一種多自由度激光—電弧復(fù)合焊焊接頭裝置的設(shè)計(jì)及分析.pdf

1、激光—電弧復(fù)合焊是一種先進(jìn)的焊接技術(shù),對(duì)比于單一的電弧焊、激光焊,復(fù)合焊有著明顯的優(yōu)勢(shì)。在研究人員的不斷創(chuàng)新中復(fù)合焊得到了廣泛的發(fā)展,它將成為未來(lái)高端裝備制造中的重要一環(huán)。本文的工作目的在于設(shè)計(jì)一種新型的激光—電弧復(fù)合焊焊接頭裝置,其特點(diǎn)在于:可以在焊接過(guò)程中實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)電弧炬和激光炬的相對(duì)位置、微調(diào)焊接頭與焊接材料的距離、調(diào)整電焊炬的夾角,適用于有空間變化的、比較復(fù)雜的三維曲線焊縫的焊接。
　　本文首先從激光—電弧復(fù)合焊的理論知識(shí)入

2、手,深入學(xué)習(xí)了激光復(fù)合焊的基本原理、主要復(fù)合形式、技術(shù)應(yīng)用等相關(guān)理論。再對(duì)目前存在的激光復(fù)合焊焊接設(shè)備做進(jìn)一步的了解,拓寬自己的設(shè)計(jì)思路,為裝置的設(shè)計(jì)打好理論基礎(chǔ)。然后結(jié)合復(fù)合焊的理論提出焊接頭的具體設(shè)計(jì)要求,建立初步的設(shè)計(jì)方案,并以此為依據(jù),進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要工作,包括了三部分的內(nèi)容:
　　1、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu),用于實(shí)現(xiàn)電焊頭圍繞激光頭360°旋轉(zhuǎn);
　　2、平移機(jī)構(gòu),用于實(shí)現(xiàn)復(fù)合頭在垂直方向的上下微動(dòng);

3、
　　3、夾角調(diào)整機(jī)構(gòu),用于改變電弧焊炬與激光頭的夾角和距離。
　　設(shè)計(jì)時(shí)首先概括說(shuō)明各機(jī)構(gòu)的工作原理和實(shí)施方式,然后對(duì)其中每個(gè)零件進(jìn)行設(shè)計(jì),并對(duì)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備進(jìn)行選型。
　　完成裝置的設(shè)計(jì)工作后,針對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可能存在的問(wèn)題,采用PRO/E和ANSYS聯(lián)合仿真的方法,對(duì)其進(jìn)行仿真分析。分析工作主要有兩方面:
　　1、對(duì)關(guān)鍵部位的零件進(jìn)行靜力學(xué)仿真分析。分析的部分包括旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的環(huán)形滑塊和環(huán)形軌道,機(jī)座部分,平移機(jī)構(gòu)