第29卷第2期 2016年3月
文章编号：10026673（2016）0200403
机电产品开发与制新
Development & Innovation of Machinery & Electrical Products
盘件辗压机并联液压进给机构的运动学分析
冯庆柱，于革刚，金泉林，方继根
（机械科学研究总院，北京100044)
Vol.29,No.2 Mar.,2016
摘要：论文对盘形件银压机中控制振压头进给的液压并联机构进行了的运动学反解分析，建立了液压缸
连杆的运动参数表达式，应用Matlab款件编制了相应的计算程序。以娠压头的一个典型进给过程作为算例进行数值计算，给出了各个液压缸连杆长度、速度随时的变化。为了验证该计算结果，应用ADAMS软件对相同算例进行了数值仿真，两种计算结果相对误差小于0.1%，说明给出的分析和计算是可靠的，为后续的液压控制系统设计提供有用信息。
关键词：银压机；并联机构；运动学反解；数值仿具
中图分类号：TH122
文献标识码：A
doi:10.3969/j.issn.10026673.2016.02.002
A Kinematic Analysis of a Parallel Hydraulic Feed Mechanism for Discal Part Roll Forming Machine
FENG QingZhu, YU GeGang, JIN QuanLin, FANG Ji-Gen
(China Academy of Machinery Science and Technology, Beijing 100044, China)
Abstract; A kinematic analysis of a parallel hydraulic feed mechanism for discal part roll forming machine is presented in this paper. The e-quations for the motion parameters of the piston rod ofallhydraulic cylindens are derived. A related computer program for the motion param eters is also completed by Matlab, The computer program is used calculation of the motion parameters to a typical roller motion path is carried out. The same roller motion path is akso numerically simulated by ADAMS. Comparing both calculated resuls shows that the calculation eror
is less than 0.1%, This shows that the research results of this paper are usefial for the design of hydraulic control system in the future. Key words: roll foming machine; parallel mechanism; kinematics inverse solution; numerical simulation
0引言
采用局部辨压的方式成形圆盘件与整体模锻成形相比，具有生产成本低、成形精度高、机械性能好、性能一致的特点。目前，盘形件渠压机操压头的进给机构均采用审联式的结构，这类机构具有控制高单的特点，但是设备整体刚度较差，累积误差较大，难以成形变形载荷较大的高温合金盘件。针对这种现象，作者采用一种并联液压机构控制盘件渠压机压头进给，能够增加进给机构的刚度，减少镶压头的进给误差。并联进给机构的研究主要有运动学分析和动力学分析两方面。运动学的分析主要研究并联机构的位置、速度、加速度与时间的关系。动力学分析是指机构按照既定的运动轨迹和参数运动时，驱动力或力矩随时间的变化规律内。对宇以液压方式驱动的机
修稿日期：2016-01-25
项目来源：国家重点基础研究发展计划(973计划-2011CB606 3063)
作者筒介：码庆柱(1990-），男，硕士。主要研究方向：盘形件
压技术及相关设备的研究。 4
万方数据
构，通过对机构动力学和运动学的分析可以得到液压驱动的负载特性，进而根据负载的要求选择液压动力机构的参数，便得液压动力机构和负载达到最佳匹配。本文主要针对并联液压进给机构的运动学反解进行分析并进行仿真验证，提供液压缸的负载特性并为进给机构后续的液压控制研究提供具体参数。
并联液压盘件辊压机模型
图1为并联液压盘件辗压机的整体示意图（俯视），盘件辊压机整体由四组并联机构组或，每一组并联机构控制一个操压头运动，四组机构均为Stewart平台因，结构完全相同，采用对称式分布，因此只需要对其中任意一组并联结构进行相关参数分析即可，其他三组的相关参数可以通过对称的方式得到。盘件辗压时，盘坏固定在主轴上，园个辗压头对称分布在盘坏两侧.控制辑压头沿盘件的径向和厚度方向进给，使辗压头接触盘坏并到达设定位置，控制暴压头绕轴自转，通过摩操力驱动盘坏转动并迫使盘坏发生局部压缩和剪切变形。
图2为一组并联液压盘件渠压机压头进给机构的示意