【六自由度滑块式并联机床结构设计10000字（论文）】

六自由度滑块式并联机床结构设计摘要并联机床（又被称为虚拟轴机床）是一种多自由度的加工机床，其自由度多、功能灵活性强、加工精度高、加工速度快、制造成本低等优点让它成为了近几年机床研究的主要方向。此次毕业设计主要是对并联机构在国内外的发展现状及未来的可能性进行分析，本文所设计的6-HRTT型滑块式并联机床是本次设计的机床的结构形式，它由固定的上平台、竖直放置的滚珠丝杠、通过虎克铰与滚珠丝杠螺母副联接的连杆以及与连杆连接的加工平台组成。主要对所涉及的6-HRTT型滑块式并联机床进行分析以及对机床的结构的设计计算。其内容包括：并联机床结构的历史及研究和发展方向的了解，并联机床结构的确定，总体结构方案的确认，滚珠丝杠螺母副、滚动轴承、交流伺服电动机的计算和选型，使用CAXACAD电子图版绘图软件绘制装配图以及各非标准件的部件图。关键词：滑块结构；并联机床；伺服电动机；滚珠丝杠螺母副。目录TOC\o"1-3"\h\u10885引言 引言随着现如今社会的不断发展，应用较为普遍的传统串联机床已经越来越无法满足用户的需求。虽然传统串联机床的工作范围广、加工灵活性好，但是其加工精度较低、刚性较差的缺点，越来越无法适应现在新型工作人群数量逐渐增加的情况。而并联机床与传统串联机床不同的是其自由度多、结构简单、多功能灵活性强、加工精度高、加工速度快、制造成本低等优点往往能满足各种用户的加工要求，因此全球的机器加工制造行业都开始深入研究并联机构。并联机床根据其结构形式的不同，大致可分为滑块式、剪式、伸缩式以及Dola型等。而这些结构类型的不同会导致机床的工作的空间大小和运动的灵活性有特别大的不同。因此，应当在设计时需要多方面考虑进行设计，并根据指导老师对加工的要求来设计。此次毕业设计做的是六自由度滑块式并联机床。伺服电动和滚珠丝杠竖直放置在机架的六根支撑架上，滚珠丝杠螺母副上设置有虎克铰，虎克铰连接着一个连杆，连杆的末端通过虎克铰固定在加工平台上，从而使主轴部分具有六个自由度。总体方案的确定课题的研究背景为了适应机械机床市场对加工制造设备的需求，近年来，制造设备和系统的创新制造得到了迅速发展。加工装备制造业正在努力探索和创新，研究适应现代制造业的加工机床。并联机构的发展是近年来机床制造技术的突破。并联机床离工业机器人更近了。在其设计过程中，需要解决空间机构的一些参数和结构位置，这给传统机床制造企业的设计和制造工作带来了困难。随着并联机构研究和计算机软硬件技术的发展，六自由度并联机床发展为一种新型的数控机床。它不仅可以取代普通铣床的工作台，而且可以形成一种具有五轴加工能力的新型铣床，即可以形成一种具有空间任意曲面零件加工能力的新型铣床，还可以作为运动模拟器REF_Ref23304\r\h[1]。并联机床是一个集庞大的数学运算和新结构于一体的密集机构。与大部分厂商使用的传统系列机床相比，并联机床具有以下突出的优势：（1）结构简单、价格低廉并联机构的零件比串联式机构的零件少很多，因为并联机构的构成包括滚珠丝杠、伺服电机、虎克铰等标准件和非标准件一些杆件等非标准件，而标准件更容易生产使用，因此并联机构的制作成本比拥有同种功能的传统串联式机床低很多。（2）加工速度快在加工构件所承受的力容易改变方向的情况下，只受两种力的构件就是最经济和最简单直接的结构，而并联机构就能满足这种构件的要求。其移动部件的重量能缩减至最小值，且同时因为并联机床的每个构件由电动机单独驱动，所以并联结构机床很容易实现高速加工的特点。