抽屜式換煤機(jī)設(shè)計(jì)【含CAD圖紙、PROE三維】,含CAD圖紙、PROE三維,抽屜,式換煤機(jī),設(shè)計(jì),CAD,圖紙,PROE,三維 并聯(lián)機(jī)床中工件安裝定位系統(tǒng)的開發(fā) 趙曉明,邵　華,服部和也,堤正臣 1. 上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院, 上海200030; 2. 日本豐田工機(jī)公司技術(shù)研究所, 刈谷市44828652; 3. 日本東京農(nóng)工大學(xué)生物系統(tǒng)應(yīng)用科學(xué)研究科, 東京18428858 顧曉華 譯 摘　要: 并聯(lián)機(jī)床由于結(jié)構(gòu)和工作空間極其復(fù)雜, 在加工工件時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)各種干涉. 以日本豐田工機(jī)公司的HexaM 并聯(lián)機(jī)床為模型, 討論了并聯(lián)機(jī)床的自己干涉、機(jī)床與工件的干涉、機(jī)床與周邊器械的干涉的檢查方法和回避方法. 提出了在不修改刀具軌跡的情況下, 通過調(diào)整工件的安裝位置來回避以上干涉的計(jì)算方法. 最后通過實(shí)驗(yàn), 證明了算法對(duì)于在實(shí)際加工前檢查可能出現(xiàn)的干涉,以及確定出無干涉的工件安裝位置是非常有用的. 關(guān)鍵詞: 并聯(lián)機(jī)床; 干涉檢查; 回避; 刀具軌跡; 安裝位置 近年來, 并聯(lián)機(jī)床的開發(fā)和應(yīng)用日益增多, 但由于其結(jié)構(gòu)及工作空間非常復(fù)雜, 在使用它加工工件時(shí), 極有可能發(fā)生機(jī)床零件間的自己干涉及機(jī)床與工件的干涉. 另外, 如果像并聯(lián)機(jī)床HexaM 那樣,在工作臺(tái)上還安裝有自動(dòng)換刀裝置等周邊器械, 在安裝工件時(shí), 它可能會(huì)限制工件的安裝位置, 即出現(xiàn)工件與周邊器械的干涉, 加工時(shí)還可能出現(xiàn)機(jī)床與周邊器械的干涉. 關(guān)于并聯(lián)機(jī)床自己干涉的檢查方法和機(jī)床工作空間已有諸多研究. 其中, 筆者等以日本豐田工機(jī)公司的并聯(lián)機(jī)床HexaM 為模型, 探討了并聯(lián)機(jī)床自己干涉的檢查方法, 提出了工作空間的近似表達(dá)式. 另一方面, 在5 坐標(biāo)數(shù)控加工時(shí), 刀具系統(tǒng)(刀具、夾頭和主軸) 與工件系統(tǒng)(工件和夾具) 干涉的檢查方法也有多種. 其中, 竹內(nèi)等從刀具系統(tǒng)表面上取若干個(gè)點(diǎn)作為干涉檢查點(diǎn), 而工件表面均由較簡(jiǎn)單的函數(shù)構(gòu)成, 當(dāng)干涉檢查點(diǎn)位于函數(shù)內(nèi)部時(shí),可以判斷為機(jī)床與工件發(fā)生干涉; 筆者等提出的方法與此正好相反, 即是從工件系統(tǒng)表面上選取干涉檢查點(diǎn), 看是否進(jìn)入刀具系統(tǒng)來進(jìn)行干涉檢查. 由于數(shù)控機(jī)床的周邊器械一般都不是放置在工作臺(tái)面上, 所以, 在這兩種檢查方法中, 都沒有考慮加工過程中機(jī)床與周邊器械的干涉問題. 