虚拟轴机床的研究进展──兼谈在清华大学研制成功的VAMT1Y型原型样机

一、虚拟轴机床的研究背景自欧洲发生第一次工业革命以来，机械加工设备经历了皮带机床、齿轮机床、数控（NC）机床、计算机数控机床（CNC）、多功能加工中心等几代的发展。在机械制造系统的发展过程中，每一代设备的更新和革命，都给制造技术和生产带来一次飞跃和进步，使机械制造业的生产能力和产品质量大幅度提高、生产成本降低和生产周期明显缩短。但是，历代制造设备在结构方面一般均采用由床身、立柱、主轴箱和工作台等部件串联而成的非对称“C”型布局。尽管这种传统布局具有作业范围大、灵活度好等优点，但亦存在如下固有缺陷：1…     

面向对象的可制造性评价系统

可制造性评价是实现产品并行设计的重要手段。本文介绍了一个面向对象的可制造性评价系统，提出了基于优化工艺设计的可制造性评价策略，将优化工艺设计转化为一个目标规划问题。在此基础上，讨论了基于约束检验的可制造性评价内容和提出了结构工艺性评价和加工可行性评价的分层评价树；研究了可制造性评价系统的信息需求及信息建模，系统知识组成及面向对象的知识表达。最后介绍了基于面向对象技术的系统实现过程和体系结构。     

并联机床刀位文件生成及后置处理

以6-TPS型并联机床为结构模型,阐述了数控代码生成原理及无干涉刀位文件的生成方法。给出了机床后置处理的公式化描述,建立了后置处理器的系统框架,探讨了后置处理过程中坐标变换和作业空间检验,提出了利用多余自由度优化动平台位姿的策略。研究了通过优化一组刀位文件的综合误差度来确定工件坐标系定位矢量的方法,提出了基于刀轴矢量的Descartes空间插补算法。提出的系统结构及算法已经在多台并联机床开发中得到应用和验证。     

磁盘高点铲刮头动特性的实验研究

在设计铲刮头时，不仅要研究铲刮头浮动块的静特性．而且必须要研究其动特性，使铲刮头浮动块在铲刮磁盘高点时有良好的跟随性，提高铲刮质量。文中阐述了浮动块跟随振动的３种模态，着重分析了平行振动模态．进行了正压型浮动块和负压型浮动块的动特性设计。实验证明，经过静、动特性设计的铲刮头．能高效地铲刮高于０．２μｍ的高点。     

兼顾速度特性的三自由度混联机床尺度设计

以设计高速混联机床为目的,研究了一种两自由度并联机构的设计方法。建立了机构的运动学正逆封闭解方程、作业空间解析解和速度传递方程。根据机床的特点,定义出速度输出率和全域速度输出率指标,明确了机构输入和输出速度与设计参数之间的关系。提出一种兼顾速度和作业空间要求的并联机床尺度设计方法,并进行了具体的设计计算,结果证明该方法可行。基于此并联机构,给出了一台高速三轴混联机床的概念设计。