YAG激光切割機動力學特性分析及結構改進.pdf

1、激光切割技術具有眾多優(yōu)點，在航空航天、船舶、汽車制造、發(fā)電設備制造、礦山機械、工程機械、電子電氣等國民經(jīng)濟支柱產(chǎn)業(yè)領域中起著越來越廣泛的作用，日益向高速、高效、精密和自動化方向發(fā)展，因此對其加工性能的要求也越來越高。為了使機床能夠高速、高效、高質量地工作，其結構必須具有良好的動態(tài)特性。又由于機床結構的動態(tài)特性對其工作性能、效率、穩(wěn)定性和可靠性等有很大的影響，因此，提高機床結構的動態(tài)性能已經(jīng)成為機床行業(yè)走向現(xiàn)代化的研究課題之一。
　

2、　本文介紹激光切割機的特點以及工作原理，總結了激光切割技術的國內外研究動態(tài)，分析了激光切割機機械結構設計現(xiàn)狀。通過有限元分析結合實驗驗證的方法分析了激光切割機的動態(tài)特性，并對結構進行了改進。具體如下:
　　首先，采用SolidWorks軟件對YAG-2513型激光切割機進行三維實體建模，用ANSYS進行靜態(tài)接觸分析，等效應力值范圍在0.2-10MPa之間，符合強度要求，存在較大的優(yōu)化空間。
　　其次，對激光切割機整機兩種工況

3、分別進行模態(tài)分析，從整機固有頻率和模態(tài)振型可知，X、Y絲杠和橫梁幾乎在各階模態(tài)中均出現(xiàn)不同程度的變形和扭曲，對激光切割機的加工精度、穩(wěn)定性影響較大。因此能夠準確識別出絲杠和橫梁有關振型的整機模態(tài)參數(shù)，對激光切割機的優(yōu)化改進具有重要意義。
　　第三，對YAG-2513型激光切割機進行了動態(tài)性能測試實驗，實驗得到了機床的各階模態(tài)參數(shù)，與有限元分析結果接近，驗證了有限元建模和對模型的簡化處理的合理性，有限元模型較好的反映了實際機械結構。