Comparing Z3 and A3 PKM Heads: Which Is Superior and Why?

要約

この研究では、関節シーケンスによって区別される Sprint Z3 と A3 ヘッド パラレル キネマティクス マシンの比較を示します。
この解析は、精密機械加工にとって重要な性能属性、特に寄生動作、ワークスペース能力、独立空間および寄生空間にわたる剛性性能、および条件数分布に焦点を当てています。
これらの機械は航空宇宙産業や自動車産業の精密加工に広く利用されていますが、大型部品の加工には決定的に優れた選択肢は見つかっていません。
さらに、寄生空間の構成全体にわたる剛性の分布については、どちらの機構についてもこれまで対処されていませんでした。
この調査では、同一のパラメータが使用され、同様の寄生動作を示しているにもかかわらず、Sprint Z3 が優れた剛性、ワークスペース容積、および条件数分布を示していることが明らかになりました。
この性能上の利点は、ジョイントとリンクの順序の変化に起因しており、これにより、大型コンポーネントの製造に不可欠なたわみ弾性が向上します。
これにより、条件数が増加し、ワークスペースが大きくなります。
この結果は、パラレルキネマティクスマシンの有効性における設計アーキテクチャの重要性を強調し、次のことを示唆しています。

要約(オリジナル)

This study presents a comparison between the Sprint Z3 and A3 head parallel kinematics machines, distinguished by their joint sequence. The analysis focuses on performance attributes critical for precision machining specifically, parasitic motion, workspace capability, stiffness performance over the independent and parasitic spaces, and condition number distribution. Although these machines are extensively utilized in precision machining for the aerospace and automotive industries, a definitive superior choice has not been identified for machining large components. Moreover, the distribution of stiffness across the configuration of parasitic space has not previously been addressed for either mechanism. This research reveals that despite identical parameters used and exhibiting similar parasitic motions, the Sprint Z3 demonstrates superior stiffness, workspace volume, and condition number distribution. This performance advantage is attributed to variations in joint and link sequence, which enhance deflection resilience, crucial for manufacturing large-scale components. This also results in a higher condition number and a larger workspace. The result highlights the importance of design architecture in the efficacy of parallel kinematics machines and suggest

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