以上這些研究詳細(xì)討論了并聯(lián)機(jī)床的自己干涉及機(jī)床與工件的干涉檢查和回避方法, 但在使用并聯(lián)機(jī)床前, 還存在如下幾個(gè)問題: ① 對(duì)于工作臺(tái)上有周邊器械等障礙物的機(jī)床, 應(yīng)考慮機(jī)床與周邊器械可能發(fā)生的干涉; ② 在檢查機(jī)床與工件的干涉時(shí), 還應(yīng)考慮主軸夾板、夾板鉸鏈及連桿與工件可能發(fā)生的干涉, 但現(xiàn)有的CAM 軟件中并不包含這樣的干涉檢查; ③ 當(dāng)機(jī)床與工件存在干涉時(shí), 一般總是通過調(diào)整刀具姿勢(shì)來回避干涉的. 事實(shí)上, 對(duì)于并聯(lián)機(jī)床, 除調(diào)整刀具姿勢(shì)外, 還可以通過調(diào)整工件的安裝位置來回避各種干涉. 而且, 這種回避方法的最大優(yōu)點(diǎn)是可以不改變現(xiàn)有的CAM 軟件. 本文以通用CAM 軟件輸出的刀具軌跡為基礎(chǔ), 提出了縮短檢查干涉時(shí)間的檢查點(diǎn)文件的組成方式, 并通過調(diào)整工件的安裝位置來回避可能發(fā)生的各種干涉, 提出了檢驗(yàn)該工件能否進(jìn)行加工以及可加工時(shí)工件最佳安裝位置的計(jì)算方法. 1　干涉檢查與干涉回避 本文使用的并聯(lián)機(jī)床HexaM、周邊器械(刀庫(kù))和工件的安裝簡(jiǎn)圖如圖1 所示. 因此, 對(duì)于本機(jī)床來說, 在加工過程中和安裝工件時(shí)可能發(fā)生的干涉有自己干涉、機(jī)床與工件的干涉、機(jī)床與周邊器械的干涉以及工件與周邊器械的干涉. 如果所用并聯(lián)機(jī)床的工作臺(tái)上沒有周邊器械或周邊器械放置的比較遠(yuǎn), 不會(huì)影響工件的安裝位置或加工過程中也不會(huì)出現(xiàn)機(jī)床與周邊器械干涉現(xiàn)象時(shí), 則可省略機(jī)床及工件與周邊器械的干涉檢查. 圖1　并聯(lián)機(jī)床HexaM 簡(jiǎn)圖 1. 1　自己干涉 1. 1. 1　檢查點(diǎn)的組成　在加工過程中, 所有刀具位置可以應(yīng)用文獻(xiàn)中所述方法檢查是否會(huì)發(fā)生自己干涉. 如果發(fā)生干涉, 則用調(diào)整工件的安裝位置來回避干涉. 工件的安裝位置改變后, 加工過程中的刀具位置自然也就改變了. 因此, 還須再次進(jìn)行檢查,直到不發(fā)生自己干涉為止. 由于在每一個(gè)安裝位置上要對(duì)所有的刀具位置進(jìn)行檢查, 計(jì)算時(shí)間必定很長(zhǎng). 為了縮短計(jì)算時(shí)間, 本文并非對(duì)所有刀具位置,而只是抽出少量的刀具位置(以下稱為檢查點(diǎn)) 進(jìn)行干涉檢查. 因此, 抽出檢查點(diǎn)時(shí)必須要作到: 在檢查點(diǎn)如果不發(fā)生自己干涉, 則在其他的刀具位置也不會(huì)發(fā)生自己干涉. 設(shè)置檢查點(diǎn)的優(yōu)點(diǎn)是可以大量減少檢查次數(shù). 刀具距z 軸越遠(yuǎn)、位置越高、傾斜程度越大, 就越容易發(fā)生自己干涉. 因此, 對(duì)于待加工的工件,從刀具軌跡中抽出最外測(cè)的點(diǎn)、刀具位置較高的點(diǎn)、刀具傾斜角較大的點(diǎn)作為判斷是否發(fā)生自己干涉的檢查點(diǎn). 1. 1. 