加工中心主轴系统两点结合RCSA逆算法

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ＬｉｕＹｕＺｈａｎｇＹｉｍｉｎ
（ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃｌａＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｎｄａＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ，ＮｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ１１０８１９，Ｃｈｉｎａ）
ＩｎｖｅｒｓｅａｌｇｏｒｉｔｈｍｏｆＲＣＳＡｗｉｔｈｔｗｏｃｏｕｐｌｉｎｇｐｏｉｎｔｓｏｆｍａｃｈｉｎｉｎｇｃｅｎｔｅｒｓｐｉｎｄｌｅｓｙｓｔｅｍ
ｏｎｅｌａｔｅｒａｌｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｄｅｇｒｅｅｏｆｆｒｅｅｄｏｍ（ＤＯＦ）．Ｔｈｉｓｔｗｏ — ｐｏｉｎｔｍｏｄｅｌｏｆｔｈｅｍａｃｈｉｎｉｎｇｓｙｓｔｅｍ
摘要：研究了加工中心主轴系统动力学特性理论预测方法，采用导纳综合子结构法对加工系统
进行动力学建模．在动力学模型中，刀具和刀柄在２个单点结合，每个点具有一个横向位移自由度．两点结合的动力学模型无须考虑节点的转角自由度，因此简单可行．在求解方法上采用ＲＣ — ＳＡ逆算法求解刀柄末端位移导纳矩阵，解决了刀柄结构复杂不易建模的难题和空间位移导纳有限不易测试的问题．然后进行算例研究，对长度为２４５，１４７和１６８１ＴｎＴＩ的刀具与相同刀柄耦合进行验证．结果表明，该ＲＣＳＡ逆算法能够准确求出刀柄位移导纳矩阵，并可根据刀柄位移导纳准确获得不同长度刀具安装进刀柄的复杂耦合情况下刀具末端的位移导纳．关键词：导纳综合子结构法；两点结合；逆算法；加工系统；刀尖点中图分类号：ＴＨ１１３．１文献标志码：Ａ文章编号：１００１— ０５０５（２０１４）０１－００８２ — ０５
第４４卷第１期
来自百度文库２０１４年１月
东南大学学报（自然科学版）
ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＳＯＵＴＨＥＡＳＴＵＮＩＶＥＲＳ￣Ｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ）
Ｖｏ１．４４ＮＯ．１Ｊａｎ．２０１４
ｈｅｔｍａｃｈｉｎｉｎｇｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｅｔｏｏｌｎｄａｔｏｏｌｈｏｌｄｅｒａｒｅｃｏｕｐｌｅｄａｔｔｗｏｓｉｎｇｌｅｐｏｉｎｔｓ，ａｎｄｅｖｅｒｙｐｏｉｎｔｈａｓ
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１— ０５０５．２０１４．０１．０１５
加工中心主轴系统两点结合ＲＣＳＡ逆算法
刘宇张义民
（东北大学机械工程与自动化学院，沈阳１１０８１９）
ｃｏｕｐｌｉｎｇｓｕｂｓｙｓｔｅｍａｌｇｏｒｉｈｍ（ｔＩＳＡ）ｉｓａｄｏｐｔｅｄｔｏｍｏｄｅｌｔｈｅｍａｃｈｉｎｉｎｇｓｙｓｔｅｍ．Ｉｎｈｔｅｍｏｄｅｌｏｆ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｏｆｄｙｎａｍｉｃｓｏｆａｍａｃｈｉｎｉｎｇｃｅｎｔｅｒｓｐｉｎｄｌｅｉｓｓｔｕｄｉｅｄ，ａｎｄｔｈｅｒｅｃｅｐｔａｎｃｅ
ｄｏｅｓｎｏｔｎｅｅｄｔｏｃｏｎｓｉｄｅｒｈｅｔｒｏｔａｔｉｏｎａｌｄｅｇｒｅｅ．ａｎｄ，ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｉｔｉｓｅａｓｙａｎｄｆｅａｓｉｂｌｅ．ＴｈｅｉｎｖｅｒｓｅＲＣＳＡｉｓｓｔｕｄｉｅｄｔｏｏｂｔａｉｎｈｅｔｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｒｅｃｅｐｔａｎｃｅｏｆｔｈｅｅｎｄｏｆｔｈｅｈｏｌｄｅｒ．ＩｔＣｎａｓｏｌｖｅｈｅｔｉｓｓｕｅｔｈａｔｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｈｅｈｏｌｄｅｒｉｓｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｄ．ｎｏｔｅａｓｙｔｏｍｏｄｅｌｅｘａｃｔｌｙｎｄａｔｈｅｓｐａｃｅｉｓｎａｒｒｏｗ．