激光焊接切割数控工作台微机控制系统设计

1绪论图2/3///9/4/4//14/8/8/5//1.1激光的焊接（切割）的发展及应用现状激光焊接（切割）是激光材料加工技术应用的重要方面之一。20世纪70年代主要用于焊接薄壁材料和低速焊接，焊接过程属热传导型，即激光辐射加热工件表面，表面热量通过热传导向内部扩散，通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率等参数，使工件熔化，形成特定的熔池。由于其独特的优点，已成功应用于微、小型零件的精密焊接中。高功率CO2及高功率YAG激光器的出现，开辟了激光焊接的新领域。获得了以小孔效应为理论基础的深熔焊接，在机械、汽车、钢铁等工业领域获得了日益广泛的应用。与其它焊接技术相比，激光焊接的主要优点是：1、速度快、深度大、变形小。2、能在室温或特殊条件下进行焊接，焊接设备装置简单。例如，激光通过电磁场，光束不会偏移；激光在真空、空气及某种气体环境中均能施焊，并能通过玻璃或对光束透明的材料进行焊接。3、可焊接难熔材料如钛、石英等，并能对异性材料施焊，效果良好。4、激光聚焦后，功率密度高，在高功率器件焊接时，深宽比可达5：1，最高可达10：1。5、可进行微型焊接。激光束经聚焦后可获得很小的光斑，且能精确定位，可应用于大批量自动化生产的微、小型工件的组焊中。6、可焊接难以接近的部位，施行非接触远距离焊接，具有很大的灵活性。尤其是近几年来，在YAG激光加工技术中采用了光纤传输技术，使激光焊接技术获得了更为广泛的推广和应用。7、激光束易实现光束按时间与空间分光，能进行多光束同时加工及多工位加工，为更精密的焊接提供了条件。但是，激光焊接也存在着一定的局限性：1、要求焊件装配精度高，且要求光束在工件上的位置不能有显著偏移。这是因为激光聚焦后光斑尺雨寸小，焊缝窄，为加填充金属材料。若工件装配精度或光束定位精度达不到要求，很容易造成焊接缺憾。2、激光器及其相关系统的成本较高，一次性投资较大。1.2当今世界数控技术及装备发展的趋势及我国数控装备技术发展和产业化的现状在我国对外开放进一步深化的新环境下,发展我国数控技术及装备、提高我国制造业信息化水平和国际竞争能力的重要性,并从战略和策略两个层面提出了发展我国数控技术及装备的几点看法。装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度,数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业的使能技术和最基本的装备,又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术,而数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电一体化产品,其技术范围覆盖很多领域。数控技术的发展趋势数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化,使制造业成为工业化的象征,而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大,他对国计民生的一些重要行业IT、汽车、轻工、医疗等的发展起着越来越重要的作用。从目前世界上数控技术及其装备发展的趋势来看,其主要研究热点有以下几个方面:界(1础)、首高茫速、杂高精谊加工趁技术窝及装赵备的委新趋哭势粘效率票、质餐量是炊先进凤制造物技术差的主凡体。领高速壁、高锦精加抛工技侍术可熊极大荡地提延高效采率古,提帮高产碰品的鄙质量住和档萝次键,缩介短生威产周尝期和车提高绍市场浆竞争治能力准。从槐E菜MO艘20洁01计展啄会情算况来贯看灭,高雀速加钢工中思心进规给速咬度可合达惩80心m/昂m茅in晓,漆甚至鱼更高法,眼空运芦行速友度可司达衡10帽0m党/银mi址n左砖右。防目前堂世界恨上许绿多汽狭车厂度,敏包括谅我国侦的上兵海通床用汽遵车公需司截,已迁经采持用以迎高速脂加工吊中心缎组成暗的生渡产线班部分杜替代够组合片机床捐。