2　檢查干涉的方法　刀具位置和姿勢(shì)分別在直進(jìn)空間圓和回轉(zhuǎn)空間圓內(nèi)時(shí), 一定不會(huì)發(fā)生自己干涉. 所以, 自己干涉的檢查方法為: ① 讀取所有檢查點(diǎn), 求出每一個(gè)檢查點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的直進(jìn)空間圓和回轉(zhuǎn)空間圓. ② 刀具位置和姿勢(shì)分別在對(duì)應(yīng)的直進(jìn)空間圓和回轉(zhuǎn)空間圓內(nèi)時(shí), 判定為在該檢查點(diǎn)不會(huì)發(fā)生自己干涉; 在所有的檢查點(diǎn)都不發(fā)生干涉時(shí),則判定為在該安裝位置不會(huì)發(fā)生自己干涉. ③ 如果在某檢查點(diǎn)的位置或姿勢(shì)超出了直進(jìn)空間圓或回轉(zhuǎn)空間圓, 則用文獻(xiàn)中所述的檢查干涉的方法進(jìn)行復(fù)檢. 由于空間圓比一般的檢查干涉的計(jì)算量要小的多, 所以, 這樣的檢查方法可以縮短每次檢查的計(jì)算時(shí)間. 1. 1. 3　回避干涉的方法　由于在同一水平面內(nèi), 刀具位置在z 軸上時(shí)最不容易出現(xiàn)自己干涉. 所以, 如果在某個(gè)檢查點(diǎn)出現(xiàn)了自己干涉, 則將該檢查點(diǎn)與z 軸的連線作為回避方向. 然后, 將工件的安裝位置沿回避方向移動(dòng)10 mm. 如果連續(xù)兩次回避方向的夾角大于150°, 可以認(rèn)為回避方向已經(jīng)翻轉(zhuǎn), 在該水平面內(nèi)不存在能夠安裝的位置, 所以, 只能將工件的安裝位置向上提高. 本文中, 每次提高10 mm. 如果自己干涉是主電機(jī)與回轉(zhuǎn)絲杠下端的干涉,則說明工件過高或工件的安裝位置過高, 不能采用本機(jī)床加工. 1. 2　機(jī)床與工件的干涉 1. 2. 1　檢查點(diǎn)的組成　如圖2 所示, 機(jī)床與工件之間可能發(fā)生干涉的零部件有刀具、夾頭、主軸頭、主軸夾板、夾板鉸鏈和連桿. 工件可以認(rèn)為是由加工表面和非加工表面構(gòu)成. 其中, 加工表面由加工點(diǎn)、與機(jī)床可能會(huì)發(fā)生干涉的非加工表面由非加工點(diǎn)構(gòu)成, 在此, 將加工點(diǎn)和非加工點(diǎn)統(tǒng)稱為查詢點(diǎn). 圖2　并聯(lián)機(jī)床與工件干涉的檢查方法 　 查詢點(diǎn)與刀具、夾頭、主軸頭和主軸夾板發(fā)生的干涉稱為第1 類干涉.這類干涉只與刀具的姿勢(shì)有關(guān), 與工件的安裝位置無關(guān). 所以, 如果檢查到這類干涉, 只能通過調(diào)整刀具姿勢(shì)進(jìn)行回避, 這就要修改CAM 軟件, 超出了本文討論的范圍. 查詢點(diǎn)與夾板鉸鏈或連桿發(fā)生的干涉稱為第2類干涉.這類干涉是能夠通過調(diào)整工件安裝位置回避的.下面介紹這兩類干涉的檢查點(diǎn)的組成方法. 設(shè)有一圓錐體, 其頂點(diǎn)為刀具中心、圓錐角H0為包含刀具、夾頭、主軸頭和主軸夾板的最小角度;刀具中心到夾板鉸鏈的最小距離為d 0; 在刀具軸方向上的最小距離為h0, 則H0、d 0 和h0 可以根據(jù)機(jī)床零部件的結(jié)構(gòu)尺寸和夾板鉸鏈的最大回轉(zhuǎn)角等參數(shù)求出. 