六軸混聯(lián)臥式加工裝置結構參數(shù)標定研究.pdf

1、近年來我國螺旋槳加工水平有了顯著提高，但在其加工過程中仍存在諸多缺陷。尤其在大型船用螺旋槳的加工過程中經常出現(xiàn)振顫、干涉、二次裝夾等問題。為改進上述不足，采用兩套相同的混聯(lián)加工裝置對稱布局在待加工螺旋槳兩側，實現(xiàn)螺旋槳的雙刀雙面加工。該加工方法可有效地提高螺旋槳的加工精度與加工效率。
　　此混聯(lián)加工裝置是在3自由度串聯(lián)機構執(zhí)行末端采用懸臂式結構安裝一改進的3-RPS并聯(lián)機構。裝置的總自由度數(shù)為5，可實現(xiàn)刀具沿X、Y、Z三個方向的移

2、動與繞X、Y軸兩個方向的擺動。本文主要研究混聯(lián)加工裝置結構參數(shù)的標定，旨在提高該裝置的加工精度，實現(xiàn)大型船用螺旋槳的高效高質加工，具有重要的科學意義與工程價值。
　　分析了裝置的結構特點與總自由度數(shù)。針對裝置并聯(lián)機構位姿參數(shù)存在耦合的問題，基于高等空間機構學對位姿參數(shù)進行了解耦。在此基礎之上，分別采用解析法與改進的數(shù)值迭代法建立了裝置的運動學逆解模型與正解模型。運用ADAMS對裝置進行運動學仿真，驗證了正、逆解模型的準確性。

3、>　　考慮裝置的串、并聯(lián)機構運動耦合情況，提出一種將兩機構分離標定的方法。針對串聯(lián)機構執(zhí)行末端誤差無法直接測量的問題，建立執(zhí)行末端位置與刀頭點位置映射關系，在此基礎上構建串聯(lián)機構的誤差模型與參數(shù)辨識模型，進而構建包含結構參數(shù)誤差的運動控制模型，實現(xiàn)串聯(lián)機構的誤差補償；針對并聯(lián)機構結構特點，研究了利用帶有千分表的標準檢具標定驅動桿回零長度的方法，通過二次標定的方法標定了鉸點的位置誤差，建立鉸點位置誤差模型并采用Levenberg-Marq

4、uardt算法對此誤差進行辨識，構建包含結構參數(shù)誤差的運動控制模型實現(xiàn)驅動桿回零長度誤差與鉸點位置誤差的共同補償。最后通過ADAMS參數(shù)化建模與仿真，驗證了該標定方法的正確性與有效性。
　　基于本文提出的標定方法對裝置樣機進行實際標定。通過測量標準樣件對串聯(lián)機構進行標定，消除X、Y、Z三移動平臺的垂直度誤差；通過測量標準量塊得到刀具移動時的位置誤差與擺動時的聚點性誤差，并利用這兩種誤差對并聯(lián)機構的鉸點位置進行標定，消除機構的鉸點位