在承加工毙精度短方面范,糕近标10刻年严来疾,普钻通级甩数控培机床叙的加羊工精映度已搁由影10脊μ驼m提肚高到哭5染μ捐m秤,精馒密级梦加工谈中心禁则从姐3事～5吊μ蓝m异,提元高滔到早1～同1.扯5模μ卷m并讲且超饼精密萌加工么精度鼠已开绕始进窗入纳疮米级商伴0.嫌1爬μ索m医。为桌了实拦现高粘速、影高精神加工塑,蒜与这唇配套渠的功抬能部倡件如激电主吨轴、轰直线雀电机扰得到见了快槐速的子发展井,盆应用妇领域蒙进一玩步扩匪大。确(2绍)挂、5啄轴斩联动厅加工赚和复聋合加池工机迟床快前速发甜展渐采用稳5渗轴缎联动岛对三泳维曲誉面零满件的屈加工萍,极可用由刀具狡最佳苦几何但形状贪进行阀切削坚,王不仅商光洁宏度高额,房而且挂效率坑也大逃幅度革提高狡。但跑过去放因蝇5擦轴联制动数到控系辟统、廊主机触结构扫复杂逗等原栋因搭,其赔价格供要比曾3绞轴址联动痒数控字机床盯高出河数倍求,妨加之楚编程浪技术限难度浙较大家,唐制约餐了槐5碎轴联谊动机雀床的喷发展美。当喇前由词于电旷主轴疤的出信现雅,使蛋得实祝现矮5饱轴联悠动加俯工的旧复合归主轴尽头结秆构大规为简充化泉,其迅制造挪难度葵和成朗本大轿幅度降降低束,推数控锦系统夸的价画格差伐距缩施小。蹦因此静促进站了复泻合主汁轴头逃类型届5缝轴驾联动谋机床旁和复拐合加开工机旧床数含抱5搞面加魔工机麦床羡的发把展。春(3尤)狠、智单能化怜、开地放式镰、网芹络化粘成为猫当代钻数控湾系统爸发展遣的主怀要趋业势冠21页世纪切的数柏控装谦备将拢是具效有一貌定智墙能化糟的系准统响,智躲能化窗的内厘容包预括在长数控舍系统猪中的慰各个血方面栏:为揪追求蕉加工伙效率啊和加岛工质冤量方礼面的泳智能贱化束,如杰加工密过程助的自封适应劝控制只,使工艺宽参数旅自动馆生成畏;为再提高畜驱动谷性能葬及使干用连双接方议便的地智能满化己,如觉前馈零控制厦、电捆机参令数的宪自适赤应运衡算、闷自动宽识别肢负载扛自动这选定惧模型袍、自裤整定姜等。棚数控自系统应开放混化已狮经成少为数邮控系奔统的爪未来悬之路循。所岗谓开醋放式趋数控喇系统贼就是将数控丘系统该的开另发可僻以在隔统一吵的运酒行平浅台上丢,款面向盘机床映厂家掘和最醒终用党户针,通尸过改跳变、裳增加很或剪洒裁结脂构对怀象暖数控浑功能察,暂形成零系列受化挂,并孤可方记便地较将用潮户的斜特殊近应用句和技举诀窍宾集成另到控棍制系言统中划,抵快速吉实现锣不同鞠品种段、不黄同档高次的狐开放设式数辟控系她统炭,形筐成具掏有鲜问明个待性的胞名牌茅产品帮。目掩前开证放数禾控系谣统的国体系陶结构临规范沈、通微信规泄范、古配置痛规范悬、运已行平赴台、器数控户系统仆功能革库以扫及数妙控系未统功凑能软饶件开霉发工樱具等剖是当设前研姥究的霜核心趣。网馅络化摔数控看装备穷是近晋两年译国际庄著名蜻机床贯博览俯会的瓣一个雪新亮执点。啄数控蓬装备肉的网芒络化上将极来大地合满足巷生产连线、男制造箩系统蹄、制暗造企肿业对开信息库集成议的需代求判,也辱是实炼现新散的制据造模勤式如劣敏捷按制造址、虚把拟企牲业、勒全球使制造杜的基长础单钳元滔,反赠映了克数控惊机床间加工惰向网换络化星方向胜发展晕的趋转势。子1.忠2.械2汉对旨我国领数控饱技术亏及其犁产业怖发展落的基羽本估孕计爱我国六数控掌技术量起步个于议19薄58懂年敲,乡近怕50天年冰的发狮展历组程大日致可君分为止三个遇阶段他：第瓦一阶和段从针1榜95为8叮年到兄1蒜97论9捡年共,即砍封闭宴式发涌展阶龄段。暑在此团阶段炉,隔由于信国外三的技里术封险锁和副我国慕的基志础条茂件的桌制卡,数血控技才术的薄发展筐较为嘱缓慢牲。第促二阶隙段是慢在国如家的塘“氧六五薄”找、炭“袋七五抬”围期间胆以及训“盆八五奸”局的前上期缺,即匀引进养技术雷,主消化摊吸收针,漫初步械建立普起国浅产化办体系谦阶段敞。在嫌此阶向段雕,由改于改欧革开悬放和摸国家永的重匀视超,以肃及研跑究开援发环贵境和邻国际宏环境辟的改赶善幻,我牌国数圆控技感术的涨研究界、开屿发以汪及在群产品唱的国偶产化元方面燃都取殿得了亮长足主的进盘步。惹第三放阶段怕是在博国家凯的释“走八五榜”决的后垄期和吹“劣九五优”烤期间怕,填即实肿施产熟业化岸的研廉究脏,进谱入市欣场竞笼争阶孕段。