模切機主切機構運動精度及可靠性研究.pdf

1、在印后加工設備中，模切機是應用廣泛、自動化程度和技術含量較高的機種之一，主要應用于紙盒、紙箱或商標等印刷品的模切、壓痕、壓凸凹及燙金或燙全息工藝過程，是包裝印刷工業(yè)中重要的印品表面整飾加工設備?，F代科技的飛速發(fā)展，對模切機械提出了更高的要求，高速度、高精度、高效率已成為不可阻擋的發(fā)展趨勢。與國外模切機相比，國產模切機的工作速度與模切精度都還有較大差距。如何解決模切機工作速度與模切精度的矛盾，使產品向高速化、高精度化、高穩(wěn)定化發(fā)展是我國自

2、動平壓模切機設計制造亟需攻關的課題。
　　 本論文以全自動平壓平模切機主切機構為研究對象，通過零部件三維模型創(chuàng)建、多體系統(tǒng)動力學分析、運動精度分析、運動精度可靠性研究，對模切機主切機構運動規(guī)律及設計初期加工誤差的合理分配與控制等問題進行了系統(tǒng)研究。
　　 1.依照物理樣機的具體形狀及尺寸參數建立模切機主切機構主要零件、部件和整機的精確三維模型，并在此基礎上，運用多剛體和多柔體動力學理論及虛擬樣機技術，基于ADAMS平臺，

3、建立了主切機構多剛體模型和考慮曲軸柔性作用的多柔體模型，對多剛體及多柔體兩種運動模型對系統(tǒng)動態(tài)特性的影響規(guī)律進行了研究分析。
　　 2.綜合運用機構運動學、運動誤差分析理論及虛擬樣機技術，基于模切機主切機構多剛體及柔性多體動力學模型，分別建立了考慮尺寸誤差的計算模型和考慮運動副間隙的計算模型，并對模切機主切機構的運動精度進行了仿真分析。通過分析主切機構中各桿組桿長誤差，零部件彈性變形及運動副間隙對機構運動精度的影響，研究提出了模

4、切機主切機構設計初期加工誤差分配和控制的有效技術途徑。
　　 3.應用Taylor展開法，將與主切機構最終輸出精度直接相關的上肘桿擺動角度作為輸出參數，獲得了主切機構運動精度可靠性的解析表達式，對主切機構運動精度可靠度進行分析求解，并應用MATLAB軟件進行了仿真分析，獲得了主切機構各桿件桿長誤差均值及方差對主切機構運動精度可靠性的影響關系。
　　 4.從慣性權重改進入手，提出一種改進的粒子群算法(TSWPSO)。該算法

5、采用Sugeno模糊補算子函數產生一組由大到小變化的慣性權重曲線，從“慣性權重”和“多種群”兩個方面對粒子群算法進行改進。在此算法中，不需預先給定慣性權重的值或范圍，慣性權重曲線根據種群位置變化自動更新修正。通過對無約束及有約束測試函數進行仿真實驗，驗證了該算法的有效性。
　　 5.根據可靠性指標的幾何原理，結合改進粒子群算法參數設置簡單、收斂速度快以及精度高等特點，建立了機構運動精度可靠性指標及可靠性求解數學模型，并分別應用于