Chương 1 TINH TOAN PHAN TICH DONG HOC 1.Phân tích lựa chọn kết cầu máy Máy công cụ có cấu trúc động học song sang (PKMT: Parallel Kinematie Machine Tool) được nghiên cứu và phát triển bắt đần từ những năm 1990, cụ thể máy Octahedral Hexapod được hãng Ingersoll (Mỹ) giới thiên vào nằm 1990 hay may Variax được giới thiệu bởi hãng Gidđing & Lewis (Mỹ) vào năm 1994, đến nay đã cho ra đời nhiễu mẫu máy khác nhau như máy phay cao tốc VARIAX-Hexacenter của hãng Gidđing&Lewis, máy phay TORNADO 2000 của hãng Hexel hay máy phay CNC 5 truc TRICEPT 845 cũa hãng Neos Robotics v. Tuy nhiên hầu hết các mảy PEMT đâu đao trục chính có thể định vị và định hướng dụng cụ (có số bậc tự do lớn hơn 3), trong một số trường hợp chỉ cần 3 bậc tự do tịnh tiến như máy nhay ƠNG 3 trục thì các câu trủe trên lại trở nên không hiệu quả bởi điểu khiển phức tạp và giả thành cao. Để đáp ứng yên cầu đỏ những năm gần đây nhiều nhà khoa học trong. đỏ phải kế đến Damicn Chablat [4, 8] đã để xuất các mẫu máy song song kiểu trực giao có đầu đao trục chỉnh đẳng, hướng (tịnh tiền song song với các trục của hệ tọa độ để các đặt tại gốc máy), sau do Ryu 2008 [5] đã đưa ra cải tiến vẻ cầu trúc chân của loại máy nảy bằng cách đưa thêm cụm cơ cấu hình binh hảnh vào mỗi chân và đổi kiểu đẫn động từ tịnh tiến thành quay nhằm fãng đồ cứng vững của máy.
Trong nghiền cửu này táo giả đưa ra để xuất cải tiến cụm dẫn động mẫu máy của Ryu [5] bang cách thêm cơ cấu tay quay con trượt đẫn đông cụm hinh bình hành thay vi đẫn đông trực tiếp. Máy là Rébdt song song kiển trực giao mang đầu dao trục chính chuyển động (heo quỹ đạo định vị dựng cụ Trong đó chuyên đông tịnh tiền được thực hiệu bởi ba chân, mỗi chân được dẫn động bởi một cơ cấu tay quay con trượt két hợp với cơ cầu hình bình hảnh nhằm tăng hành trình trượt và độ củng vững của máy. Do đó mỗi trục điều khiển gồm 9 khớp quay và một khớp trượt nói từ giá cổ định đến đầu trục chính (hình l). Hau hết trong céng nghiệp gia công phay ƠNC 3 trục chuyển động tương đối giữa phôi va dung cụ được thực hiện bởi 3 chuyển động tịnh tiến theo 3 trục tọa độ x, y, Z của hệ tọa độ gốc máy (hỉnh L1).
_ _ LOICAMON ; Trong, suét thai gian làm để tàt luận văn Thac s¥ “ th todn, thidt ké, rabaf trực gian song sang 3 hie tee do kidu ing dung trong gia công co khi". Dadi sux hướng, dẫn nhiệt tinh cia thay PGS.TS Phan Văn Dang, bd mân cơ sở thiết kể may & robot Viện Cơ khí, Dại học Bách Khoa Hà Nội em đã nỗ lực hoàn thành các nội dung sau; ~ Tim hiển tổng quan về cơ câu song song. có câu trúc Irực giao. - Phân tích động học và lập trình tỉnh toán thông số điều khiển động học quá trình gia công.