（3）加工精度高传统的串联式机床会由于几何误差累积的原因而出现加工精度降低的问题。而并联机床由多个传动轴并联组成，每根连接到加工平台的杆件都单独对刀具平台的位置起调节控制作用REF_Ref24208\r\h[2]。因此不存在这种问题，甚至还有调节作用的效果，使得加工精度变高。（4）变换坐标系方便因为并联机构没有像串联机构那样的实体坐标系，所以并联机构的坐标系全部由软件设置，这便于工件的加工。D.Stewart在20世纪60年代首次提出了并联机构在飞机模拟器中的应用。他对并联机构的理论研究奠定了他在并联机构领域中的基础地位REF_Ref25554\r\h[3]。上世纪90年代，德州一家科技公司成功研制出一种多功能并联加工机械手，可以进行铣削、磨削、钻孔、镗孔等工序。这些新的机械设备的产生标志着并联机构进入到了一个新的阶段。并联机构进入高速发展和研发的契机是上世纪90年代中期的美国芝加哥国际机床博览会。当时吉丁刘易斯公司和Geodetics公司展出的展品震惊了整个加工制造设备行业。同时，美国一家新公司成立，主要从事研究、开发、生产、销售并联机构的各种零部件。随后，美国建立了5个并联机构专项研究基地，确保并联机构的研发能够保持世界领先地位。国内对并联机构的研究也开始慢慢步入正轨。二十世纪末，在国内机床展览会上，我国自主生产的五轴数控机床也一一亮相，之后五轴数控机床的种类和产量直线上升REF_Ref25766\r\h[4]。目前，并联机构的发展主要集中在机构的组成和结构设计，包括加工空间和工作位置的设计，以及机构的性能、动力和传动的研究。一般来说，传统的系列化机床由于其复杂的机械结构和越来越不足以满足现代制造业精度高、刚度高的优点，逐渐被社会淘汰。开发新的机床是比继续生产传统机床更好的选择。并联机床具有成本低、结构刚度高、加工速度快、加工精度高、承载能力强、使用寿命长等优点，在现代加工制造业中无疑可以取代传统的系列机床REF_Ref25919\r\h[5]。因此，并联机构逐渐被各个国家所广泛关注。课题研究意义并联机床作为一种现代化的新型加工设备，是机械加工制造中最主要且以后最重要的研究方向。它具有多自由度、结构简单、多功能柔性、加工精度高、加工速度快、制造成本低等优点，为机械加工装备制造业注入了新的动力。然而，整个机床的运动分析需要大量的数学计算去维持，因此必要采用矢量法求解其受力和位置，并计算其解析表达式REF_Ref26021\r\h[6]。当前，我国机械制造业技术创新能力不足、装备升级缓慢的问题日益突出。制造业需要研究开发高性能、高精度、高柔性的加工设备，以满足制造业日益增长的需求。中国国防工业及时发现了这一问题，积极呼吁各单位研发以并联机床为代表的新一代先进制造装备和技术，这些措施对于我国国民经济的长远发展具有特殊意义国防研究和国家生产REF_Ref26582\r\h[7]。高校学科建设也要跟上步伐。并行技术是新时代的关键。学生和教师能够更好地应用学科专业知识，推动设计与分析技术、控制技术、过程技术、信息集成技术等一系列技术的发展，实现学科间的交叉融合，培养更全面的新时代大学生。目前，全球范围内并联机构的研究还处于研究、试验阶段。在制造精度、运动精度与控制和有效工作面积的计算设计方面，对并联机床的理论研究、设计与应用都存在较大困难REF_Ref26625\r\h[8]。作为二十一世纪的大学生，理应应用自己在学校所学的专业知识，研究和发展新的机械设备，为机械行业做出自己的贡献。并联机床的研究就可以作为我们献出自己的能力的机构。在这次毕业设计中，我不但能够学习到很多的新知识，也对加强学生的专业素养及创新能力有着极大的帮助。