臂端的变形可能超过±0.02mm,而并联机床的支链变形,理论上可以控制在±0.002mm以内。”
“并联机床的切削力通过多根支链同步传递至基础框架,载荷分散在多个路径上。每个支链仅承受总载荷的六分之一,而串联机床的主轴箱和工作台需承受全部载荷。这种分布式承载特性使得并联机床的动态刚度显著提升。可以显著提高动态刚度和刀具寿命。”
“然后是精度。并联机床的运动部件如主轴头,直接由支链驱动,传动链长度缩短至传统机床的三分之一。多支链结构使得单个支链的制造误差被平均化,还取消了传统机床的齿轮箱和丝杠副,大大减少传动误差,所以精度会比串联机床高。”
“并联机床的运动部件质量小,动态响应速度快,惯性小,对称结构还可有效抑制热变形。但是高速运动时六杆的惯性耦合效应可能引发振动。但是工作空间受限,现有平台的有效加工区域仅为其体积的10-15%。”
“串联机床的优点是结构简单,工作空间大比如龙门式机床可覆盖数米范围,适合大型零件加工动态响应稳定,适合低速高精度加工。误差分布直观,可通过机械预紧和导轨润滑降低摩擦误差。但是它的多层导轨和悬臂结构导致刚度较低。累积误差显著。”
“最后是成本。并联机床的零部件数量减少50%以上,因为可以不需要如无导轨和滑台,制造成本理论上降低30%。但是控制系统复杂,维护成本高。”
“串联机床的技术成熟,维护成本低。但是机械结构复杂,零部件更换成本高。”
“所以说,各有各的优点。并联机床将会更适合中小尺寸复杂曲面加工,而大型零件仍依赖串联机床。甚至为了结合并联机构的高刚度与串联机构的大工作空间,还会出现混联机床。”
小李:“可是现在串联机床用得好好的,发展迅速,不断地在克服缺
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