激光切割機床結構的數(shù)學建模和優(yōu)化設計.pdf

1、激光技術與機床技術的結合，是二十一世紀制造技術的發(fā)展方向之一，是制造企業(yè)的對于制造技術的需要，因此激光技術和機床技術的結合，有助于促進激光應用的研究發(fā)展，可以實現(xiàn)激光技術在工業(yè)生產(chǎn)中的應用。利用機床技術，包括機床技術和激光技術的結合，可以實現(xiàn)激光技術在快速切割，快速加工的鈑金制造領域取得經(jīng)濟效益，切割精度提高，加工周期縮短，生產(chǎn)率成倍的提高，鈑金制造企業(yè)將會迎來新的發(fā)展機遇。
　　本文以激光切割機床為例對影響機床靜態(tài)，動態(tài)性能的因

2、素進行了研究。首先建立機床的CAD模型，然后進行有限元的仿真分析和計算，對其進行靜態(tài)特性分析和動態(tài)特性分析。通過有限元的仿真分析，找出機床和機床部件的設計缺點，通過改變機床部件的筋板結構和制作工藝，提高機床的力學性能，提高機床的固有頻率，增加機床阻尼，提高機床的抗振動能力。論文對于機床部件，提出了幾種設計方案并對新的設計方案進行了有限元的仿真分析，以機床結構的力學性能和固有頻率作為機床的最后的優(yōu)化目標，總結出科學的結構優(yōu)化參數(shù)，提出機床

3、結構的優(yōu)化設計的方法，并對優(yōu)化設計的方法進行理論的分析和有限元的仿真以及機床應用的驗證。
　　論文創(chuàng)新主要有在下面幾項:
　　1.建立機床的CAD模型，采用靜態(tài)優(yōu)化和動態(tài)優(yōu)化相結合的方法對機床和機床部件的優(yōu)化設計。
　　2.在切割橋結構的優(yōu)化設計中，在傳統(tǒng)箱式設計方法提出了多折邊的新型箱式結構，并改變筋板的數(shù)量，提高了切割橋的靜態(tài)力學性能，提高了動態(tài)固有頻率，從而提高了切割橋結構的抵抗振動的能力。
　　3.在切割