對(duì)于任一加工點(diǎn)P , 計(jì)算P 與所有查詢點(diǎn)Q 的連線PQ 和刀具軸的夾角H、線段的長(zhǎng)度d 以及線段PQ 在刀具軸線方向上投影的長(zhǎng)度h. 因此, 滿足條件H< H0 的查詢點(diǎn)作為第1 類干涉的檢查點(diǎn); 滿足條件d < d 0 且h< h0 的查詢點(diǎn)作為第2 類干涉的檢查點(diǎn).對(duì)于所有的加工點(diǎn),均求出這兩類檢查點(diǎn),并存入檢查點(diǎn)文件. 1. 2. 2　檢查干涉的方法　在檢查是否出現(xiàn)第1 類干涉時(shí), 首先將刀具、夾頭、主軸頭和主軸夾板(簡(jiǎn)稱為刀具系統(tǒng)) 以及第1 類干涉的檢查點(diǎn)向x z 平面投影, 然后, 檢查落入刀具系統(tǒng)投影內(nèi)的檢查點(diǎn)是否與刀具系統(tǒng)發(fā)生干涉. 由于第1 類干涉與工件的安裝位置無關(guān), 所以, 在計(jì)算工件的安裝位置之前, 只需進(jìn)行1 次這樣的檢查計(jì)算. 由于工件安裝位置的不同, 必將導(dǎo)致夾板鉸鏈和連桿的位置與姿勢(shì)的變化. 所以, 工件的安裝位置每次調(diào)整后, 都必須檢查是否會(huì)發(fā)生第2 類干涉. 因此, 如何減少第2 類干涉的檢查點(diǎn)是縮短檢查時(shí)間的關(guān)鍵. 本文中, 判斷第2 類干涉檢查點(diǎn)的條件是滿足d < d 0 且h < h0, 這對(duì)于較小的工件或者較平坦的工件, 可以大幅度地削減檢查點(diǎn)數(shù). 1. 2. 3　回避干涉的方法　當(dāng)出現(xiàn)干涉時(shí), 其回避方法與出現(xiàn)自己干涉時(shí)的回避方法相同. 1. 3　機(jī)床與周邊器械的干涉 1. 3. 1　檢查點(diǎn)的組成　圖3 為并聯(lián)機(jī)床HexaM中的周邊器械、工件以及加工時(shí)刀具軌跡的俯視圖.從圖3 可以看出, 周邊器械設(shè)置在工作臺(tái)的第1 象限, 所以, 將刀具軌跡中心的第1 象限的外測(cè)點(diǎn)(·)作為干涉的檢查點(diǎn). 圖3　機(jī)床與周邊器械干涉的檢查點(diǎn)與回避方向 1. 3. 2檢查干涉的方法　可能與周邊器械發(fā)生干涉的機(jī)床零件有刀具、夾頭、主軸頭、夾板鉸鏈、連桿和主軸夾板, 它們的形狀為圓柱體和有界平面構(gòu)成的多面體, 而周邊器械的外形為多面體.所以,周邊器械與機(jī)床零件之間可以沿用“有界平面與圓柱體”及“有界平面與有界平面”的干涉檢查方法.即在所有的檢查點(diǎn)上, 計(jì)算構(gòu)成周邊器械的有界平面與機(jī)床零件的圓柱體或有界平面之間是否有交點(diǎn).如有交點(diǎn), 說明發(fā)生干涉; 如無交點(diǎn), 則說明不發(fā)生干涉. 如上所述, 工件安裝位置的不同必將帶來機(jī)床零件位置和姿勢(shì)的變化, 所以, 每次設(shè)定新的工件安裝位置之后, 必須再次檢查是否發(fā)生機(jī)床與周邊器械的干涉. 1. 3. 3　回避干涉的方法,如果機(jī)床與周邊器械發(fā)生干涉, 則將周邊器械前表面的法線方向作為回避方向, 回避方法與發(fā)生自己干涉時(shí)的回避方法相同. 1. 4　工件與周邊器械的干涉 為了能快速地檢查出在安裝時(shí)工件與周邊器械是否存在干涉, 首先將工件向xy 平面投影,并用有界多邊形包絡(luò)工件的投影.然后,使用“有界平面與有界平面”來檢查工件與周邊器械的干涉. 