第526章 挑剔才能进步（2 / 2）

“奇异点的问题，是因为缺乏有效的补偿方法。以后计算机和算法飞速发展，这个问题很快就能解决。”

小李摇头：“我真是觉得不值得。开创者说的那些优点根本就没有理论是实践依据。”

程时：“好，我们就来分析一下。首先说刚度。并联机床的刚度显著高于串联机床，这一优势主要源于其独特的结构设计和力学特性。”

“并联机床通过多根支链，通常为6杆，连接动平台与定平台，形成封闭的空间桁架结构。这种结构类似于建筑中的桁架，所有支链仅承受拉压载荷，而无弯矩或扭矩，材料利用率接近理论极限。”

“相比之下，串联机床的主轴箱、工作台等部件通过悬臂结构连接，存在显著的弯矩和剪切力。传统五轴机床的主轴箱在高速切削时，悬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，不断地在克服缺点，为什么要费劲研发别的。客户有时候就是太挑剔了。”

程时：“串联机床确实取得了不小的进步，但是并不代表它就能一直这样发展下去。比如串联结构导致各轴运动存在耦合，在加工叶轮、螺旋桨等复杂曲面时，需通过后置处理算法补偿误差，增加编程难度。这个是很难克服的。”

“当年如果所有人都觉得马车用起来没问题，不用研发蒸汽机，现代几乎所有机械都不会出现。挑剔才是进步的动力。”', '')