Macbeth

6028 mots 25 pages

Assises MUGV

Nantes, 5-6 juin 2008

ANALYSE DE LA RIGIDITÉ DES MACHINES OUTILS 3 AXES D'ARCHITECTURE PARALLÈLE HYPERSTATIQUE
Anatol Pashkevich, Damien Chablat, Philippe Wenger Institut de Recherche en Communications et Cybernétique de Nantes 1 rue de la Noë, 44321 Nantes {Anatol.Pashkevich, Damien.Chablat, Philippe.Wenger}@irccyn.ec-nantes.fr

Résumé : Cet article présente une nouvelle méthode pour modéliser la rigidité des machines outils à structure parallèle basée sur une modélisation de la machine par des corps rigides et des flexibilités localisées. Nous ajoutons des articulations virtuelles au modèle rigide, qui décrivent les déformations élastiques des composants du mécanisme (membrures, articulations et actionneurs). Cette approche provient des travaux de Clément Gosselin, qui a évalué la rigidité des mécanismes parallèles, en tenant compte uniquement des actionneurs et qui les a modélisés comme des ressorts linéaires unidimensionnels (les membrures étaient supposées rigides, et les articulations passives parfaites). Contrairement aux études précédentes, notre méthode peut s'appliquer aux mécanismes hyperstatiques et l'évaluation des flexibilités localisées est réalisée en utilisant une modélisation par éléments finis. Mots clés : Machines outils, rigidité, flexibilités localisées Abstract: The paper presents a new stiffness modelling method for overconstrained parallel manipulators, which is applied to 3-d.o.f. translational mechanisms. It is based on a multidimensional lumped-parameter model that replaces the link flexibility by localized 6-d.o.f. virtual springs. In contrast to other works, the method includes a FEA-based link stiffness evaluation and employs a new solution strategy of the kinetostatic equations, which allows computing the stiffness matrix for the overconstrained architectures and for the singular manipulator postures. The advantages of the developed technique are confirmed by application examples, which deal with comparative

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