每次給出工件安裝位置以后, 都必須進(jìn)行這種干涉檢查.如果工件與周邊器械發(fā)生干涉, 則將周邊器械前表面的法線方向作為回避方向, 回避方法與發(fā)生自己干涉時(shí)的回避方法相同. 1. 5　檢查點(diǎn)的插補(bǔ) 從上述內(nèi)容知道, 除工件與周邊器械的干涉檢查外, 其他的干涉檢查都是在檢查點(diǎn)處計(jì)算是否存在干涉. 因此, 如果檢查點(diǎn)之間的距離過大, 則存在著在檢查點(diǎn)沒有干涉, 而在檢查點(diǎn)之間會(huì)發(fā)生干涉,而這樣的干涉又沒有被發(fā)現(xiàn)的可能. 這在實(shí)際加工時(shí)是絕對(duì)不允許的. 要解決檢查點(diǎn)之間可能存在的干涉問題, 主要有兩種方法: 一是簡(jiǎn)單函數(shù)與多面體求交的方法;二是將檢查點(diǎn)之間的距離縮小. 第1 種方法對(duì)于檢查機(jī)床與工件的干涉特別有效, 但不能用來解決自己干涉; 第2 種方法對(duì)于各種干涉的檢查都適用, 但如果檢查點(diǎn)之間的距離過小, 則檢查點(diǎn)的數(shù)量巨大,檢查干涉的計(jì)算時(shí)間會(huì)很長(zhǎng). 所以, 本文中設(shè)定一個(gè)安全距離, 根據(jù)這個(gè)安全距離來縮短檢查點(diǎn)之間的距離,以便達(dá)到檢查結(jié)果既要可靠, 檢查時(shí)間又要短的目的. 具體方法如下. 在進(jìn)行判斷兩個(gè)物體是否干涉時(shí),首先將其中一個(gè)物體擴(kuò)大5 mm. 如果擴(kuò)大后兩個(gè)物體有交點(diǎn),則判定為兩個(gè)物體有干涉. 如果交點(diǎn)在距物體表面5 mm 以內(nèi),實(shí)際上還是沒有發(fā)生干涉.即如果判定兩個(gè)物體不存在干涉, 那么, 兩個(gè)物體的距離應(yīng)在5mm以上.在此,將這5mm稱為安全距離. 對(duì)于由CAM 系統(tǒng)輸出的查詢點(diǎn)和刀具軌跡,如果相鄰的查詢點(diǎn)的距離或刀具軌跡的距離大于安全距離, 則在查詢點(diǎn)之間或刀具軌跡間插補(bǔ)一些點(diǎn).即經(jīng)過插補(bǔ)后的查詢點(diǎn)間及刀具軌跡間的距離均小于安全距離. 所以, 當(dāng)在兩個(gè)檢查點(diǎn)上不發(fā)生干涉時(shí), 則在它們之間也不會(huì)發(fā)生干涉. 因此,用安全距離判斷是否需要插補(bǔ), 既可以防止漏檢干涉, 又不過多地增加計(jì)算時(shí)間. 2　工件安裝位置的計(jì)算方法 2. 1　工件的最佳安裝位置 本文將“墊塊高度最低; 距工作臺(tái)中心距離最短”作為衡量工件最佳安裝位置的標(biāo)準(zhǔn).具體地說,就是首先以工件底面放置在工作臺(tái)上(此時(shí), 墊塊的高度為0)、刀具軌跡在xy 平面上的投影中心與工作臺(tái)中心重合時(shí)(距工作臺(tái)中心距離為0),作為工件的最佳安裝位置. 如果在該位置存在干涉不能安裝時(shí), 為保證墊塊高度最低, 則將工件在同一水平內(nèi)由內(nèi)向外移動(dòng), 尋找不會(huì)出現(xiàn)干涉的安裝位置. 如果在同一水平面內(nèi)找不到不發(fā)生干涉的安裝位置,則將工件逐漸向上(加大墊塊高度) 移動(dòng)后,再在同一水平面內(nèi)繼續(xù)尋找,直到找到安裝位置或者得出在本機(jī)床上不能加工的結(jié)論為止. 2. 