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| 可重构制造系统是先进制造领域的发展方向,代表了以多品种小批量为特征的市场需求。对于大型多几何体相贯钢结构切割而言,需要建立的是可重构管道切割系统。而其中最能体现其可重构性的就是相贯线切割机床及可重构相贯线切割控制系统。因此,本文针对大型多几何体相贯钢结构中最为普遍的圆管、圆锥管和矩形管的相贯线切割,提出了一种可重构数控切割机床构型设计方法,并研发了与之相匹配的可重构相贯线切割控制软件。论文第二章研究了可重构相贯线切割机床的构型设计方法。根据FBS和AD公理化设计建立了一种改进的FBS设计方法,基于商空间分析方法,将加工运动分解为工件运动的李群描述和割枪运动的李群描述,从而得到了所有可能的构型组合方式。然后根据Pugh矩阵进行拓扑优化,而后采用齐次变换矩阵的求解方法,对优化构型建立运动学方程实现支链的运动类型,最终得到最优的模块机床。论文第三章针对相贯线切割任务的求解方法进行探讨。通过从完善相贯线求解模块库和从利用图形编程技术对相贯线求解两个方面对可重构管道切割系统的相贯线轨迹生成模块进行了研究,并对这两种方法的优缺点进行了比较。论文第四章具体描述了可重构管道切割系统相贯线切割轨迹生成模块的实现方法及软件平台。 |
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机械设计