并联机构的优缺点并联机构具有刚度高，承载能力大，加工速度快，工艺精度高，机床构件重量轻，机械构造简单，制造成本低等优缺点。理论上，并联机构具有较高的重量比，较强的承载力和较高的运动精度。然而，在实际设计中很难达到理论精度和刚度，因为在机构的关节部分设计中很难到达理想的高精锻炼关节。而并联机床大部分设计采用的是倒并联机构形式，这就导致机床的体积就增加许多，这将引起很多超出理论的问题。并联机构未来展望并联机构的发展还存在很多困难，而且随并联机构的研究的不断增加，将来的问题会变更多，需要更多的解决方案。但作为一种新型机床在不断发展的过程中，在解决了不同的问题后，并联机床将更适合现代加工REF_Ref26693\r\h[9]。未来可能新的技术也将对并联机构产生很好的帮助。并联机构难以进一步推广的原因是其运动原理与传统机床有很大的区别，给后期加工阶段的编程带来了一定的困难。但是，它不仅能取代普通铣床的工作台，还能形成一种具有五坐标加工能力的新型铣床，既能成为具有在空间加工任意曲面零件能力的新型铣床，还能作为锻炼模拟器，所以该机构未来可期。课题研究方案的确定课题的研究步骤设计过程需要做的步骤有：第一步，通过搜集有关的资料，了解滑块式并联机床的结构及工作原理，并在此基础上开发出满足设计要求的整体构造。第二步，对并联机构的位置运动进行分析计算。第三步，完成传动部件和各零部件的设计计算、选型。第四步，利用CAXACAD绘图软件绘制装配图和零部件图。并联机床结构选定滑块式并联机床有多种结构类型，其类型大都根据滚珠丝杠所在的位置而定。本次设计根据指导老师所提供的基本要求及自己所查的资料选定6-HRTT型滑块式并联机床进行设计。6-HRTT型滑块式并联机床是将滚珠丝杠固定在机架支撑柱上竖直放置，每个电动机连接一套丝杠，丝杠连接连杆机构，连杆机构的另一端与刀具平台相连接。由交流伺服电动机驱动滚珠丝杠转动，带动丝杠螺母副做上下平移运动，使安装在丝杠螺母副上的虎克铰带动连杆做倾斜方向的运动，以此控制刀具平台的运动。刀具平台和固定平台之间有六个独立的运动机构，刀具平台通过这独立的六个运动结构进行运动，所以该机构具有6个自由度。本次设计的滑块式并联机构所拥有的主要的零部件有：伺服电动机、联轴器、丝杠、丝杠螺母副、轴承、铰链、连杆、加工平台、底座、支柱、顶盖等。则需要计算和选型的内容有：1、滚珠丝杠的计算及选型；2、滚动轴承的设计计算及选型；3、交流伺服电动机的计算及选型；4、联轴器的计算及选型；5、其他零部件的设计选型。并联机床零部件的设计计算2.16-HRTT滑块式并联机床位置计算与解析本次设计所做的并联机构是六自由度滑块式并联机构，选用了6-HRTT型结构，坐标系如图2-1所示。图2-1以滚珠丝杠与电机的连接点为A点，以铰链上端的中心为点P，以铰链下端的中心为点B。以六个上铰链的中心o点为静坐标原点建立静坐标系oxyz。初设滚珠丝杠与电机连接处和下铰链之间竖直方向的距离为500mm，∠A1OA6=40°，∠A2OA3=40°，∠A1(239.41，-657.78，0)A2(689.37，121.55，0)A3(449.95，536.23，0)A4(-449.45，536.23，0)A5(-689.37，121.55，0)A6(-239.41，-637.78，0)下铰链的几何中心点为：B1(160.70，-191.51，-500)B2(246.20，-43.41，-500)B3(85.51，234.92，-500)B4(-85.51，234.92，-500)B5(-246.20，-43.41，-500)B6(-160.70，-191.51，-500)根据指导教师的指导及查阅资料，初始选取滚珠丝杠的有效行程为400mm，连杆的长度为560mm。