铺缠路径规划 |
| 2.2 六轴铺缠机床运动学建模 |
| 2.3 铺带铺缠刀轴姿态优化 |
| 2.4 本章小结 |
| 3.六轴铺缠机床自由度去冗余算法研究 |
| 3.1 冗余轴解空间的构建 |
| 3.2 基于回溯法的自由度去冗余策略 |
| 3.3 基于粒子群算法和插值法的自由度去冗余策略 |
| 3.4 强化学习自由度去冗余策略 |
| 3.5 本章小结 |
| 4.六轴铺缠机床RTCP算法建模 |
| 4.1 机床RTCP坐标变换建模 |
| 4.2 机床RTCP坐标变换推导 |
| 4.3 速度变换建模与推导 |
| 4.4 本章小结 |
| 5、软件的实现与优化算法的验证 |
| 5.1 RTCP算法软件模块开发 |
| 5.2 刀轴路径优化试验验证 |
| 5.3 本章小结 |
| 6.全文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（8）闭式整体叶盘多轴联动电火花加工抬刀运动速度规划研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 数控技术的发展 |
| 1.1.2 电火花加工数控技术的发展 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 电火花加工抬刀运动研究现状 |
| 1.2.2 轨迹平滑运动规划方法研究现状 |
| 1.2.3 多轴联动数控加工装备速度规划的研究现状 |
| 1.2.4 速度规划研究现状 |
| 1.3 基于编码器/播放器体系架构的多轴联动电火花加工数控系统 |
| 1.4 课题来源及研究安排 |
| 1.4.1 课题的来源 |
| 1.4.2 当前的研究尚且存在的问题 |
| 1.4.3 论文的研究内容与安排 |
| 第二章 基于S形加减速算法的抬刀控制系统研究 |
| 2.1 现有主轴高速抬刀运动存在的问题 |
| 2.1.1 实现主轴高速抬刀的基本要求 |
| 2.1.2 电火花加工主轴高速抬刀控制系统 |
| 2.2 基于S形加减速曲线的主轴抬刀速度规划算法 |
| 2.2.1 运动段长度划分模块 |
| 2.2.2 离散化及误差计算模块 |
| 2.2.3 加减速算法执行模块 |
| 2.2.4 用于主轴抬刀速度规划的S形加减速算法 |
| 2.3 基于ETHERCAT协议的多轴联动电火花加工数控系统 |
| 2.3.1 数控系统人机交互界面 |
| 2.3.2 EtherCAT主站 |
| 2.3.3 主轴动态性能优化 |
| 2.4 仿真分析与加工对比实验 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 电火花加工抬刀运动轨迹实时光顺与动态前瞻速度规划方法 |
| 3.1 现有抬刀方法存在的问题 |
| 3.2 基于参数曲线的过渡曲线模型的建立 |
| 3.2.1 平面直角坐标系下过渡曲线的构造 |
| 3.2.2 平面直角坐标系下过渡曲线的计算 |
| 3.2.3 过渡曲线的坐标系转换 |
| 3.2.4 抬刀运动轨迹实时光顺方案 |
| 3.3 电火花加工抬刀运动动态前瞻速度规划方法 |
| 3.3.1 带前瞻功能的速度规划算法 |
| 3.3.2 双向速度极值扫描算法具体流程及计算方法 |
| 3.3.3 基于编码器/播放器架构的混合路径插补器 |
| 3.4 仿真分析与加工对比实验 |
| 3.4.1 仿真 |
| 3.4.2 加工对比实验 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 闭式整体叶盘多轴联动电火花加工抬刀运动速度规划方法 |
| 4.1 现有多轴联动电火花加工抬刀方法存在的问题 |
| 4.2 多轴联动电火花加工抬刀运动轨迹光顺方法 |
| 4.2.1 三轴抬刀运动轨迹光顺方法 |
| 4.2.2 多轴联动抬刀轨迹光顺方法 |
| 4.3 带前瞻功能的多轴联动电火花加工抬刀运动速度规划算法 |
| 4.3.1 多轴联动抬刀运动子轨迹同步 |
| 4.3.2 闭式整体叶盘多轴电火花加工误差映射模型分析与建立 |
| 4.3.3 运动子轨迹的速度合成与规划 |
| 4.4 仿真分析与加工对比实验 |
| 4.4.1 多轴联动抬刀运动仿真 |
| 4.4.2 闭式整体叶盘加工对比实验 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于编码器/播放器架构的多轴联动电火花加工及其速度规划方法 |
| 5.1 多轴联动电火花加工参数曲线插补及速度规划的问题 |
| 5.1.1 多轴联动电火花加工参数曲线插补的需求和挑战 |
| 5.1.2 基于编码器/播放器架构数控系统的速度规划模块 |
| 5.2 机床坐标系下双NURBS并联曲线描述的多轴联动电火花加工运动轨迹 |
| 5.2.1 NURBS曲线与B样条曲线的定义 |
| 5.2.2 机床坐标系下双NURBS并联曲线运动轨迹的定义 |
| 5.2.3 用于机床坐标系下双NURBS并联曲线的广义单位弧长增量插补法 |
| 5.3 基于单位弧长增量扫描法的双NURBS并联曲线运动轨迹速度极值曲线的生成 |
| 5.3.1 基于单位弧长增量扫描法的速度极值曲线的生成 |
| 5.3.2 基于轴加加速度限制的速度极值曲线生成 |
| 5.3.3 多轴联动运动轨迹的速度极值曲线 |
| 5.4 基于编码器/播放器体系架构的速度规划的实现 |
