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)點而廣泛應用于各種加工領(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)中應用廣泛的切割加工作為虛擬制造的對象，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、計算機輔助設(shè)計及制造(CAD/CAM)和建模與仿真技術(shù)，對該問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、應用及其國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀，論述選題的背景、意義和解決的問題。 (2)以LMT-5040激光數(shù)控機床為實體模型，利用VERICUT仿真系統(tǒng)對激光切割虛擬機床進行建模，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應關(guān)系，為實現(xiàn)激光加工的虛擬制造搭建

3、接口。 (3)針對虛擬加工激光束“刀具”同切口寬度的對應關(guān)系，進行了激光加工切口寬度的理論計算預測和試驗研究工作。探討了激光與材料的相互作用，對激光切割過程中的能量分析，通過簡化類型，建立了切口寬度的計算預測公式，對切口寬度進行了計算預測；以不銹鋼材料進行激光加工試驗研究，確定激光加工的工藝參數(shù)，通過試驗獲取了不同激光加工參數(shù)與切口寬度的關(guān)系，詳細研究激光加工工藝參數(shù)(包括激光功率、激光加工速度等)對加工切割質(zhì)量的影響，并通過切

4、割試驗切口質(zhì)量對比獲取激光切割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)，并將切口寬度的計算值與試驗值進行對比，分析存在誤差的原因，在最佳工藝參數(shù)組內(nèi)對計算值進行參數(shù)修正，獲取修正后的切口寬度計算公式。 (4)探討了激光切割不銹鋼薄板的工藝制定，利用CAXA進行數(shù)控編程，在虛擬機床進行加工，反映現(xiàn)實的加工環(huán)境和加工過程，對虛擬加工