任务书要求所设计的加工范围为x×y×z=100mm×100mm×100mm。图2-2加工范围如图所示：以立方体的底面中心为加工原点，则立方体的顶点为工艺要求的极限行程。因为滑块式并联机床关于yz平面对称，所以当机床满足1、2、3、4四个极限位置的同时也能满足5、6、7、8四个极限位置，这里计算时选用1、2、3、4四个极限位置进行计算来验证初选的滚珠丝杠和连杆长度是否满足设计要求。当加工点位移动到顶点1位置时，驱动机构2和驱动机构3的螺母副最有可能达到极限位置，则分别求两个驱动机构的螺纹长度是否满足要求。已知驱动机构2的铰链几何中心对顶点1位置时的验算为:B21P21=(689.37,121.55,n因连杆长为560mm，则500+n解得：n21满足要求已知驱动机构3的铰链几何中心对顶点1位置时的验算为:B31=(35.51,184.92P31=(449.95,536.23,n因连杆长为560mm，则500+n解得：n31=-364.27满足要求当加工点位移动到顶点2位置时，驱动机构5和驱动机构6的螺母副最有可能达到极限位置，则分别求两个驱动机构的螺纹长度是否满足要求。已知驱动机构5的铰链几何中心对顶点2位置时的验算为:B52=(-296.20,-93.41,-40P52=(-689.37,121.55,n因连杆长为560mm，则400+n解得：n52=-64.13mm<0满足要求已知驱动机构6的铰链几何中心对顶点2位置时的验算为:B62=(-210.70,-241.51,-400P62=(-239.41,-637.78,n因连杆长为560mm，则400+n解得：n62=-5.46mm<0满足要求当加工点位移动到顶点3位置时，驱动机构4和驱动机构5的螺母副最有可能达到极限位置，则分别求两个驱动机构的螺纹长度是否满足要求。已知驱动机构4的铰链几何中心对顶点3位置时的验算为:B43=(-135.51,284.92,-4P43=(-449.95,536.23,n因连杆长为560mm，则400+n解得：n43=-10.68mm>0满足要求已知驱动机构5的铰链几何中心对顶点3位置时的验算为:B53=(-296.20,-93.41,-4P53=(-689.37,121.55,n因连杆长为560mm，则400+n解得：n53=-64.13mm<满足要求当加工点位移动到顶点4位置时，驱动机构1和驱动机构2的螺母副最有可能达到极限位置，则分别求两个驱动机构的螺纹长度是否满足要求。已知驱动机构1的铰链几何中心对顶点4位置时的验算为:B14=(110.70,-151.51,-500P14=(239.41,-657.78,n因连杆长为560mm，则500+n解得：n14=-298.20mm>-400满足要求已知驱动机构2的铰链几何中心对顶点4位置时的验算为:B24=(196.20,6.59,-500P24=(689.37,121.55,n因连杆长为560mm，则500+n解得：n24=-260.90mm>-400满足要求2.2滚珠丝杠螺母副的计算与选型2.2.1最大工作载荷的计算滚珠丝杠螺母副的最大工作载荷是指丝杠螺母副在被控制运动时所受到的轴向力的最大值，这个力也被称为进给牵引力。这个数值是整个运动件的所受到的重力和丝杠螺母副的进给力及在导轨上的分力所产生的摩擦力的总和。