- Tỉnh toán đường dụng cụ gia cdng CNC 3 trục trong Không gian - Thiết kế cơ khí - Xây đựng thuật toán điều khiển và thiết kế mạch điều khiển. Luận văn đã đạt được một sỏ kết quả nhất định đỏ là : Tìm hiểu được cau tric may song song kiểu true giao Orthoglide ủng dụng trong gia công cơ khi hoàn, tính toán, thiết kế giải quyết các bài loán điều khiển, miễn làm việc, đồng thời hoàn lhiện các bản vẽ thiết kế ,từ kết cầu cơ khi mạch nhần cứng điều khiển đến xây dime cdc ma hình toánvà thuật toán điều khiển. Trong một khoảng thời gian không đài dưới sụ hướng dẫn nhiệt tinh oda thay giáo PGS.Phan Vin Đồng em đã vận dựng những kiến thức đã được học trang chương trình đảo tạo Thạc sỹ khoa Cơ Khí trờng Dại học Bách Khoa Hà Nột để hoàn thành. luận văn vừa áp dụng, Lý thuyết vừa có tỉnh thực nghiệm để em hoàn thiện, tổng hợp kiến thức trước khi lết nghiệp khoả đảo lạo Thạc sỹ Tuy nhiên với kiến thức chuyển mỏn còn hạn chế nên để tải khôi s thể tránh khỏi.
những thiểu sót và chưa thể hoản thiện một cách hoàn hảo như ý ruồi mong đợi. Em mong đợi nhận được sự chỉ bảo, gốp ý của thấy hướng đẫn, thấy phán biện và các thầy trong hội đồng để em hoàn thiện kiến thức và hạc hỏi thêm. Hà Nội, ngày 20 tháng 03 năm 2011. Học viên Nguyễn Mạnh Tiển.
_ _ LOICAMON ; Trong, suét thai gian làm để tàt luận văn Thac s¥ “ th todn, thidt ké, rabaf trực gian song sang 3 hie tee do kidu ing dung trong gia công co khi". Dadi sux hướng, dẫn nhiệt tinh cia thay PGS.TS Phan Văn Dang, bd mân cơ sở thiết kể may & robot Viện Cơ khí, Dại học Bách Khoa Hà Nội em đã nỗ lực hoàn thành các nội dung sau; ~ Tim hiển tổng quan về cơ câu song song. có câu trúc Irực giao. - Phân tích động học và lập trình tỉnh toán thông số điều khiển động học quá trình gia công.
- Tỉnh toán đường dụng cụ gia cdng CNC 3 trục trong Không gian - Thiết kế cơ khí - Xây đựng thuật toán điều khiển và thiết kế mạch điều khiển. Luận văn đã đạt được một sỏ kết quả nhất định đỏ là : Tìm hiểu được cau tric may song song kiểu true giao Orthoglide ủng dụng trong gia công cơ khi hoàn, tính toán, thiết kế giải quyết các bài loán điều khiển, miễn làm việc, đồng thời hoàn lhiện các bản vẽ thiết kế ,từ kết cầu cơ khi mạch nhần cứng điều khiển đến xây dime cdc ma hình toánvà thuật toán điều khiển. Trong một khoảng thời gian không đài dưới sụ hướng dẫn nhiệt tinh oda thay giáo PGS.Phan Vin Đồng em đã vận dựng những kiến thức đã được học trang chương trình đảo tạo Thạc sỹ khoa Cơ Khí trờng Dại học Bách Khoa Hà Nột để hoàn thành. luận văn vừa áp dụng, Lý thuyết vừa có tỉnh thực nghiệm để em hoàn thiện, tổng hợp kiến thức trước khi lết nghiệp khoả đảo lạo Thạc sỹ Tuy nhiên với kiến thức chuyển mỏn còn hạn chế nên để tải khôi s thể tránh khỏi.
những thiểu sót và chưa thể hoản thiện một cách hoàn hảo như ý ruồi mong đợi. Em mong đợi nhận được sự chỉ bảo, gốp ý của thấy hướng đẫn, thấy phán biện và các thầy trong hội đồng để em hoàn thiện kiến thức và hạc hỏi thêm. Hà Nội, ngày 20 tháng 03 năm 2011. Học viên Nguyễn Mạnh Tiển ‘Cum co cat nin bin hành Hình 1.
Máy CNC 3 trục cấu trúc động học song song. được cải tiến từ cơ cẩu để xuất bởi Ryu wo T Hình 1. Sơ đỗ kết câu máy phay CNC 3 true Như vậy, khi ứng dụng câu trúc động học song song nhằm đưa vào thiết kế máy phay CNC 3 truc can tim những cơ câu sao cho chuyên động của giá đi động chỉ gồm 3 bậc tur do tinh tiến theo các trục của hệ tọa độ gốc và được gọi là câu trúc trực giao bắt đầu. tử những năm 2000 trở lại đây các cấu trúc song song loại nảy bắt đâu được nghiên cứu.
