激光打孔机机床横梁有限元分析

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为了实现激光打孔机高精度、高质量、高效率的打孔要求,不仅激光发生器的激光束的能量、波形和发散角等参数应满足高速、高精、高效的打孔条件,而且对于激光打孔机机床的制造、运动精度、床身及横梁的热变形量等也提出了严格的要求。笔者受某公司的委托,对某种型号的激光打孔机因温升造成横梁变形引起的加工误差进行了探讨,得到了可以满足工程应用要求的结果。为讨论温度是否影响机床打孔的精度。本文根据某公司提供的某型号的激光打孔机横梁的结构尺寸,对螺钉以及螺纹孔周边进行了简化处理,利用UG软件建立了简化三维实体模型。依据激光打孔机实际的加工环境,采用了ANSYS执分析软件分析横梁的温度分布情况,为机床横梁变形提供载荷依据;然后,将得到的机床温度作为体载荷加载到机床上,对横梁的热变形模拟分析,得到了机床横梁的应力变形云图。分析结果表明该横梁可以满足精度为0.015mmm的孔加工的要求。最后,利用传统理论对机床横梁热变形进行了验证。根据得到的结果,可知温度使机床变形会对打孔精度和质量产生较小影响。本文从实际出发,分析了激光打孔机在工作过程中机床受热温度分布以及变形情况;同时对变形量的大小进行验证和分析,对激光打孔机横梁的设计提供一定的参考。
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