切削分力为极限位置时的FX，因为本次设计的滑块式并联机床的滚珠丝杠螺母副为竖直放置，因此采用的综合导轨的计算公式REF_Ref26795\r\h[10]：FmFx=式中：K系数，在这里取K=1.15；Fz丝杠在垂直方向上G可动部件上的总重量（N）；μ随导轨型式而不同；滚动导轨μ=0.003；FZ解得：F2.2.2计算最大动载荷我们选取滚珠丝杠副的直径时，首先需要保证在轴向载荷作用的情况下，丝杠可以在规定使用周期内，在它的滚道上不产生点蚀现象REF_Ref27281\r\h[11]。丝杠所承受的轴向负载的最大值称为滚珠丝杠的最大动载载荷，用下式计算选择：（2-11）L0=

n=1000vs式中寿命，以10转为一单位硬度系数，取=1为运转系数；有一般运转时=1-1.5取1.2丝杠转速，，用下式计算为最大切削力时的进给速度，丝杠导程，；为机床的使用寿命，，对于数控机床取；初选丝杠导程=5，由任务书可知最大切削力下的速度v=20m/min，则/min,代入公式可计算得n=L2.2.3滚珠丝杠螺母副的选型根据FQ=17037选取丝杠螺母副，型号为CM系列的3205-5型丝杠，其主要的参数如表格2-1、表2-2所示：表2-1CM系列的3205-5型滚珠丝杠尺寸参数表规格代号公称直径导程滚珠直径丝杠底径丝杠外径循环列数额定载荷/N刚度dPDddCMCCG3205-53253.17528.231.52×2.51799854896532表2-2CM系列的3205-5型丝杠螺母副尺寸参数表螺母安装尺寸油杯DDDLBh∅∅M60907562137712M6滚珠丝杠副的安装联接尺寸如图2-3所示：图2-3滚珠丝杠螺母副外形尺寸该型号的丝杠螺母副的Ca=17998N>FQ=15086N，满足额定载荷的要求。2.2.4传动效率计算滚珠丝杠螺母副的传动效率REF_Ref27213\r\h[12]：

η=tanλtan式中丝杠螺旋升角；丝杠的摩擦角，其摩擦角的大小约等于。将公称直径=32mm，导程为=5mm，代入，得丝杠螺旋升角=8°52'。将摩擦角=，代入η=2.2.5刚度验算查阅丝杠的支撑方式，决定使用双推—双推的形式安装丝杠。丝杠的轴向失效的主要形式有丝杠的拉伸或者压缩、以及螺母和丝杠间的滚道的变形。这种变形会导致丝杠导程发生变化，影响运动的平稳性，在影响加深后甚至会导致定位精度降低。 GJML图2-4滚珠丝杠副支承形式（1）丝杠的拉伸或压缩变形量（2-16）式中丝杠所承受的工作载荷的最大值，单位为N；丝杠两端固定支撑间的距离，单位为mm；丝杠所用材料的弹性模量，；丝杠由底径确定的圆的截面积，单位为；丝杠的转矩，单位为；丝杠由底径确定的圆截面的惯性矩（），单位为。所选丝杠的装配长度为100mm，选取余程为20mm，初步计算螺纹长度（2-17）取支承跨距为a取a=530mm,将数据，带入式2-16中计算得。（2）滚珠与螺纹滚道间的接触变形量有预紧时（2-17）式中丝杠上滚珠的直径，单位为；丝杠上滚珠的总数量，；单圈滚珠数，预紧力，单位为N。当滚珠丝杠副承受预紧力时，且预紧力为轴向工作载荷的，值可减少二分之一左右。将公称直径，滚珠直径，代入，得单圈滚珠数Z=31，代入，得滚珠数总量ZΣ=158，预紧力=273.42N，丝杠的最大工作载荷=820.26N，代入式2-17，计算得。，计算得=0.004731mm<0.05mm综上可知，满足设计要求。2.2.6压杆稳定性校核≥（2-18）式中：——丝杠的临界载荷，单位为N；——丝杠的支撑系数，取；——材料的弹性模数，对钢E=21MPaK——压杆稳定安全系数，一般取为2.5～4，垂直安装取K=3；a——丝杠两端固定支承间的距离（mm），a=630mm；I——滚珠丝杆横截面惯性矩单位，按底径计算；双推-双推方式，故可见FK远大于Fm，则所选的丝杠的稳定性能够满足设计的工艺性要求。故丝杠不会失稳。2.3滚动轴承的选用2.3.1基本额定载荷REF_Ref27771\r\h[13]Cr=式中：——速度系数，取=0.37；——寿命系数，取=3.11；——当量动载荷，取Pa=代入得

