1、我國在造船技術(shù)和裝備制造方面與國外有很大的差距，尤其在大型空間復(fù)雜曲面切割這一艦船制造的關(guān)鍵技術(shù)方面，它制約并影響了我國造船技術(shù)水平的提高和發(fā)展。因此，如何解決大型空間復(fù)雜曲面大開口、變姿態(tài)、變軌跡的切割問題，對于提高我國艦船制造業(yè)的技術(shù)水平具有重要學(xué)術(shù)意義和應(yīng)用價值。
　　本文在對國內(nèi)外切割裝備綜合分析的基礎(chǔ)上，對大型空間復(fù)雜曲面切割機進行了原理結(jié)構(gòu)設(shè)計，并對水平旋轉(zhuǎn)機構(gòu)、垂直升降機構(gòu)以及徑向調(diào)整機構(gòu)等進行了詳細的結(jié)構(gòu)選型和設(shè)計

2、。以實現(xiàn)割槍變姿態(tài)、變軌跡切割為目的，對曲面切割機割槍擺動機構(gòu)進行構(gòu)型設(shè)計與分析，完成了變胞切割機構(gòu)的原理結(jié)構(gòu)設(shè)計。
　　在對切割機擺動機構(gòu)變胞特性分析的基礎(chǔ)上，利用基因建模理論建立變胞機構(gòu)各個工作構(gòu)態(tài)的基因模型，并對其進行構(gòu)型進化設(shè)計得出變胞機構(gòu)源構(gòu)態(tài)構(gòu)型。運用圖論和鄰接矩陣法進行變胞機構(gòu)構(gòu)型綜合分析，推導(dǎo)出變胞切割機構(gòu)的變胞方程和變胞矩陣，從矩陣的角度直觀地描述了構(gòu)態(tài)之間的轉(zhuǎn)換。
　　在使用旋量方法表示空間剛體運動的基礎(chǔ)

3、上，建立復(fù)雜曲面切割機串并聯(lián)機構(gòu)的運動學(xué)指數(shù)積公式的完整表示形式，并在MATLAB中完成運動學(xué)方程的數(shù)值計算。利用ADAMS對曲面切割機串并聯(lián)機構(gòu)進行運動仿真驗證，仿真結(jié)果說明了旋量方法在空間串并聯(lián)機構(gòu)運動學(xué)分析中的實用性。
　　將關(guān)節(jié)的4個D-H參數(shù)誤差等效為軸線誤差旋量，建立各個關(guān)節(jié)軸線含有誤差旋量的旋量坐標，推導(dǎo)出了含有誤差旋量的串并聯(lián)機構(gòu)運動學(xué)指數(shù)積公式，得出了末端工具坐標系的位姿誤差模型。按照上述誤差分析方法，用MATL

4、AB對復(fù)雜曲面切割機構(gòu)進行運動誤差數(shù)值計算，并將計算結(jié)果和ADAMS仿真結(jié)果進行對比，說明了旋量方法在串并聯(lián)機構(gòu)誤差分析中的正確性。
　　將變胞運動副作為變胞機構(gòu)的閉鏈切斷鉸，通過引入切斷鉸的約束方程建立了曲面切割機變胞機構(gòu)的全構(gòu)態(tài)Kane動力學(xué)方程。分析了曲面切割機變胞機構(gòu)構(gòu)態(tài)切換時的運動沖擊問題，從控制主動件運動規(guī)律的角度提出了減小沖擊的方法，通過ADAMS仿真驗證了該方法的有效性，為以后深入研究曲面切割機變胞機構(gòu)提供理論基礎(chǔ)