基于VERICUT的激光加工技術(shù)研究.pdf

1、以信息集成為核心的先進(jìn)制造技術(shù)不斷的向更高水平發(fā)展，虛擬制造(VM，VirtualManufacturing)技術(shù)引起了人們的廣泛關(guān)注，很快在科技界和企業(yè)界成為研究的熱點(diǎn)之一。激光切割以其切割范圍廣、速度高、切縫窄、熱影響區(qū)小、加工柔性好等優(yōu)點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于各種加工領(lǐng)域，是激光加工中發(fā)展最為成熟的技術(shù)。把激光加工技術(shù)中應(yīng)用廣泛的切割加工作為虛擬制造的對(duì)象，將制造業(yè)的激光加工和虛擬制造結(jié)合在一起，具有一定的創(chuàng)新性。它涉及到數(shù)控加工技術(shù)、激光

2、作用理論、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)及制造(CAD/CAM)和建模與仿真技術(shù)，對(duì)該問(wèn)題的研究具有重要的意義。 (1)介紹虛擬制造和激光切割技術(shù)的背景、定義、特點(diǎn)、應(yīng)用及其國(guó)內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀，論述選題的背景、意義和解決的問(wèn)題。 (2)以LMT-5040激光數(shù)控機(jī)床為實(shí)體模型，利用VERICUT仿真系統(tǒng)對(duì)激光切割虛擬機(jī)床進(jìn)行建模，構(gòu)建激光切割的虛擬制造加工環(huán)境，建立了虛擬激光束“刀具”同激光切口寬度的對(duì)應(yīng)關(guān)系，為實(shí)現(xiàn)激光加工的虛擬制造搭建

3、接口。 (3)針對(duì)虛擬加工激光束“刀具”同切口寬度的對(duì)應(yīng)關(guān)系，進(jìn)行了激光加工切口寬度的理論計(jì)算預(yù)測(cè)和試驗(yàn)研究工作。探討了激光與材料的相互作用，對(duì)激光切割過(guò)程中的能量分析，通過(guò)簡(jiǎn)化類型，建立了切口寬度的計(jì)算預(yù)測(cè)公式，對(duì)切口寬度進(jìn)行了計(jì)算預(yù)測(cè)；以不銹鋼材料進(jìn)行激光加工試驗(yàn)研究，確定激光加工的工藝參數(shù)，通過(guò)試驗(yàn)獲取了不同激光加工參數(shù)與切口寬度的關(guān)系，詳細(xì)研究激光加工工藝參數(shù)(包括激光功率、激光加工速度等)對(duì)加工切割質(zhì)量的影響，并通過(guò)切

4、割試驗(yàn)切口質(zhì)量對(duì)比獲取激光切割0.5mm厚不銹鋼1Cr18Ni9Ti的最佳加工工藝參數(shù)組(v=80mm/min，P=80～100W，輔助氣體為壓縮空氣，氣壓為0.5Mpa)，并將切口寬度的計(jì)算值與試驗(yàn)值進(jìn)行對(duì)比，分析存在誤差的原因，在最佳工藝參數(shù)組內(nèi)對(duì)計(jì)算值進(jìn)行參數(shù)修正，獲取修正后的切口寬度計(jì)算公式。 (4)探討了激光切割不銹鋼薄板的工藝制定，利用CAXA進(jìn)行數(shù)控編程，在虛擬機(jī)床進(jìn)行加工，反映現(xiàn)實(shí)的加工環(huán)境和加工過(guò)程，對(duì)虛擬加工