节纵观通我国垃数控遵技术鞋近趋50勿年暮的发准展历榨程眼,特婶别是踩经过尤4刘个俭5段年晒计划摇的攻赖关郑,总赠体来贫看取反得的翼成绩疑还是陷不小蚕。问1.拾2.籍3企对员我国贸数控孝技术融和产姑业化屡发展转的战诊略思温考行(1膛)减、战终略考事虑。改我国熟是制狱造大汪国微,在戒世界宰产业睛转移蜓中要塞尽量恰接受胶前端胡而不盐是后回端的橡转移液,驱所以英,宣我们嫩应站惧在国咸家安置全战纷略的四高度某来重刚视数列控技屡术和映产业独问题赴。首振先从跨社会起安全艇看砍,因新为制剃造业桨是我惠国就险业人帖口最岂多的丹行业更,舱制造告业发奶展不丸仅可城提高县人民歇的生撇活水庄平浑,而直且还惧可缓棵解我着国就词业的悟压力贤,希保障勒社会掩的稳著定;孙其次沫从国末防安隆全看惜,换西方宗发达填国家鼻把高嚷精尖扰数控劝产品龄都列忙为国某家的量战略防物质兽,她对我巩国实体现禁左运和默限制签,护“旁东芝讨事件风”疼和品“鸣考克帜斯报奶告它”筑就是匙最好嫁的例坛证。冰(2嘴)、笨发展碧策略浑。从域我国羽基本芦国情坑的角愈度出岩发开,以剧国家搬的战移略需墨求和德国民桨经济劳的市扫场需悼求为绵导向涂,央以提酷高我兽国制死造装污备业愿综合层竞争惊能力廊和产暑业化乳水平动为目棍标棵,用踪系统贩的方散法默,选太择能滑够主堡导林21带世炒纪初薄期我卧国制清造装茫备业茶发展嫩升级舱的关理键技识术以隆及支俭持产碰业化滚发展柏的支庆撑技私术、户配套晚技术桶作为眨研究平开发就的内订容虚,实诚现制叹造装杂备业悼的跨参跃式队发展泽。强桐调市惠场需畜求为顿导向凯,冰即以昆数控柏终端组产品希为主柏,撑以整割机如贴量大凭面广茧的数聪控车欲床、相铣床新、高芦速高酷精高医性能分数控匪机床眯、曲磁型数短字化墙机械侄、重触点行成业关县键设紧备等藏带时动数尚控产沾业的慎发展梨。重横点解歉决数笔控系唱统和考相关店功能颈部件健数劫字化躁伺服祖系统剖与电匪机、陆高速凡电主振轴系区统和籍新型土装备坐的附腹件等妨的京可靠分性和篮生产莲规模雨问题晓。没训有规晌模就某不会重有高牧可靠木性的收产品连;没钥有规彻模就介不会赶有价薄值低程廉而孕富有阻竞争该力的雾产品做;当核然阶,没乎有规谢模中喉国的滚数控龟装备着最终因难有冲出头汁之日器。家1.渴3丢数控释工作朱台的辅发展形及应尊用前社景欢模块痕化的个X-缺Y数掌控工朴作台宰，通助常由芦导轨摩座、架移动部滑块昏、工丈作、章滚珠丛丝杠污螺母束副，雹以及陵伺服期电动界机等斥部件盲构成拆。其留中伺望服电膊动机匠做执伯行元闲件用雪来驱助动滚脉珠丝掘杠，闭滚珠遇丝杠姜螺母勇带动腊滑块贴和工咬作平锤台在阀导轨药上运质动，伞完成厌工作平台在割X、渡Y方丑向的株直线境移动塞。导腥轨副榴、滚锁珠丝而杠螺齿母副飘和伺屿服电领动机出等均拜以标及准化王，由骄专门达厂家程生产腐，设开计时良只需故根据校工作捧载荷乖选取亿即可纪。控柄制系缴统根萌据需归要，蒸可以使选取裁用标圈准的皂工作古控制鲁计算翻机，猫也可祝以设瑞计专状用的左微机仿控制吹系统浇。蓄大行偶程精跪密位护移技侄术被士广泛株应用源于半苗导体软加工研、精柄密制枪造、验光学丛工程引等领川域的拼实际驻生产镰中,宪用以特提高进加工仁精度进,制检造出砌体积港更小旷、能先耗更蛮低、圈功能挽更强扒大的亏产品男。因遮此,汉具有谜50节mm田以上挡行程知、亚经微米宜级以国下定巡位精朝度的羞多自么由度余精密厉位移携技术奉已经脱成为献相关颜产业鹅的关坡键技权术之左一。被针对雨此要戚求,椒近年嗓来,等国内客外对柱大行率程高节精度饮位移疯技术没进行努了大肚量的是研究争。在编多自染由度猾微位洋移技俭术的哥研究摄中存造在着夏一个周突出造的矛树盾:霞高精才度和所大行迎程的典矛盾周。解铲决这愉一矛氧盾的返关键腾在于屯设计表合理早的机晓械执刑行装推置。挣实现常原理枕目前顶,实震现大筑行程距高精炎度、线具有户一定订运行津速度饲和负吓载能眯力的逝位移期主要矮有两谈种方店法。族第一批,只华采用汤一级鼓传动耗机构肃,同宏时满趁足大酱行程值和高疑精度浓的要班求。亏这种共方法未的优贩点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