異型材由于結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度特性好,造型精致美觀等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于展示貨架、健身器材、家用電器等領(lǐng)域。在異型材加工過程中,常會(huì)碰到管管相交情況,過去相貫線加工主要依靠人工完成,效率低下。隨著激光切割技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)今企業(yè)大多采用激光切割機(jī)實(shí)現(xiàn)相貫線管材切割。然而,我國激光切割機(jī)控制系統(tǒng)大多采用國外進(jìn)口產(chǎn)品,其封閉性差、核心技術(shù)對外不開放,嚴(yán)重制約我國激光切割機(jī)發(fā)展。因此,有必要對異型材激光切割機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步研究。分析相貫線切割原理,從而確定了激光切割機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)形式及運(yùn)動(dòng)軸數(shù),采用“IPC+PMAC”開放式控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu),方便后續(xù)功能拓展與開發(fā)。針對控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù),分別對相貫線軌跡提取技術(shù)、相貫線軌跡插補(bǔ)控制算法、機(jī)床加減速控制策略進(jìn)行分析研究。確立了以數(shù)學(xué)建模方法進(jìn)行相貫線軌跡提取方法,并以圓-圓管、圓-方管為例進(jìn)行相貫線數(shù)學(xué)建模及仿真,從而驗(yàn)證數(shù)學(xué)模型的正確性,利用NURBS曲線插補(bǔ)算法進(jìn)行相貫線軌跡的插補(bǔ),采用S曲線加減速控制策略對激光切割機(jī)床進(jìn)行相應(yīng)加減速控制,并以實(shí)例仿真驗(yàn)證三者的合理性。對控制系統(tǒng)硬件進(jìn)行相應(yīng)的選型和設(shè)計(jì),分別選用研華IPC-610L型工控機(jī)、美國泰道PMAC2... 

【文章來源】：長春理工大學(xué)吉林省

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

激光切割原理圖

其使受熱熔化或氣化的材料排出于切口底部，其切割原理如圖 1.1 所示。圖 1.1 激光切割原理圖1.2.2 激光切割影響因素了解激光切割影響因素對于控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)具有重要意義，也是建立工藝參數(shù)數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)。影響激光切割因素較多，除工件自身特性及切割參數(shù)影響外，還受噴嘴直徑、功率密度等因素影響。一般來說，影響激光切割因素有兩類：一是加工系統(tǒng)性能和激光因素，二是待加工工件材料和工藝參數(shù)因素[3]。如圖 1.2 所示，應(yīng)該探討可控因素對激光切割影響，以便更好設(shè)計(jì)激光切割機(jī)控制系統(tǒng)。圖 1.2 激光切割影響因素

但是管材切縫寬度與熱影響區(qū)也相繼變大，易于產(chǎn)生端面燒蝕現(xiàn)象口端面波紋與表面粗糙度相應(yīng)變化趨勢不是很明顯。切割速度激光切割功率為特定值時(shí)，切割速度不同對應(yīng)管材背面掛渣及切縫質(zhì)明：在可以切透的情況下，激光照射管材時(shí)間越長，切割速度越慢，越大，所以切縫相對粗糙，掛渣也比較多。在一定范圍內(nèi)，切割速度也越好；當(dāng)激光切割速度超過某一特定值時(shí)，輔助切割氣體來不及吹使相應(yīng)的切口熔渣不能清除，從而使切縫粗糙。此可知：對某一特定材料，在激光切割功率等其它條件一定時(shí)，都會(huì)割速度。如果可以在激光加工過程中保持最優(yōu)切割速度運(yùn)行，則切割質(zhì)焦點(diǎn)位置點(diǎn)位置影響激光切割管材的切口寬度、掛渣情況及切斷面粗糙度，其著激光束焦點(diǎn)位置的改變，待加工材料表面激光束及焦點(diǎn)深度發(fā)生變溝形狀隨之發(fā)生變化，相應(yīng)的影響加工溝熔融金屬及輔助氣體流動(dòng)。點(diǎn)位置三種狀況：


本文編號(hào)：3293858