3015M型光纖激光切割機結(jié)構(gòu)分析及優(yōu)化.pdf

1、激光切割機作為一種高效切割設(shè)備，在工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用越來越廣泛，隨著激光切割機在切割市場中的占有率不斷攀升，越來越多的新型產(chǎn)品不斷出現(xiàn)并投入市場，國內(nèi)外對于激光切割機的研究重點，多集中在激光器及機電控制系統(tǒng)方面，對于激光切割機結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、可靠性的研究相對較少。
　　本文的研究對象為3015M型光纖激光切割機，是山東鐳鳴數(shù)控激光裝備有限公司自主研發(fā)的一款板管一體式光纖激光切割機。本文通過使用有限元分析軟件ANSYS-Workbench

2、，對3015M型光纖激光切割機進行了動靜態(tài)研究，并綜合生產(chǎn)實際與理論分析，對部分結(jié)構(gòu)進行了設(shè)計及優(yōu)化。本文的研究工作主要為以下幾個方面:
　　(1)介紹3015M型光纖激光切割機主要技術(shù)參數(shù)，并依據(jù)此型設(shè)備運行速度的設(shè)計指標(biāo)，選定適用的伺服電機;根據(jù)廠家提出的優(yōu)化要求，分析了此型設(shè)備的五種工作狀況;使用Solidworks建立此型設(shè)備的三維結(jié)構(gòu)模型，并在保留結(jié)構(gòu)特點的同時進行簡化;將三維模型導(dǎo)入Workbench內(nèi)，對各部件施加邊

3、界約束條件，并進行網(wǎng)格劃分，建立其有限元模型。
　　(2)使用Workbench內(nèi)剛體運動分析模塊，對3015M型光纖激光切割機進行運動仿真，分析結(jié)構(gòu)的受力情況;對整機及Z軸組件、橫梁組件進行靜力分析，依據(jù)實際問題與分析結(jié)論，對橫梁組件進行改進。
　　(3)設(shè)計了一款鑄造橫梁;依據(jù)響應(yīng)面優(yōu)化法，以保證鑄造橫梁結(jié)構(gòu)強度的前提下，減輕重量為目標(biāo)，對鑄造橫梁進行了優(yōu)化分析，選定了鑄造橫梁的設(shè)計參數(shù)，并對優(yōu)化后鑄造橫梁進行了靜力分析