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夹具是用来在机械加工过程中夹紧工件并准确地定位工件位置的工艺装备,所以夹具在机械加工工业中的地位是很重要的。随着科技水平的进步和发展,机床夹具正在从简单的辅助工艺设备向具备现代控制技术的自动化夹具发展。对于空间多方位角度平面、孔的复杂零件加工,目前只能通过专用夹具夹持后,放在机床上进行加工,而且一个方位需要一个夹具,造成此类零件加工效率低、制造成本高。因此研究一种能实现多方位角度翻转的并联数控夹具具有一定的现实意义。当前六自由度的并联机构比较多,但制造六自由度并联机构的成本较高,而且六自由度并联机构的结构还比较复杂,它的外形尺寸与工作空间的比例也不是很合理,另外对它的控制也是很复杂的,所以目前已减少用六自由度的构型来设计并联机构。本文运用空间机构学理论知识和并联机构理论提出了两种新型并联机构——2-PRS∪RS滑块式并联夹具机构和2-RPS∪RS(?)绅缩杆式并联夹具机构。首先,通过对这两种并联机构的分析,应用并联机构相关理论,研究确定并联夹具的结构布局,论述了并联夹具的工作原理,然后找出并联夹具的动平台和定平台之间的函数关系。从而推导出并联夹具动平台的三个球铰链相对于定平台固定坐标系的坐标,根据这些坐标和杆长之间的关系建立并联夹具的运动学方程和并联夹具的运动学正解和逆解数学模型。其次,对并联夹具机构的运动影响系数和工作空间进行分析。求解出机构的运动影响系数;找出影响机构工作空间的因素及机构的最大翻转角度。并对并联机构的奇异性进行研究,找出特殊位置点。最后,对并联夹具进行实体仿真。运用三维画图软件Pro/E对并联夹具的主要零部件进行三维建模。并在ADAMS中对并联夹具机构进行运动仿真,通过实体运动仿真进一步验证并联夹具机构的合理性和可操作性。这两种并联夹具都可以与各种机床组合使用,如钻床、铣床、镗床、加工中心等,可以满足对工件的空间任意平面和孔等进行加工,对提高机床的工作效率和扩展机床的机械加工功能有重要的实际意义。