副標(biāo)題#e#    引言
   
    并聯(lián)機(jī)床的刀具在笛卡爾坐標(biāo)系中的運(yùn)動是可控關(guān)節(jié)伺服運(yùn)動的非線性映射，這種關(guān)系導(dǎo)致并聯(lián)機(jī)床運(yùn)動非常復(fù)雜，只憑計(jì)算數(shù)據(jù)很難直觀、準(zhǔn)確地判斷刀具的位置和姿態(tài)。利用虛擬樣機(jī)來代替物理樣機(jī)對產(chǎn)品進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)、測試與評估，可大大縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期，降低研制成本，并能及時改進(jìn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量。因此開展并聯(lián)機(jī)床虛擬樣機(jī)的研究十分必要。
   
    在五自由度并聯(lián)機(jī)床的設(shè)計(jì)方案基礎(chǔ)上，在三維機(jī)械CAD軟件SolidWorks平臺下應(yīng)用OLE接口技術(shù)實(shí)現(xiàn)該并聯(lián)機(jī)床虛擬樣機(jī)的數(shù)控加工仿真。
   
    1 并聯(lián)機(jī)床機(jī)構(gòu)
   
    5-UPS/PRPU并聯(lián)機(jī)床機(jī)構(gòu)是三移動、兩轉(zhuǎn)動五軸并聯(lián)機(jī)構(gòu)，由動平臺、定平臺以及連接動平臺和定平臺的分支等組成。動平臺通過5個結(jié)構(gòu)完全相同的驅(qū)動分支UPS(虎克鉸-移動副-球副)以及1個約束分支PRPU(移動副-轉(zhuǎn)動副-移動副-虎克鉸)與定平臺相連接。約束分支限制了動平臺繞其自身法線的轉(zhuǎn)動。通過改變5個驅(qū)動桿的桿長，動平臺可在一定范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)不同的位置和姿態(tài)，使安裝在動平臺上的刀具完成3軸至5軸的切削加工。機(jī)床的機(jī)構(gòu)簡圖如圖1所示。
   

    2并聯(lián)機(jī)床虛擬樣機(jī)實(shí)體建模
   
    并聯(lián)機(jī)床實(shí)體模型的建立是仿真和分析的前提，完成總體設(shè)計(jì)、概念設(shè)計(jì)和尺度綜合后，在三維機(jī)械CAD軟件平臺下按照機(jī)床的實(shí)際尺寸，進(jìn)行樣機(jī)實(shí)體建模。整個建模過程采用自下而上和并行工程的建模策略，分2個層面完成。第1層面為零件的個體造型(按照零件的實(shí)際設(shè)計(jì)尺寸)，第2個層面根據(jù)Team work的思想，利用三維機(jī)械CAD軟件的自動管理文檔功能實(shí)時監(jiān)控樣機(jī)的設(shè)計(jì)過程，并模擬機(jī)床實(shí)際裝配過程進(jìn)行機(jī)床零部件的裝配。還可利用三維機(jī)械CAD軟件的渲染功能對3D模型進(jìn)行色彩、材質(zhì)、紋理、光照處理，以增強(qiáng)虛擬樣機(jī)的真實(shí)感。
   
    3并聯(lián)機(jī)床數(shù)控加工仿真系統(tǒng)
   
    仿真系統(tǒng)利用VB 6.0的OLE技術(shù)與SolidWorks實(shí)現(xiàn)通訊，具體過程:以應(yīng)用程序VB 6.0作為后臺控制，SolidWorks作為前臺圖形顯示，將SolidWorks作為VB 6.0的鏈接對象，VB 6.0應(yīng)用程序?qū)⒁欢ǖ臄?shù)據(jù)處理后，調(diào)用SolidWorks對象的各種方法(即API函數(shù))，由SolidWorks對象將處理后的數(shù)據(jù)作為實(shí)體建模參數(shù)建立模型，從而實(shí)現(xiàn)實(shí)體圖形的仿真顯示。按照上述方法實(shí)現(xiàn)的仿真，其內(nèi)在機(jī)制是根據(jù)運(yùn)動的要求改變實(shí)體模型的內(nèi)部數(shù)據(jù)，而不是傳統(tǒng)方法所采用的圖像重畫或圖像覆蓋等手段，因而仿真的過程不會出現(xiàn)模型的閃動、跳動現(xiàn)象，動作的連貫性好。
   
    3.1數(shù)控加工仿真系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
   
    數(shù)控加工仿真的目的是通過觀察各鉸鏈及各部件的相對運(yùn)動狀態(tài)，來檢驗(yàn)桿件之間以及動平臺和桿件之間是否發(fā)生千涉，校驗(yàn)并聯(lián)機(jī)床的軌跡規(guī)劃結(jié)果是否正確，同時實(shí)現(xiàn)對零件可加工性和機(jī)床刀具加工參數(shù)的合理性評價。并聯(lián)機(jī)床數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖2所示。