考虑结合部特性的激光切割机力学性能研究及其结构优化

发布时间：2024-03-05 23:38

　　与传统机械加工相比,激光切割具有切削速度快、噪声小、应用范围广等优点,因此被广泛应用于汽车制造、石油化工和航空航天等领域。目前,国内的激光切割设备厂家大多采用关键部件外购并二次组装的生产形式,导致设备的投入高,生产效率低,而组装后的设备静动态性能都比较差,加工精度也不高。因此研发具有自主知识产权的、高效的、动静态特性良好的激光切割机床,可以大幅度提高钣金的生产效率。论文通过对国内外成熟产品的调研,确定了激光切割机的设计要求、整体布局和主要技术参数等指标,基于模块化设计的原理对激光切割机进行了模块划分,并着重阐述了切割机关键部分的设计过程与关键零部件的选型。在对切割机整机建立有限元建模时,利用等效弹簧模型和刚度矩阵的方法,模拟了结合部的接触关系,利用Hyper mesh进行前处理,最终得到了整机的有限元模型。采用此模型分析了切割机在重力场的变形情况,又提取多工位的变形情况作为对比,找出了变形最大的工位;通过整机模态分析得到了了整机的前六阶固有振型,使之与刚性固连的整机模型的分析结果做了对比,得到整机薄弱环节;对整机进行谐响应分析,获取道其在X、Y、Z方向上的幅频特性曲线,为加工参数的选取...

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1一1擞先加工原理图

发具有自主知识产权的激光切割机床意义重大。同时激光切割机高速稳定的切??割水平更是对其自身结构的动态性能提出了较高的要求，因此在自主研发激光??切割机的基础上，进一步开展激光切割机的动态特性研究，对机械结构进行高??刚度低惯量的结构优化改进，具有十分重大的意义。??１．２激光切割....

图１－２龙门式??

（１）龙门式激光切割机：当下的高速激光切割机床大都选取龙门式，此种??形式的优点是受载能力好和刚度高，耐冲击性和抗震性也很强，机床整体动态??性能好，零件加工精高。如图１－２所示??图１－２龙门式??３??

图１－３悬臂梁式??（３）三维激光切割机：随着制造业的发展，原本的二维激光切割机己不能??

（１）龙门式激光切割机：当下的高速激光切割机床大都选取龙门式，此种??形式的优点是受载能力好和刚度高，耐冲击性和抗震性也很强，机床整体动态??性能好，零件加工精高。如图１－２所示??图１－２龙门式??３??

图２－１数控激光切割机的组成??

图２－１数控激光切割机的组成??进行快速切割的激光切割机，必须自身具备较高的动力学特性，才能将其??自身的优势发挥出来。目前国内外较为顶尖的激光切割机床是利用直线电机直??驱动的定位速度可达２５４ｍ／ｍｉｍ采用滚柱丝杠驱动或齿轮齿条驱动的，其定??

本文编号：3920219