義齒曲面成型的五自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的仿真與分析.pdf

1、現(xiàn)代生活中牙齒健康，已經(jīng)越來越受到人們的關(guān)注。由于我國老齡化速度不斷加快，關(guān)于牙齒修復(fù)的需求也會與日俱增。隨著CNC技術(shù)的日漸成熟，義齒的制作方式逐漸被數(shù)控加工方式所取代，顯著的提高了加工效率。國外義齒修復(fù)技術(shù)已趨于成熟，加工設(shè)備、材料和軟件支撐等已經(jīng)形成了一個完備的體系。而國內(nèi)技術(shù)還有較大的差距，導(dǎo)致我國每年需要花費大量的資金從國外引進(jìn)相應(yīng)的設(shè)備來滿足國內(nèi)的需求。因此研究開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的義齒修復(fù)系統(tǒng)，擺脫目前依賴引進(jìn)的局面已經(jīng)是

2、迫在眉睫。
　　本課題以義齒曲面加工成型為目的設(shè)計了一種能夠完成往復(fù)行切軌跡的五自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)，這種機(jī)構(gòu)相比傳統(tǒng)機(jī)床具有累積誤差小、剛度高、承載力高等特點，可實現(xiàn)高精高仿形加工。
　　本文將加工性能優(yōu)異的并聯(lián)機(jī)構(gòu)應(yīng)用于義齒加工的特定環(huán)境。對義齒加工軌跡規(guī)劃、加工設(shè)備指標(biāo)確定、刀具切削力、誤差放大倍數(shù)建模、機(jī)構(gòu)空間規(guī)劃等等方面進(jìn)行了研究。對并聯(lián)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了設(shè)計和多目標(biāo)優(yōu)化，并搭建了一臺義齒曲面成型的五自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)樣機(jī)

3、。
　　對義齒曲面成型五自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了動力學(xué)建模并解耦出解析解。依據(jù)螺旋理論推導(dǎo)出少自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)雅克比矩陣；對義齒曲面成型五自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)進(jìn)行研究，得出一種通用的加速度解耦方法，可求解出各支鏈推桿運動加速度的解析解；運用偏速度和凱恩方程建立本義齒曲面成型五自由度聯(lián)機(jī)構(gòu)的動力學(xué)建模，并求解出的各個支鏈上關(guān)節(jié)受力的解析解。
　　對義齒曲面成型五自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了仿真與分析。驗證了給出的義齒曲面成型機(jī)構(gòu)動力學(xué)建模的正確性