[發(fā)明專利]激光加工機(jī)床的骨架結(jié)構(gòu)的優(yōu)化方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711464932.1
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN107944200B
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 萬虹;范國成;肖俊君;陳根余;陳焱;高云峰
• 申請（專利權(quán)）人: 大族激光科技產(chǎn)業(yè)集團(tuán)股份有限公司;深圳市大族智能裝備科技有限公司
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F30/23;G06F111/06;G06F119/14
• 代理公司: 廣州華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 劉雯

本發(fā)明涉及一種激光加工機(jī)床的骨架結(jié)構(gòu)的優(yōu)化方法。上述方法包括：測量連接骨架的裝配面和外部骨架的配對面的間隙或者過盈量，測量骨架結(jié)構(gòu)安裝前后床身的第一、第二導(dǎo)軌之間的距離的變化量；基于有限元分析系統(tǒng)建立床身和骨架結(jié)構(gòu)的裝配體力學(xué)分析模型；在裝配面和/或配對面上施加載荷，計算變形量，根據(jù)載荷和變形量獲得裝配力；變形量包括裝配面和配對面的間隙或者過盈量，以及第一、第二導(dǎo)軌之間的距離的變化量；若第一、第二導(dǎo)軌之間的距離的變化量在預(yù)設(shè)范圍之外，則根據(jù)裝配力改進(jìn)骨架結(jié)構(gòu)，并重復(fù)在裝配面和/或配對面上施加載荷，計算變形量，根據(jù)載荷和變形量獲得裝配力的步驟。上述方法能夠提高激光加工機(jī)床的骨架結(jié)構(gòu)的裝配精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及激光加工的技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種激光加工機(jī)床的骨架結(jié)構(gòu)的優(yōu)化方法。

背景技術(shù)

在激光加工機(jī)床中，外罩結(jié)構(gòu)一般固定連接在床身結(jié)構(gòu)上，外罩結(jié)構(gòu)將加工區(qū)域與外部分隔，確保內(nèi)部的加工環(huán)境避免被外部干擾，同時保護(hù)外部操作人員的安全。外罩結(jié)構(gòu)一般可以包括若干個骨架結(jié)構(gòu)、鈑金及其他附屬件，其中骨架結(jié)構(gòu)是主要承力結(jié)構(gòu)。

在實際裝配過程中發(fā)現(xiàn)，骨架結(jié)構(gòu)的加工精度一般較差，在裝配工藝進(jìn)行到準(zhǔn)備鎖緊最后兩個骨架結(jié)構(gòu)的裝配面時，發(fā)現(xiàn)此處經(jīng)常存在間隙或者過盈等偏差，該偏差的范圍變化較大，且不可控，一般從0.01mm到1mm不等。若在此情況下直接將裝配面進(jìn)行鎖緊，骨架結(jié)構(gòu)容易出現(xiàn)裝配內(nèi)力。因為骨架結(jié)構(gòu)固定連接在床身結(jié)構(gòu)上，骨架結(jié)構(gòu)的裝配內(nèi)力會傳遞到床身結(jié)構(gòu)上。當(dāng)裝配力較大時，將導(dǎo)致床身結(jié)構(gòu)出現(xiàn)較大變形，降低床身的裝配精度，從而最終影響機(jī)床的加工精度。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要針對上述技術(shù)問題，提供一種能夠提高裝配精度的激光加工機(jī)床的骨架結(jié)構(gòu)的優(yōu)化方法。

一種骨架結(jié)構(gòu)的優(yōu)化方法，所述骨架結(jié)構(gòu)用于安裝在床身上，所述骨架結(jié)構(gòu)包括外部骨架和用于連接所述外部骨架的連接骨架，包括如下步驟：

測量所述連接骨架的裝配面和所述外部骨架的配對面的間隙或者過盈量，測量所述骨架結(jié)構(gòu)安裝前后所述床身的第一導(dǎo)軌和第二導(dǎo)軌之間的距離的變化量；

基于有限元分析系統(tǒng)建立所述床身和所述骨架結(jié)構(gòu)的裝配體力學(xué)分析模型；

在所述裝配面和/或所述配對面上施加載荷，計算變形量，根據(jù)所述載荷和所述變形量獲得裝配力；其中，所述變形量包括所述裝配面和所述配對面的間隙或者過盈量，以及第一導(dǎo)軌和第二導(dǎo)軌之間的距離的變化量；以及

若所述第一導(dǎo)軌和所述第二導(dǎo)軌之間的距離的變化量在預(yù)設(shè)范圍之外，則根據(jù)所述裝配力改進(jìn)骨架結(jié)構(gòu)，并重復(fù)所述在所述裝配面和/或所述配對面上施加載荷，計算變形量，根據(jù)所述載荷和所述變形量獲得裝配力的步驟。

在其中一個實施例中，所述測量所述連接骨架的裝配面和所述外部骨架的配對面的間隙或者過盈量，測量所述骨架結(jié)構(gòu)安裝前后所述床身的第一導(dǎo)軌和第二導(dǎo)軌之間的距離的變化量的步驟包括：

所述裝配面包括第一裝配面和第二裝配面，所述第一裝配面和所述第二裝配面分別位于所述連接骨架的兩端，以連接兩個分別位于所述床身兩側(cè)的所述外部骨架，所述配對面包括位于其中一個外部骨架的第一配對面和位于另一個外部骨架的第二配對面；將所述第一裝配面與所述第一配對面裝配，再測量第二裝配面與所述第二配對面之間的尺寸偏差δ；以及

鎖緊所述第二裝配面與所述第二配對面，在所述第一導(dǎo)軌上確定與所述第一裝配面最近的位置P1和在所述第二導(dǎo)軌上確定與所述第二裝配面最近的位置P2，并測量鎖緊前后位置P1和位置P2之間的距離的變化量λ。

在其中一個實施例中，所述在所述裝配面和/或所述配對面上施加載荷，計算變形量，根據(jù)所述載荷和所述變形量獲得裝配力的步驟，包括如下步驟：