三維激光切割機(jī)標(biāo)定與其離線編程研究.pdf

1、激光器一出現(xiàn)，便引起人們的高度重視，特別其在加工方面的應(yīng)用潛力。經(jīng)過(guò)近50年的研究開發(fā)，激光加工已得到了很大發(fā)展，其中激光切割是激光加工中應(yīng)用最廣的一種。本文即針對(duì)三維激光切割機(jī)的標(biāo)定及其離線編程進(jìn)行研究，通過(guò)標(biāo)定，提高三維激光切割機(jī)的精度；利用SolidWorks二次開發(fā)，編寫能夠掛靠在該軟件上的軟件，以實(shí)現(xiàn)三維激光切割路徑的自動(dòng)獲取，同時(shí)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)仿真、干涉檢查和路徑優(yōu)化。
　　針對(duì)三維激光切割機(jī)的標(biāo)定問(wèn)題，根據(jù)五軸三維激光切割

2、機(jī)的實(shí)際機(jī)械結(jié)構(gòu)，建立三維激光切割機(jī)的理想運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，求解出了其運(yùn)動(dòng)學(xué)正解和逆解，同時(shí)，對(duì)平動(dòng)關(guān)節(jié)和轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)的誤差進(jìn)行分析，建立了三維激光切割機(jī)的誤差模型；采用了標(biāo)準(zhǔn)量塊代替測(cè)量?jī)x器，通過(guò)強(qiáng)制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)到約束平面上，利用標(biāo)準(zhǔn)平面對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行標(biāo)定；安排了標(biāo)定實(shí)驗(yàn)，獲取測(cè)量數(shù)據(jù)后，利用最小二乘法求解機(jī)構(gòu)誤差模型中的誤差項(xiàng)，并將其補(bǔ)償?shù)綑C(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)模型中，在Matlab中進(jìn)行了仿真，驗(yàn)證該方法的正確性。
　　對(duì)于三維激光切割機(jī)的離線編程，本文

3、主要是基于SolidWorks對(duì)其進(jìn)行二次開發(fā)，主要包括：提取SolidWorks中的CAD模型中的切割路徑，按照給定的精度要求，利用基于弧長(zhǎng)參數(shù)的二分法對(duì)曲線進(jìn)行離散逼近，得到離散切割路徑，結(jié)合SolidWorks中API函數(shù)提出了不同模型切割時(shí)激光束方向的獲取方法；根據(jù)獲取的離散點(diǎn)位信息，利用SolidWorks中API提供的函數(shù)，利用變換矩陣驅(qū)動(dòng)的方法，實(shí)現(xiàn)了在SolidWorks平臺(tái)上的三維激光切割加工仿真，仿真動(dòng)畫流暢清晰；同