| 5.4.1 基于编码器的运动轨迹扫描分段 |
| 5.4.2 基于播放器端的电火花加工运动 |
| 5.5 仿真和实验验证 |
| 5.5.1 仿真验证 |
| 5.5.2 闭式整体叶盘加工实验 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 本文的工作总结 |
| 6.2 本文的创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录1 闭式整体叶盘加工示例曲线 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间的科研成果 |
（9）六轴联动数控机床联动模式和冗余联动轴运动优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 论文研究背景与意义 |
| 1.2 相关领域研究现状综述 |
| 1.2.1 六轴联动数控机床相关研究现状 |
| 1.2.2 刀具轨迹误差优化相关研究现状 |
| 1.2.3 加工效率优化相关研究现状 |
| 1.2.4 卫浴产品数控加工相关研究现状 |
| 1.3 论文研究内容 |
| 第2章 六轴联动数控机床运动学模型及其特性 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 六轴联动数控机床联动轴与坐标系 |
| 2.3 机床运动学模型 |
| 2.4 机床冗余联动特点 |
| 2.5 机床联动模式 |
| 2.5.1 三轴联动模式 |
| 2.5.2 四轴联动模式 |
| 2.5.3 五轴联动模式 |
| 2.5.4 六轴联动模式 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 抛光轮中心点轨迹误差最优的联动模式切换方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 抛光轮中心点轨迹误差 |
| 3.2.1 三轴联动的轨迹误差 |
| 3.2.2 四轴联动的轨迹误差 |
| 3.2.3 五轴联动的轨迹误差 |
| 3.2.4 六轴联动的轨迹误差 |
| 3.3 联动模式和联动轴配置形式的切换方法 |
| 3.4 仿真实验 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 接触点运动误差最优的冗余旋转联动轴运动条件 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 接触点的运动 |
| 4.3 接触点的运动误差 |
| 4.3.1 抛光轮中心点的平动误差 |
| 4.3.2 抛光轮轴线的转动误差 |
| 4.3.3 接触点运动误差 |
| 4.4 接触点轨迹误差优化 |
| 4.4.1 抛光轮中心点轨迹误差优化 |
| 4.4.2 抛光轮轴线转动轨迹误差优化 |
| 4.4.3 接触点轨迹误差最优的冗余旋转联动轴运动 |
| 4.5 仿真实验 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 联动轴速度优化与冗余旋转联动轴运动关系 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 加工时间与联动轴速度关系 |
| 5.2.1 加工时间与联动速度理论关系 |
| 5.2.2 联动轴速度限制下的加工时间 |
| 5.3 冗余联动轴与加工时间优化 |
| 5.4 冗余旋转联动轴运动与进给速率优化 |
| 5.5 仿真实验 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 六轴联动数控机床后置处理与加工实验 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 抛光工艺与机床联动轴运动关系 |
| 6.3 机床后置处理程序实现 |
| 6.3.1 抛光轮特征补偿功能 |
| 6.3.2 后置处理程序 |
| 6.4 卫浴产品抛光加工实验 |
| 6.4.1 联动模式和联动轴配置形式的切换实验 |
| 6.4.2 冗余旋转联动轴优化措施实验 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 研究成果总结 |
| 7.2 论文主要创新点 |
| 7.3 后续研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
（10）基于六自由度串并联机构的自由曲面抛光机床研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源及研究的目的和意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 研究目的和意义 |
| 1.2 抛光装备国内外研究现状 |
| 1.2.1 基于串联机构的抛光装备 |
| 1.2.2 基于串并联机构的抛光装备 |
| 1.3 串并联机床关键技术研究现状 |
| 1.3.1 运动学分析 |
| 1.3.2 静刚度分析 |
| 1.3.3 运动学标定 |
| 1.3.4 离线编程技术 |
