虚拟轴机床

新型并联构型制造装备 － 虚拟轴机床（ Virtual Axis Machine Tools ）实质上是机器人与机床的混合物，其在结构上完全不同于传统的数控机床，具有模块化程度高，结构简单，速度、动态响应快，造价低等优点。克服了传统的机床设备一些无法避免的固有缺陷，如：非对称、复杂的结构，笨重的床身立柱，单一的加工能力，较低的动态响应特性等。 1994 年在 IMTS 一经展出，就在世界范围内引起轰动，多家媒体把这种机床称为“机床结构的重大革命”，“ 21 世纪的新一代数控加工设备”。不过数年时间，这种机床就得到了快速的发展。目前，国内已有许多单位对并联机构装备和工艺技术开始进行了研究。清华大学与天津大学合作于 1997 年底研制出我国第一台大型镗铣类虚拟轴机床原型样机，并于 1998 年 4 月在第四届中国机床工具商品展览交易会上展出，受到各界广泛重视。

我国制造业目前面临着技术创新和设备升级这样亟待解决的问题，研究和采用更加灵活多变的高性能设备是一项极其重要的任务。特别是处于新的历史时期的我国国防工业，肩负着“多研制，少生产”的科研和生产的使命，积极研究虚拟轴机床这样的新一代先进制造装备与工艺技术，对发展国防工业有着特殊的意义。而对民用工业来说，顺应市场的瞬息万变，是企业求生存、求发展的必由之路，新型制造装备的研制无疑会大大提高企业的竞争力。清华大学国家 CIMS 工程技术研究中心在近期推出几台新构型的并联装备。

机床特点 ：

• 由于采用珩架结构，机床重量轻
• 高刚度、高精度、高速度及高加速度
• 实现 6 自由度空间位姿灵活变化

机床用途 ：

• 特别适合于曲面加工，如螺旋桨叶片、汽轮机叶片、复杂光学透镜、模具型腔等复杂三维曲面。
• 更换执行机构后可用于移载、装配、能束加工等。

机床结构 ：

在机床设计中采用了虚拟制造技术，根据实体模型进行力学分析、运动学分析、运动仿真等工作，优化结构设计。

该项目获教育部科技进步二等奖。