2　最佳安裝位置的計(jì)算方法 基于工件最佳安裝位置的概念,本文提出了加工時(shí)工件安裝位置計(jì)算步驟如下: (1) 讀取基本數(shù)據(jù). 包括有:刀具夾頭的半徑和伸出長(zhǎng)度;查詢點(diǎn);刀具軌跡;周邊器械的位置和在xy 平面上的投影等. (2) 判斷能否在本機(jī)床上進(jìn)行加工.根據(jù)工件的查詢點(diǎn)和刀具軌跡,計(jì)算工件在xyz方向的外形尺寸和刀具的移動(dòng)距離.當(dāng)工件的外形尺寸或刀具的移動(dòng)距離過大,給出該工件在機(jī)床上不能加工的警告后,結(jié)束系統(tǒng)的運(yùn)行. (3) 生成檢查各類干涉的檢查點(diǎn)文件.其中有:檢查自己干涉、機(jī)床與工件的第1 類和第2 類干涉、機(jī)床與周邊器械干涉的檢查點(diǎn)文件. (4) 檢查是否存在機(jī)床與工件的第1 類干涉.如果存在, 由于該干涉無法通過移動(dòng)工件安裝位置來回避, 所以, 在給出“存在無法回避的第1 類干涉”的警告后, 結(jié)束系統(tǒng)運(yùn)行. (5) 設(shè)定刀具軌跡中心C (x , y , z ) 的初始位置為了滿足工件最佳安裝位置的定義, C (x , y , z ) 的初始置設(shè)定為: x = 0; y = 0; z = s. 其中, s 為刀具軌跡中心到工件底面的距離. (6) 計(jì)算刀具軌跡中心C 的位置. 根據(jù)干涉的檢查方法和回避方法, 不斷移動(dòng)刀具軌跡中心的安裝位置, 直到找到不會(huì)出現(xiàn)干涉的安裝位置或給出該工件不能在本機(jī)床上加工的警告為止. (7) 輸出工件的安裝位置. 在(6) 中如果求得了不會(huì)出現(xiàn)干涉的刀具軌跡中心的位置, 則根據(jù)該值和工件的結(jié)構(gòu)尺寸, 計(jì)算并輸出工件的安裝位置. 3　解析、實(shí)驗(yàn)結(jié)果 對(duì)于圖4 所示的外形尺寸為350mm ×350mm×150 mm 工件, 當(dāng)采用垂直加工時(shí), 使用通用的CAM 軟件CAMAND 生成加工時(shí)的刀具位置和刀具姿勢(shì)(與加工點(diǎn)的法線相同). 圖中, 刀具軌跡中的位置點(diǎn)數(shù)為123 201 點(diǎn). 刀具為球頭銑刀、直徑10mm、從夾頭中伸出長(zhǎng)度50 mm , 夾頭直徑60 mm、從主軸中伸出45 mm. 圖4　工件及刀具軌跡 根據(jù)上述算法, 本文開發(fā)出并聯(lián)機(jī)床切削加工時(shí)工件安裝位置計(jì)算系統(tǒng). 計(jì)算了加工圖4 所示工件時(shí)的安裝位置, 計(jì)算時(shí)間(計(jì)算機(jī)的CPU: AMD A THLON 850MHz) 約15 min. 3. 1　檢查點(diǎn)數(shù) 在CAMAND 軟件生成的刀具軌跡中,由于不存在相鄰刀具軌跡大于安全距離, 所以, 不需要插補(bǔ)輔助點(diǎn). 還有, 圖4 所示的工件上, 除加工面之外,其余表面均不可能與機(jī)床發(fā)生干涉,所以,查詢點(diǎn)全部由刀具軌跡點(diǎn)構(gòu)成. 從查詢點(diǎn)中抽出的自己干涉檢查點(diǎn)數(shù)為2382點(diǎn);機(jī)床與周邊器械干涉的檢查點(diǎn)數(shù)為248 點(diǎn);機(jī)床與工件的第1種、第2種干涉的檢 查點(diǎn)數(shù)均為0 點(diǎn).