激光切割憑借傳統(tǒng)機械切割方式所不具備的優(yōu)勢,能夠?qū)崿F(xiàn)對復雜結(jié)構(gòu)、高熔點、高硬脆性等金屬和非金屬材料進行快速切割,在工程機械、汽車制造、礦山機械、玻璃切割、皮革塑料制品等多個行業(yè)有著廣泛應用。國內(nèi)激光切割機床的市場需求每年以20%以上的速度增長,但當前國內(nèi)激光切割機床與國外同類產(chǎn)品還是有一定差距的,在大工作量程、高穩(wěn)定性和柔性切割的激光切割機床質(zhì)量和激光切割工藝水平上述還存在很多不足。制造業(yè)的快速發(fā)展對激光切割機床質(zhì)量和切割工藝提出了更高的要求,但目前國內(nèi)激光切割機床設計很多還停留在傳統(tǒng)的設計和經(jīng)驗設計層面,現(xiàn)代設計方法運用較少,激光切割精度低、結(jié)構(gòu)設計不合理、強度不足或過度富余、能耗和體積大等問題。同時激光切割范圍和切割精度的要求越來越苛刻,對于激光切割質(zhì)量的評價標準都是根據(jù)經(jīng)驗和肉眼觀察,關于激光切割工藝參數(shù)對切縫寬度、掛渣量、切割斷面粗糙度的影響規(guī)律模型的研究較少。因此合理設計和系統(tǒng)分析龍門式激光切割機床的靜動態(tài)特性及關鍵零部件的受力狀態(tài),對龍門式激光切割機床的研制和性能提升很有必要,同時數(shù)值模擬各激光切割工藝參數(shù)對鎂合金切割質(zhì)量的影響對提升激光切割鎂合金的質(zhì)量和推廣鎂合金的應用也... 

【文章來源】：中國礦業(yè)大學江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

激光切割原理示意圖及切割實物圖

1 緒論3圖1-2 常用龍門式激光切割機床的結(jié)構(gòu)Fig.1-2 Structure of common gantry laser cutting machine激光切割技術作為特種加工中重要的一種加工方法，通過現(xiàn)代設計方法和理論研究激光切割機床設計過程中的關鍵問題和技術難點，對機床的結(jié)構(gòu)進行合理設計[15]；通過引入有限元分析方法對機床的關鍵部件和受力敏感的位置進行靜力學、動力學分析，研究機床結(jié)構(gòu)的靜動態(tài)機械特性，最終設計出結(jié)構(gòu)合理、加工精度較高、穩(wěn)定性好、制造成本低、耗材少的龍門式激光切割機床。鎂合金憑借其優(yōu)良力學性能在生物工程、醫(yī)療器械、航空航天、汽車工程等領域有廣泛的應用[26]。但鎂合金材料化學性活潑、熔點低、熱傳導系數(shù)大等特點，致使鎂合金熱加工性較差，在精密打孔、切割等領域的發(fā)展受到了限制[27-28]，開展激光切割鎂合金工藝參數(shù)的研究和切割過程溫度場數(shù)值模擬的研究，不僅促進我國工業(yè)領域?qū)τ诩す馇懈罴夹g的應用

100mm×100mm，厚度為10mm的矩形鋼管，每側(cè)10根方管用于增大床身高度，且每個方形管的外側(cè)均焊有加強筋板。圖3-1 床身底座三維模型Figure 3-1 Three-Dimensional model of machine bed每側(cè)十根方形豎管的上方焊接長度為7200mm的100×200mm矩形管作為底座，在矩形管的上方采用鋼板焊接一寬為200mm高為270mm的矩形空心管結(jié)構(gòu)，管內(nèi)設置有均布的環(huán)狀加強筋板用以提高焊接的矩形空心管強度。根據(jù)實際工作的需要，完成了機床結(jié)構(gòu)和傳動方案的設計，在整體龍門式激光切割機床中，采用齒輪齒條傳動的方式實現(xiàn)龍門梁在床身上的移動。在鋼板焊接的矩形結(jié)構(gòu)上安裝有7200mm的齒條，其中齒條由長為1000mm的標準齒輪在兩端磨削處理后無縫拼接組成，通過螺栓將齒條安裝在床身上來確保在齒條安裝精度，伺服電機主軸上安裝齒輪與齒條嚙合，同時在兩側(cè)矩形結(jié)構(gòu)上也安裝有導軌

【參考文獻】：
期刊論文
[1]機床龍門結(jié)構(gòu)的優(yōu)化方案探索[J]. 王毅哲.  內(nèi)燃機與配件. 2018(07)
[2]光纖激光切割及其在精密加工中的應用展望[J]. 姚令,吳楠,韓憲軍,嵇曦明.  熱加工工藝. 2018(07)
[3]數(shù)控激光切割機伺服進給系統(tǒng)的機電耦合建模與仿真分析[J]. 劉沖,王金榮,涂芬芬,王萬杰,周祥.  鍛壓裝備與制造技術. 2018(01)
[4]激光切割技術在船舶制造中的應用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 陳希章,蘇傳出,程軍輝.  金屬加工(熱加工). 2018(03)
[5]鎂合金激光焊接過程中氣孔形成的原位觀察和機理研究[J]. 王波.  熱加工工藝. 2018(03)
[6]機床床身結(jié)構(gòu)的綜合分析與優(yōu)化[J]. 賀鑫元.  金屬加工(冷加工). 2018(02)
[7]軸芯冷卻電主軸熱特性分析的數(shù)值模擬與實驗研究[J]. 朱科,史曉軍,高建民,李法敬.  西安交通大學學報. 2018(04)
[8]立式加工中心靜剛度分析與實驗研究[J]. 張功學,王德雨,朱卓,陳寧,白園.  制造技術與機床. 2018(01)
[9]基于ANSYS軟件的不銹鋼薄板光纖激光切割工藝參數(shù)研究[J]. 鄭磊,張清萍.  濟南大學學報(自然科學版). 2018(01)
[10]脈沖光纖激光切割連桿裂解槽工藝參量優(yōu)化[J]. 張沖,王冠,楊志剛,劉贊豐.  激光技術. 2018(03)

碩士論文
[1]HLH-2040激光切割機結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化設計[D]. 王猛.東南大學 2015
[2]YAG激光切割機動力學特性分析及結(jié)構(gòu)改進[D]. 王爭如.濟南大學 2014
[3]YAG激光切割薄鋼板的技術研究[D]. 袁偉.長春理工大學 2014
[4]激光切割板材轉(zhuǎn)角軌跡熱應力建模與分析[D]. 吳問才.上海交通大學 2013
[5]光纖激光精密切割技術的研究[D]. 楊紅偉.煙臺大學 2012
[6]連桿裂解槽三軸數(shù)控激光切割機設計與仿真[D]. 張曉娜.吉林大學 2010
[7]鑄鐵件裂解槽激光切割溫度場有限元數(shù)值模擬[D]. 王小煥.吉林大學 2010
[8]LR型地軌式數(shù)控激光切割機[D]. 秦曄.山東大學 2010
[9]TC1板激光切割工藝參數(shù)對切割質(zhì)量的影響研究[D]. 孫偉.沈陽航空工業(yè)學院 2009
[10]激光切割機床大臂機械特性分析[D]. 李寧.天津大學 2008



本文編號：3276303