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并联运动机床 机床是完成特定金属加工过程（切削、锻压、激光加工等）的机器。也称为工作母机或工具机。说白了机床就是制造机械的工具。因此机床工业是保证国民经济健康发展的基础工业，机床工业的发展水平也是一个国家工业化水平的重要标志。所以机床的创新和制造对机械制造业绝对是十分重要的。所以我们也可以看到到世界各地的机床研究机构和某些具有创新思想的机床公司都在探索新一代的机床。而1994年开始出现并迅速发展的并联运动机床就是这种执着追求的产物。 首先说一下串联机构和并联机构。串联机构是一组运动链串联而成。它的特点是第一个运动链接受驱动器输入而开始运动，只用当它结束后，才开始第二个运动链的运动，以此类推。最终由运动链n给出串联机构的输出。串联机构的机构学上通常都是开环。并联机构是一组两个或两个以上的分支结构并联而成。它的特点是，所有分支结构可以同时接受驱动器输入，而最终给出输出，并联机构在机构学上多是闭环结构。 而对于机床而言。并结构机床之前的机床机构多为串联。还有一种结构便是混合并联结构。 再详细的说一下并联结构。说到并联结构就必须要提一下Stewart平台。它是stewart在1965年提出.一种新型的、6自由度的空间并联结构，它是由上下两个平台和六个并联的、可独立自由伸缩的杆件组成。可以说stewart创造的这种空间并联结构是有划时代意义的。这之后并联结构迅速发展，还解决了很多串联结构无法解决的问题。六杆并联机床也是运用了它。还要说的就是一个Tricept机器人。它由瑞典Neos Robotic公司开发。它引出了另外一种并联运动机床：三杆并联机床。而现在的并联运动机床大多就是六杆并联和三杆并联两种。并联机构应用的领域可以说是非常的多。如运载机器的模拟器很多飞行和赛车模拟系统都是运用并联结构为基础产生运动的效果。还有工业机器人中的并联机器人，当然还有机床里的并联运动机床等。如今开发者对并联结构的开发和创造都很积极。各种以stewart平台和Tricept机器人为基础开发出的新型并联机床也在不断地问世。 随着科技的发展。先进制造技术的发展趋势对制造工艺设备有了以下几个新的要求。 轻质材料和高强度材料的应用将日益广泛。 零件的形状越来越复杂。 最好在一台设备上完成全部加工工序。 能够经济地加工小批量、多品种的零件。 由这几个要求审视并联运动机床的话，它的优势有可移动性好、误差可补偿、轻形结构。略施就在于部件存在干涉、热变形影响大、原件性能问题。所以并联机床多应用于高速切削和淬硬零件加工方面，具体应用领域为： 1）模具制造。 2）汽缸体和传动箱体。 3）飞机零件，特别是大型结构零件。 应用范例较成功的就是德国生产空中客车客机的欧洲航空航天公司。该公司在1999年和2001年先后购置6台Ecospeed型并联运动机床。用于加工大型客机和战斗机的结构件。并取得了明显效益。但是在某些方面并联运动机床做的也不那么好，如大批量生产的汽车工业。其使用了更长的时间来换刀具，辅助时间占的比重较大。因此，并联运动机床的设计不能仅以运动学的角度提高机床动态性能，还要在提高外围设备（道具交换系统、工作台交换系统等）性能下功夫。这也是如今并联运动机床设计需要突破的一个难点。 并联机床的设计方法与传统数控机床的设计有很大不同。在设计时必须要考虑非线性、奇异性、和多样性三个特点。它详细的设计步骤如下： 原始参数确定。根据机床的应用领域和加工对象确定机床设计的原始参数。例如，被加工材料、零件尺寸范围、加工工艺、主轴功率和切削力。 概念设计和运动综合。首先要确定采用并联运动机构还是并联与串联混合的结构，三杆还是六杆机构，固定杆长还是可变杆长。然后，进行运动学的综合与分析，确定是否需要其他的构件。此外，概念设计还包括确定机构的几何尺寸，计算机平台的姿态和工作空间，校验构件是否在运动时发生干涉以及进行运动过程的仿真。 机床的结构设计。部件的设计和选用，包括主轴部件、杆件、铰链以及支承部件的设计。结构设计需要借助有限元分析和仿真反复优化，以获得满意的静态、动态和热能态。 控制系统的设计和标定。将加工零件所需要的笛卡尔坐标数据，转换成驱动并联运动机构动平台的控制数据，是一个非常复杂的问题，需要解决控制算法和实时转换等技术关键。由于在转换过程忽略了杆件和铰链的制造和装配误差，加上运动参数的非线性，实际轨迹往往偏离理想要求。因此，空间位置标定和补偿就成为了并联运动机床控制系统设计的特殊问题。 样机试制。并联运动机床的样机试制、标定、补偿和修正将与机床设计过程本身联系在一起，是机床性能优化不可缺少的环节。换言之，在目前的技术下并联运动机床还很难一次试制成功。 从设计步骤就可以看出并联运动机床设计过程比较复杂，涉及概念设计、坐标转换的数学运算、运动仿真、有限元分析、结构分析许多方面，不是