Ban đầu lả các nghiên cửu vẻ mặt câu trúc nhằm tìm ra những câu trúc khác nhau vẻ máy động học song song kiêu trực giao trong vận đẻ này phải kẻ đến Gogu [15 - 17] va (Xianwen Kong, Clément Gosselin - 2007) [19] da dua ra rat nhieu cau tric trực giao từ đơn giản đền phức tạp dưới đây là một số cầu trúc tiêu biểu tà DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VẢ CAC TU VIET TAT Ký hiệu Nội dung, ý nghĩa CAM Computer Aided Manufacturing. RBSS Rõ bốt song song, PEMT Parallel Kinematic Machine Tool. MLV Miễn làm việc. fo Diém dinh vi dung cu (cutter location).
cc, Diễm tiếp xúc giữa dựng cụ vả bẻ mặt gia công, Oxyz TIệ lọa đê quy chiêu gốc máy (hệ I) Puyw TIệ tọa đê đông pắn tại tâm của cụm trục chính (hệ 2). 8 Ma trận quay n 'Véctơ pháp tuyển a Quỹ đạo điểm cit cho bai phuong trinh f(u,v) tụ Vecto đơn vị của tiếp tuyển Foe 'Véc tơ định vĩ của điểm CCi trên ( >'z) Feu Vee to dinh vi cia diém CT4 trên dựng cụ. Zs Bề mặt gia công tinh R Bán kinh đầu cầu Ma trận cosin chỉ phương, của hệ tọa độ động so với hệ toa độ gốc phôi T Bản kính xuyên b) Cấu trúc đưa ra bởi Gogu [16] c) Các cầu trúc song song trực giao 3 bậc lự do được để xuất bởi Goạn [I5] Trình I. Các cầu trúc song song trực giao 3 bac tr da 0 Ra a) Rôbốt Tripteron 'b) Röbốt Quadrupteron Hình 1.
Mô hình rô bốt song song phát triển bởi trường đại học Laval [19] Hình 1. Máy có cầu trúc trực giao Isoglide 4-T3R1-A5 nghiên cửu tại viên Cơ học Pháp [17] Trên cơ sở phân tích tổng hợp các công trình nghiên cửu về lĩnh vực nảy cho thây đây lả một câu trúc máy mới đã và đang được rất nhiều nhà nghiên cứu ở những nước có DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VẢ CAC TU VIET TAT Ký hiệu Nội dung, ý nghĩa CAM Computer Aided Manufacturing. RBSS Rõ bốt song song, PEMT Parallel Kinematic Machine Tool. MLV Miễn làm việc.
fo Diém dinh vi dung cu (cutter location). cc, Diễm tiếp xúc giữa dựng cụ vả bẻ mặt gia công, Oxyz TIệ lọa đê quy chiêu gốc máy (hệ I) Puyw TIệ tọa đê đông pắn tại tâm của cụm trục chính (hệ 2). 8 Ma trận quay n 'Véctơ pháp tuyển a Quỹ đạo điểm cit cho bai phuong trinh f(u,v) tụ Vecto đơn vị của tiếp tuyển Foe 'Véc tơ định vĩ của điểm CCi trên ( >'z) Feu Vee to dinh vi cia diém CT4 trên dựng cụ. Zs Bề mặt gia công tinh R Bán kinh đầu cầu Ma trận cosin chỉ phương, của hệ tọa độ động so với hệ toa độ gốc phôi T Bản kính xuyên 0 Ra a) Rôbốt Tripteron 'b) Röbốt Quadrupteron Hình 1.
Mô hình rô bốt song song phát triển bởi trường đại học Laval [19] Hình 1. Máy có cầu trúc trực giao Isoglide 4-T3R1-A5 nghiên cửu tại viên Cơ học Pháp [17] Trên cơ sở phân tích tổng hợp các công trình nghiên cửu về lĩnh vực nảy cho thây đây lả một câu trúc máy mới đã và đang được rất nhiều nhà nghiên cứu ở những nước có ‘Cum co cat nin bin hành Hình 1. Máy CNC 3 trục cấu trúc động học song song. được cải tiến từ cơ cẩu để xuất bởi Ryu wo T Hình 1.