C2.3.2滚动轴承的选用丝杠的d0=32mm，Cr=6894.62N，根据以上条件选择轴承为：7004AC型角接触球轴承，具体参数如表2-3所示：表2-3滚动轴承尺寸参数表轴承代号基本尺寸安装尺寸dDBrrdD7205AC25521510.33146安装尺寸a基本额定极限转速/(r/min)原轴承代号r动载荷静载荷脂润滑油润滑116.415.89.88110001600036205462057205AC型角接触球轴承的联接安装尺寸如图2-4所示图2-4角接触球轴承的联接安装尺寸2.3.3轴承的校核（1）寿命校核Lℎ=106式中：——额定动载荷，=15800N——工作转速，n=4000r/min——当量动载荷，=820.26NL远大于一般机床所规定的时间，所以满足要求。（2）额定静载荷校核Cor≥SoPoa式中：——基本额定静载荷（N）——当量静载荷，查表得Poa——安全系数，查表得=2C远大于计算结果，所以满足要求。2.4伺服电动机的计算和选型2.4.1初选交流伺服电动机由于交流伺服电动机长期工作工作在变负载之下，故按方均根载矩进行初选伺服电动机，工作循环图如下：图2-5工作循环图（2-22）换算到电动机轴上得的等效负载转矩(1)切削负载力矩：（2-23）为最大工作载荷：,为滚珠丝杠的导程：，为滚珠丝杠副的传动效率：%，带入得。（2）摩擦负载力矩T:(2-24)式中F为角接触球轴承的摩擦力：,其中为摩擦系数，，W为移动部件的总重量为700N,故F=14N,D为所选角接触球轴承的直径：D=52mm，所以代入得T=0.364（3）预紧力矩：(2-25)式中为预紧力，,为滚珠丝杠副的传动效率：%,所以=0.084所以=0.665+0.364+0.084=1.113取根据式(2-26)可估算所需的交流伺服电动机功率传动效率90%，则：根据算出的P范围初选交流伺服电动机为台达电子工业股份有限公司生产的伺服电机，具体型号为ASMT07L250BK型。具体技术参数如表2-4、表2-5所示：表2-4伺服电动机参数表型号额定功率额定转矩最大转矩额定转速惯性矩ASMT07L250BK0.75KW2.4N7.16N3000r/min1.81J2-5ASMT07L250BK2-5图2-62.4.2电动机惯量匹配原则换算到电动机轴上的移动体:(2-27)式中m为移动体的的质量，平均分配到每根轴上为3Kg；为滚珠丝杠的导程：。将其带入得。换算到电动机轴上的传动系统:(2-28)式中为滚珠丝杠的公称直径：；l为滚珠丝杠的长度；l=700mm；为滚珠丝杠的密度：.代入得所以，所以满足惯量匹配原则。2.4.3交流伺服电动机发热校核满足发热校核，需满足：(2-29)K1安全系数，取KK2转矩波型系数，取K2.15>1.26所以满足发热校核综上计算，所选的交流伺服电动机符合设计要求。2.5导轨的选用选用导轨是为了使运动部件按一定的轨迹运动，在本次设计中即为了保证滚珠丝杠螺母副在一定的径向力的作用下仍能保持竖直运动不受径向力的影响。