數(shù)控激光焊接工作臺(tái)設(shè)計(jì)及焊接工藝優(yōu)化系統(tǒng)研發(fā).pdf

1、激光焊接以其能量密度高、變形小、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，在汽車工業(yè)、航天航空、核電設(shè)備等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，與傳統(tǒng)焊接方法相比不僅生產(chǎn)效率大大提高，焊接質(zhì)量也得到顯著提高。與此同時(shí)，激光焊接也存在一定的局限性，要求焊件裝配精度高以及焊接位置必須非常精確，這就對(duì)焊接工作臺(tái)的裝卡和靈活性等提出一個(gè)新的要求[1]。
　　 本文通過對(duì)激光焊接的研究，首先，設(shè)計(jì)并搭建X-Y數(shù)控激光焊接工作臺(tái)，工作臺(tái)由單片機(jī)作為主控制器，步進(jìn)電機(jī)作為動(dòng)力源，通過絲杠帶動(dòng)

2、整個(gè)工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)。其次，對(duì)焊接工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)精度進(jìn)行測(cè)定，建立速度、位移、載荷三個(gè)因素分別對(duì)焊接工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)精度的影響關(guān)系模型以及三個(gè)因素兩兩交互作用對(duì)工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)精度的影響關(guān)系。最后，對(duì)焊接工作臺(tái)控制模塊進(jìn)行智能化開發(fā)。通過建立焊縫抗拉強(qiáng)度與激光焊接速度、激光功率、光斑直徑之間的關(guān)系模型以及熱輸入與抗拉強(qiáng)度之間的關(guān)系模型、母材厚度和焊接熱輸入之間的關(guān)系模型，最終建立了激光焊接最優(yōu)工藝參數(shù)預(yù)測(cè)系統(tǒng)。
　　 研究結(jié)果表明，激光焊接工作臺(tái)能

3、夠?qū)崿F(xiàn)絕對(duì)運(yùn)動(dòng)、增量運(yùn)動(dòng)、直線插補(bǔ)、順圓插補(bǔ)等平面運(yùn)動(dòng)，理論最高限速為8000mm/min，工作臺(tái)平均運(yùn)動(dòng)誤差在0.02mm/100mm以內(nèi)。焊接工作臺(tái)運(yùn)行速度與運(yùn)動(dòng)精度之間為線性關(guān)系;位移量對(duì)焊接工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)精度影響關(guān)系擬合為二次函數(shù);一定范圍內(nèi)的載荷對(duì)工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)精度影響很小。三個(gè)因素影響顯著性依次為:速度、位移、載荷。建立的焊接工藝參數(shù)優(yōu)化和預(yù)測(cè)系統(tǒng)能夠較為準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)出優(yōu)化后的激光焊接工藝參數(shù)，結(jié)合焊接工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)控制模塊實(shí)現(xiàn)焊接智能化