【摘要】：激光切割技術(shù)具有切割質(zhì)量好,切割速度快,熱變形小,污染少等優(yōu)點,在工程上已經(jīng)有了很多應(yīng)用。隨著激光技術(shù)愈加成熟,激光切割的應(yīng)用領(lǐng)域也更加廣范,在復雜曲面上的切割也越來越多,因此研究復雜曲面激光切割設(shè)備及研究是很具有研究意義的。本文分析激光的原理,優(yōu)點特性和激光切割的機理,與其他加工方式的比較以及在工程的應(yīng)用。研究并設(shè)計分為A、C兩軸可以自由旋轉(zhuǎn)的激光切割運動執(zhí)行機構(gòu),并對光路的傳輸和隨動系統(tǒng)的準確性進行設(shè)計分析,通過可進行平面機床X、Y、Z方向的聯(lián)動,實現(xiàn)空間復雜曲面的工件的切割,并進行動力學仿真驗證,結(jié)合空氣動力學分析計算簡單的超音速噴嘴結(jié)構(gòu),并闡述了激光器的類別和相關(guān)特點并選擇。最后通過將復雜曲線段代替復雜曲面進行ANSYS有限元仿真模型,采用APDL編程將高斯熱源和生死單元加載到workbench中,實現(xiàn)激光高斯體熱源沿著復雜曲面切割軌跡以及金屬受熱熔化除去過程的仿真。最后研究得到,發(fā)現(xiàn)復雜曲線段的銳角由于單位時間內(nèi)吸收熱量最大,溫度及熱效應(yīng)也都最大,溫度下降梯度也最慢,燒灼現(xiàn)象最明顯,圓弧段的溫度相比也比較大,而鈍角相比,冷卻后溫度下降最快,下降溫度梯度更快,切割質(zhì)量更好。當降低切割速度,降低碳鋼工件板材厚度時,單位時間沿著復雜切割軌跡的加熱熱量增多都使得工件溫度場整體升高,燒灼更加明顯,從而確定了本套設(shè)備,最好切割質(zhì)量,為進一步分析和優(yōu)化激光切割提高切割質(zhì)量提供了理論依據(jù)。
【學位授予單位】：沈陽工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TG485
【圖文】：

圖 1.1 意大利普瑞瑪復雜曲面激光切割頭 圖 1.2 日本三菱復雜曲面切割頭Fig. 1.1 Laser cutting head in PRIMA Fig. 1.2 Mitsubishi cutting head1.2.2 國內(nèi)現(xiàn)狀與國外相比,我國激光工業(yè)起步晚,基礎(chǔ)較差,整體水平相對滯后,且自動化

圖 1.1 意大利普瑞瑪復雜曲面激光切割頭 圖 1.2 日本三菱復雜曲面切割頭Fig. 1.1 Laser cutting head in PRIMA Fig. 1.2 Mitsubishi cutting head1.2.2 國內(nèi)現(xiàn)狀與國外相比,我國激光工業(yè)起步晚,基礎(chǔ)較差,整體水平相對滯后,且自動化

【參考文獻】

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本文編號：2735753