内容发布更新时间 : 2024/5/10 16:53:21星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

数控螺旋面钻头尖刃磨机的机构仿真

一、原理

图1二并联杆数控螺旋面钻头尖刃磨机床示意图

图2 二并联杆数控螺旋面钻头尖刃磨机床刃磨原理图

重要假设条件：

1、 二并联杆数控螺旋面钻头尖刃磨机床是通过两组并联杆（2，a和3，b）保证动平台4

只在空间中做水平运动，而没有翻转运动。每一组并联杆是由空间相互平行的4根杆件组成，由于组内各杆件受力相同，所以将其简化成平面机构如图2。构件a，b是保证动平台4只做水平运动的辅助平行杆，所以可以假设将机构中杆件a，b省略，而动平台4只做水平移动，没有翻转运动，也就是4相对于地面的夹角θ4恒等于0。

2、 直线电机的次子有两个（1和5）但是在加工过程中并不是两者同时运动，所以假设5

与导轨固联。

3、 假设机床在工作过程中动平台4只受到树直向上的恒力作用，且作用在其中心位置。 基于以上假设机床平面结构示意图如图3。

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图3二并联杆数控螺旋面钻头尖刃磨机床简化机构平面结构示意图

二、建立仿真方程

C2=cos(θ2) S2=sin(θ2) C3=cos(θ3) 一）力方程（分别对各个杆件进行受力分析） 对动平台4：受力分析如图4

S3=sin(θ3)

F24x+F43x=m4*Ac4x （1） F24y+F43y=m4*Ac4y （2） F24y*rc4-F43y*rc4=0 （3） 对并联杆2：受力分析如图5

图4动平台4的受力分析

F12x+F24x=-m2*Ac2x （4） F12y+F24y=-m2*Ac2y （5） F12x*rc2*S2+F12y*rc2*C2 -F24x*rc2*S2-F24y*rc2*C2=I2*α2 （6）

图5并联杆2的受力分析 对直线电机滑块1：受力分析如图6

Fm+F12x=m1*r1_dot_dot （7） Fy=F12y （8）

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图6直线电机滑块1的受力分析

对并联杆3：受力分析如图7

F13x+F43x=-m3*Ac3x （9） F13y+F43y=-m3*Ac3y （10） F43x*r3*C3+F43y*r3*S3= I3*α3 （11）

图7并联杆3的受力分析 二）闭环矢量运动方程（矢量图如图8）

图8 闭环矢量图

矢量方程为：R1+R2=R3+R4

将上述矢量方程分解为x和y方向，并分别对方程两边对时间t求两次导数得： r1_dot_dot+r2*α2*S2+r2*w2^2*C2=r3*α3*S3+r3*w3^2*C3 （12） r2*α2*C2-r2*w2^2*S2=r3*α3*C3-r3*w3^2*S3 （13） 三）质心加速度的矢量方程

图9质心加速度的矢量示意图

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