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在RV减速器中,偏心轴类零件的加工精度对整个工业机器人的运动性能有至关重要的影响。本课题以偏心轴随动数控磨床为研究对象,目的在于提高偏心轴磨削表面的轮廓精度。论文的研究内容如下: (1)偏心轴随动磨床零部件CAD建模和动态性能分析与优化。首先对偏心轴磨床床身、头架、尾架利用SolidWorks进行三维建模,并用ABAQUS软件进行静力学和模态分析,找出薄弱环节进行优化设计。 (2)偏心轴随动磨削数学模型研究。分析了随动磨削特性,包括砂轮磨削点的运动轨迹及设计约束方程,并对偏心轴在恒线速度条件下进行建模分析,探讨在其磨削过程中砂轮半径变化、砂轮安装偏心、砂轮架X方向位置偏移等因素导致的摆轴表面轮廓精度影响程度。 (3)多体系统运动学理论在偏心轴随动数控磨床中的应用。首先分析了偏心轴数控磨床拓扑结构及低序体阵列,并对误差的描述方法及辨识方法进行研究,建立理想情况下及实际加工条件下的偏心轴精密磨削运动方程。然后分析了磨削加工的刀具路线、刀具轨迹、数控指令间的相互映射关系,通过数值迭代的方法,修正偏心轴磨床运动时的列表指令,获得其精密驱动指令列表。最后,利用三次样条函数对指令列表进行曲线拟合,依据数控系统性能进行数据插值密化,继而进行数控插补控制并利用VC++开发工具编写随动偏心轴数控磨床的几何误差补偿软件,对磨削过程中的数控指令列表的获得,各误差因素对工件表面轮廓质量的影响,修正数控指令列表获得、误差补偿前后的加工轨迹等进行计算机仿真,并验证误差补偿计算方法的有效性。