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Design and experimental study of the SPKM165, a five-axis serial-parallel kinematic milling machine

Science China(Technological Sciences) 2011年第5期54卷 1193-1205页

作者： XIE FuGui LIU XinJun ZHANG Hui WANG JinSong State Key Laboratory of Tribology & Institute of Manufacturing Engineering Department of Precision Instruments and Mechanology Tsinghua University Beijing 100084 China

A five-axis serial-parallel kinematic milling machine, the SPKM 165, is introduced. This machine consists of a three-degree of-freedom parallel module and a two-degree-of-freedom serial table. The SPKM 165 is capable of five-face machining. A discussion of the inverse kinematics of the five-axis control is provided. A dimensional synthesis procedure is presented in terms of motion/force transmissibility. Finite-element analysis was used to evaluate the stiffness of a CAD model before the machine was manufactured. Kinematic calibration was implemented to improve the accuracy of the end effector. The results of a calibration experiment are presented. The stiffness of the developed machine was then measured. Milling experiments were conducted, and the test piece showed that the developed machine has satisfactory performance.

关键词： serial-parallel kinematic machine dimension synthesis stiffness evaluation kinematic calibration

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