| 1.4 当前研究存在的问题 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第2章 串并联抛光机床方案设计及其运动学分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 基于串并联机构的抛光机床方案 |
| 2.2.1 机床方案设计 |
| 2.2.2 机床方案特点 |
| 2.2.3 坐标系建立及姿态描述 |
| 2.3 并联机构运动学分析 |
| 2.3.1 并联机构自由度分析 |
| 2.3.2 并联机构位置逆解分析 |
| 2.3.3 并联机构位置正解分析 |
| 2.3.4 并联机构速度分析 |
| 2.3.5 并联机构奇异性分析 |
| 2.3.6 可达工作空间分析 |
| 2.3.7 最大内接规则工作空间分析 |
| 2.3.8 运动学性能分析 |
| 2.4 串联机构运动学分析 |
| 2.4.1 串联机构位置正解分析 |
| 2.4.2 串联机构位置逆解分析 |
| 2.4.3 串联机构速度分析 |
| 2.4.4 串联机构工作空间分析 |
| 2.4.5 抛光工具进动运动分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 串并联抛光机床静刚度分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 考虑重力影响的静刚度建模思路 |
| 3.3 并联机构子装配体静刚度建模 |
| 3.3.1 动平台子装配体刚度 |
| 3.3.2 连杆子装配体 |
| 3.3.3 滑块子装配体 |
| 3.4 串联机构子装配体静刚度建模 |
| 3.4.1 水平轴子装配体 |
| 3.4.2 竖直轴子装配体 |
| 3.5 串并联抛光机床整机刚度建模 |
| 3.5.1 并联机构刚度建模 |
| 3.5.2 串联机构刚度建模 |
| 3.5.3 机床整机刚度建模 |
| 3.6 子装配体柔度矩阵 |
| 3.6.1 含被动关节子装配体 |
| 3.6.2 含主动关节子装配体 |
| 3.7 仿真分析 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 串并联抛光机床运动学标定 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 串并联抛光机床的误差建模 |
| 4.2.1 并联机构误差建模 |
| 4.2.2 串联机构误差建模 |
| 4.3 末端相对误差测量 |
| 4.4 几何误差辨识 |
| 4.5 误差解耦补偿 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 串并联抛光机床离线编程方法研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 串并联抛光机床编程方法 |
| 5.3 刀位文件的生成 |
| 5.3.1 自由曲面描述 |
| 5.3.2 平面上抛光轨迹规划 |
| 5.3.3 曲面上刀触点轨迹 |
| 5.3.4 曲面上刀位点轨迹 |
| 5.4 后置处理模块开发 |
| 5.4.1 驱动关节位置求解 |
| 5.4.2 驱动关节速度求解 |
| 5.5 数控程序编程方法 |
| 5.6 应用算例 |
| 5.6.1 抛光平面 |
| 5.6.2 抛光马鞍面 |
| 5.6.3 抛光自由曲面 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 串并联抛光机床研制及实验研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 串并联抛光机床研制 |
| 6.2.1 机械结构设计 |
| 6.2.2 数控系统设计 |
| 6.2.3 电气系统设计 |
| 6.3 串并联抛光机床的标定实验 |
| 6.4 串并联抛光机床的抛光实验 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读学位期间发表的学术论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
四、一种六轴混合驱动数控机床的方案设计（论文参考文献）
- [1]电火花机床控制系统及叶片边缘修整实验研究[D]. 宋涛. 大连理工大学, 2021
- [2]六轴数控刃磨机的研制[D]. 雷子山. 广东工业大学, 2020(02)
- [3]基于激光及视觉检测识别零件外形的工艺编码方法研究[D]. 庄孝斌. 江苏理工学院, 2020(01)
- [4]电火花机床多轴同步模型预测控制研究[D]. 郭亚丽. 北方工业大学, 2021(01)
- [5]叶片抛磨机器人研制[D]. 王元. 西安理工大学, 2020(01)
- [6]蜂窝曲面零件超声辅助加工的六轴数控工艺研究[D]. 俞浩峰. 杭州电子科技大学, 2020(04)
- [7]六轴联动铺带缠绕编程技术研究与应用[D]. 吴义孝. 华中科技大学, 2019(03)
- [8]闭式整体叶盘多轴联动电火花加工抬刀运动速度规划研究[D]. 刘宏达. 上海交通大学, 2019(06)
- [9]六轴联动数控机床联动模式和冗余联动轴运动优化研究[D]. 张鹏翔. 清华大学, 2018(06)
- [10]基于六自由度串并联机构的自由曲面抛光机床研究[D]. 徐鹏. 哈尔滨工业大学, 2018(01)