工件與周邊器械的干涉檢查則成為2個(gè)四邊形求交點(diǎn)的問題. 3. 2　安裝位置的解析、實(shí)驗(yàn)結(jié)果 工件安裝位置的變化過程如圖5 所示. 從計(jì)算過程知道,當(dāng)工件安裝位置較低且靠近工作臺(tái)中心時(shí),容易發(fā)生機(jī)床與周邊器械的干涉;如果工件的安裝位置距中心較遠(yuǎn), 則容易發(fā)生機(jī)床的自己干涉.最后,當(dāng)工件的安裝高度達(dá)到70 mm 時(shí),才找到了不發(fā)生干涉的可安裝位置. 圖5　工件安裝位置的變化過程 圖6 為將工件安裝在圖5 中位置★時(shí)的安裝簡(jiǎn)圖.從圖6 可以看出, 工件底面中心并不在工作臺(tái)的中心上, 而是從工作臺(tái)中心偏離(- 42.05,- 42.05,70)mm.這是因?yàn)?要回避機(jī)床與放置在工作臺(tái)第1象限的周邊器械發(fā)生的干涉, 就必須將工件向工作臺(tái)第3 象限移動(dòng), 同時(shí)還要向上移動(dòng), 安裝時(shí)必須給工件下放置70 mm 高的墊塊. 圖6　工件的最終安裝位置 為了檢查圖6 所示安裝位置以及將該位置做適當(dāng)取整后是否會(huì)出現(xiàn)干涉, 本文使用機(jī)床HexaM進(jìn)行實(shí)驗(yàn), 安裝位置和實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表1 所示. 其中,最小間隙是采用目測(cè)方法得到的. 　 表1中,除在第3 行位置(x = - 35, y = - 35, z= 70)mm 之外安裝工件時(shí), 解析結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果相同,即不會(huì)出現(xiàn)干涉.而在第3行所示位置安裝工件時(shí), 由實(shí)驗(yàn)知, 機(jī)床與周邊器械的最小間隙是3mm ,這比本解析系統(tǒng)設(shè)定的安全距離5 mm小,在解析時(shí)自然被判定為出現(xiàn)干涉. 雖然解析結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果不同,但仍然可以認(rèn)為解析結(jié)果是合理的、正 確的. 因此, 可以說本文中提出的計(jì)算方法和開發(fā)的工件安裝位置計(jì)算系統(tǒng)是有效的,在實(shí)際加工中是可用的. 4　結(jié)　論 本文以日本豐田工機(jī)公司的并聯(lián)機(jī)床HexaM為模型, 探討了在使用并聯(lián)機(jī)床加工時(shí),機(jī)床的自己干涉、機(jī)床與工件、機(jī)床與周邊器械以及工件與周邊器械的干涉的檢查方法, 以及通過調(diào)整工件的安裝位置來回避干涉的方法.最后,通過一系列的解析結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比, 證明了本研究提出的計(jì)算工件安裝位置的算法和開發(fā)的軟件是正確的. 從以上的論述過程中還可得到如下結(jié)論: (1) 所開發(fā)的系統(tǒng)能夠自動(dòng)算出在本機(jī)床上能否按照給定的加工軌跡加工給定的工件. (2) 在判斷可以加工的情況下,能算出不會(huì)發(fā)生干涉的工件安裝位置. 本文提出的干涉檢查方法和回避方法是有效的,能解決實(shí)際問題. 11