[发明专利]判别并联机床产生轮纹的铰链的方法

说明书

技术领域

本发明涉及并联机床加工精度的研究领域，具体涉及判别并联机床产生轮纹的铰链的方法。

背景技术

现有的并联机床加工的工件表面有轮纹现象，如图1～2所示。工件被切出三层圆柱凸台，其直径分别为φ60mm、φ80mm和φ100mm，高度均为10mm，在工件各层圆柱表面均有轮纹，形状为凸起的圆柱母线。用图3所示的并联机床加工φ100mm的圆柱时，铣刀转速为400r/min，动平台回转速度为120mm/min，铣刀进给量为0.3mm/r。改变铣刀的转速和动平台的回转速度，多次加工工件，有类似的轮纹。

工件表面的轮纹有以下特点：(1)轮纹有的明显，有的不太明显，有的不明显。明显的轮纹用眼睛能直接识别，图1～2所示的工件上，能看到每个圆柱面上有两条明显的轴向轮纹，用手触摸工件表面，明显感到轮纹处有凸起；不太明显的轮纹用眼睛直接识别有难度，不明显的轮纹用眼睛难以直接识别，需要用三坐标测量机等检测。工件表面上有的位置，理论上计算可能出现轮纹，用三坐标测量机等实际检测，没有轮纹，是因为轮纹对表面形状的影响已包含在形状误差中，这种情况下，可以认为，该位置没有轮纹。(2)轮纹周向分布有间隔一定角度的规律性。(3)不同半径圆柱面上轮纹有近似在过轴线的同一个径向平面上的规律性。

在并联机床加工的工件表面上出现轮纹是普遍现象，是并联机床共有的问题，并不是图1～2所示并联机床加工的工件表面特有的，加工精度高的并联机床在工件表面上有不太明显或不明显的轮纹，加工精度低的并联机床在工件表面上有明显或不太明显的轮纹。

工件表面的轮纹使工件存在的不足之处：工件表面的轮纹由于表面凸起而影响轮纹处的表面形状，产生形状误差，影响并联机床加工工件的精度，尤其是明显的轮纹。

并联机床的铰链间隙是产生轮纹的根源，为改善工件表面轮纹处的形状误差，提高并联机床的加工精度，需要找出并联机床产生轮纹的铰链，进行维修、间隙调整或重新设计与更换。

发明内容

本发明目的在于：提供一种判别并联机床产生轮纹的铰链的方法，用于判别并联机床产生轮纹的铰链，为进行铰链的维修、间隙调整或重新设计与更换服务，提高并联机床的加工精度。

本发明的技术解决方案：根据并联机床的结构和运动，计算得到连杆绕动平台上万向铰的动、定轴相对动平台的角速度及连杆绕定平台上万向铰的动、定轴相对定平台的角速度，再计算得到连杆绕万向铰的铰链轴相对铰链孔反转时工件表面轮纹的位置与产生轮纹的铰链的对应转角关系，在此基础上，根据工件表面的轮纹位置和连杆绕万向铰的铰链轴相对铰链孔反转时工件表面轮纹的位置与产生轮纹的铰链的对应转角关系，判别并联机床产生轮纹的铰链。

本发明的判别并联机床产生轮纹的铰链的方法中，判别并联机床产生轮纹的铰链的工件为并联机床加工的单层或多层圆柱体工件。

本发明的判别并联机床产生轮纹的铰链的方法中，用绕圆柱体工件轴线的转角描述工件表面轮纹的位置与产生轮纹的铰链的对应转角关系。

本发明的判别并联机床产生轮纹的铰链的方法中，用连杆绕万向铰的铰链轴相对铰链孔反转时的角速度为零判别连杆绕万向铰的铰链轴相对铰链孔反转。

本发明的判别并联机床产生轮纹的铰链的方法中，由工件表面轮纹判别并联机床产生轮纹的铰链的步骤：

第一步：用并联机床加工圆柱体的工件。

第二步：用三坐标测量机等测量工件表面的轮纹，得到圆柱体工件表面的轮纹的位置。

第三步：根据并联机床的结构和连杆的运动，先计算获得连杆绕动平台上万向铰的动、定轴相对动平台的角速度及连杆绕定平台上万向铰的动、定轴相对定平台的角速度，在此基础上，再计算获得连杆绕万向铰的铰链轴相对铰链孔反转时工件表面轮纹的位置与产生轮纹的铰链的对应转角关系。

第四步：由工件表面的轮纹位置和连杆绕万向铰的铰链轴相对铰链孔反转时工件表面轮纹的位置与产生轮纹的铰链的对应转角关系，判别并联机床产生轮纹的铰链。

本发明的有益效果：

1.通过判别并联机床产生轮纹的铰链，找出并联机床产生轮纹的铰链，进行铰链的维修、间隙调整或重新设计与更换等，使工件表面的轮纹不明显，满足加工精度的要求，提高并联机床的加工精度。

2.并联机床加工圆柱体工件时，各连杆绕万向铰的铰链轴均要相对铰链孔反转，使并联机床的各铰链均可能产生轮纹，这样，由圆柱体工件表面轮纹判别并联机床产生轮纹的铰链，能较全面找出和判别并联机床上产生轮纹的铰链。

附图说明