本次设计选用直线滚动式导轨副，因为运动轻便、灵活，所需驱动功率小，摩擦发热小，磨损小，精度保持性好；低速运动时不易出现爬行现象，因而定位精度高，所以选用滚动导轨REF_Ref28078\r\h[14]。2.5.1工作载荷的计算导轨的选用首先需要对导轨副的工作载荷进行计算，因为其对使用寿命有很大影响，可由以下公式进行计算：Fc式中：FVFHFF代入得：F根据工作载荷FC=394.66N，初选JSA-KL型直线滚动导轨副，型号为JSA-LG15型，Ca=7.94KN，Coa=9.5KN。根据对丝杠的计算可得丝杠长为700mm，则可以选取的导轨长为2.5.2额定寿命计算滚动体为球时，其计算公式如下：(2-31)式中距离额定寿命；额定动载荷，；滑块所承受的工作载荷,单位为；温度系数,；接触系数,；载荷系数，硬度系数，滚道硬度不得低于HRC58故通常取精度系数，精度等级4级，=0.9代入公式计算得：==46738.10故距离额定寿命满足要求。JSA-LG15型直线滚动导轨技术参数如表2-6所示：表2-6JSA-LG15型直线滚动导轨尺寸参数表型号装配后组合尺寸滑块尺寸HWBKTTJSA-LG152415.54719.4711导轨尺寸BHIFLd1615206015004.5×7.5×5.3JSA-LG15型直线滚动导轨的联接安装尺寸如图2-6所示：图2-7JSA-LG15型直线滚动导轨的联接安装尺寸图2.6联轴器的选用2.6.1联轴器选择根据伺服电动机的电机轴转矩、转速，以及滚珠丝杠的直径等，选取刚性套筒联轴器。具体尺寸参数如表2-7所示：表2-7刚性套筒联轴器尺寸参数表轴孔直径DL193560表2-8键的尺寸型号宽度b高度h键长LGB/T1096-20036612许用转矩50N图2-8联轴器装配尺寸图2.6.2联轴器的转矩传动轴上的公称转矩T可用下式计算： (2-32)式中：P传递的功率（KW）轴的转速（r/min）计算得:T=1.79NT=1.79N∙m<50故满足要求。2.7防尘罩的选用在选用了滚珠丝杠之后，应当设计防护罩，保护滚珠丝杠不受损伤也避免滚珠丝杠运行出现错误时误伤工作人员。螺旋钢带防护罩的规格可以根据下式算得：D1式中：D1dmax带入计算得：D螺纹长度502mm，选用45-550-50型螺纹钢带防护罩，Lmax=550mm，D1=45mm，并联机床的结构设计3.1杆件设计并联机构的连杆部件是连接着螺母副和刀具平台的驱动元件。所以连杆部件的设计对机床功能和精度有着举足轻重的作用。杆件设计的主要影响因素：①杆件与刀具平台的连接方式；②杆件自身的长度问题；③杆件与丝杠螺母副的连接方式。杆件作为并联机床的运动主要元件，可以分类为固定杆长的杆件和可变杆长的杆件两类。本次设计选择了固定长度的杆件，而杆件的两端分别通过虎克铰固定在滚珠丝杠螺母副和加工平台上。3.2虎克铰设计铰链是用来控制杆件与刀具平台、滚珠丝杠螺母副之间相互运动的构件，它的作用就是为刀具平台提供可以绕运动中心不断运动而需要的动力。因此，铰链需要由旋转的自由度，且旋转轴可以通过相同位置的点。因为铰链是并联机床的关键部件，所以它直接影响机床的精度，也因此需要较高的制作精度。所以我选用的是标准的十字轴承设计虎克铰，可以满足要求，而与之连接的配件就按实际安装的需求来定制。结论通过以上的整体分析及计算，归纳为以下一些结论：并联机床与传统的串联机床相比较有着更好的发展前景，在现代化的制造业中，串联机构已经越来越无法满足现在加工所要求的精度等工艺，而并联机构则可以满足。并联机构当下急需处理的问题就是其工作空间过大的问题，因为并联机构结构的特殊性，其工作空