- •Введение
- •1. Технологии размерной лазерной обработки
- •1.1. Физические основы лазерной обработки
- •1.1.1. Актуальность применения лазерных технологий
- •1.1.2. Схема технологической лазерной установки
- •1.1.3. Физические основы работы лазера. Волоконные лазеры
- •1.1.4. Физическая модель лазерной обработки
- •1.1.5. Физические явления, ограничивающие качество лазерной обработки
- •1.2. Методы повышения качества лазерной обработки
- •1.2.1. Параметры технологических лазеров и лазерного излучения.
- •1.2.2.Влияние длительности и формы импульсов на качество лазерной обработки
- •1.2.3.Влияние оптической системы на качество и длительность лазерной обработки
- •1.2.4. Многоимпульсная обработка
- •1.2.5. Улучшение качества путем использования струи газа и струи воды
- •1.3. Лазерная резка металлов
- •1.3.1. Особенности и преимущества лазерной резки
- •1.3.2. Характеристики качества лазерной резки
- •1.3.3. Временно–энергетические характеристики типичного импульса и их влияние на качество лазерной резки металлов
- •1.3.4. Влияние оптической системы на лазерную резку
- •1.3.5. Обеспечение режима лазерной резки металлов с высоким качеством и разрешением
- •2. Деформация тонколистовых деталей в процессе лазерной резки
- •2.1. Термодеформационные процессы при лазерной резке тонколистовых деталей.
- •2.1.1. Неравномерный нагрев – причина возникновения напряжений
- •2.2. Используемое оборудование – комплекс лазерный fMark-20 rl.
- •2.2.1.Внешний вид и структура комплекса
- •2.2.2. Сканаторная система комплекса
- •2.2.3. Настройка комплекса для работы
- •2.3. Математическая модель и методика проведения измерений
- •2.3.1. Математическая модель получения изображения
- •2.3.2. Параметрический метод проектирования управляющих программ
- •2.3.3. Настройка оборудования для обработки по управляющей программе, составленной по параметрическому методу
- •2.4. Экспериментальное исследование тепловых деформаций тонколистовых изделий с различной насыщенностью конструктивными элементами.
- •2.4.1. Условия эксперимента
- •2.4.2. Эксперимент 1. Выбор оптимального режима обработки: эргономичность и скорость
- •2.4.3. Эксперимент 2. Выбор оптимального режима: точность и стабильность
- •2.4.4 Эксперимент 3. Связь насыщенности конструктивными элементами и деформаций.
- •2.5. Выводы
- •III. Обработка детали «прокладка контактная»
- •3.1. Проект модернизации технологического процесса детали типа «Прокладка контактная» с использованием лазерного комплекса
- •3.1.1. Существующая технология изготовления деталей типа «Прокладка контактная»
- •3.1.2. Модернизированный технологический процесс изготовления деталей типа «Прокладка контактная»
- •3.1.3. Преимущества предлагаемого технологического процесса
- •Заключение
2.3.2. Параметрический метод проектирования управляющих программ
Опираясь на рассмотренную в пункте 2.3.1 математическую модель, предложим параметрический метод проектирования управляющих программ, который позволит упростить настройку оборудования.
Предположим, мы имеем два реальных размера ии некоторый параметр c, такой что:
(4),
Размерам исоответствуют программные размерыи. С учетом (1), верно утверждение:
(5),
Таким образом, выразив все размеры детали через один предварительно выбранный, мы можем подбирать только его значение, а все остальные получатся автоматически. При этом мы пренебрегли шириной реза. Ширина реза является малой величиной, но если необходимо учесть и её, то соответствующую корректировку можно внести непосредственно в необходимый параметр. Очевидно, что на охватываемых размерах она будет давать уменьшение размера, а на охватывающих – увеличение. Межцентровые расстояния при этом не корректируются на ширину реза. Также ширину реза необходимо учесть при измерении детали для последующего внесения корректировки.
Задача решается через применение языка программного обеспечения Mscript. Данное приложение используется для создания маркируемых моделей и задания режимов и схемы обработки. Язык является Basic-подобным. В нем есть операторы примитивов и булевы операции над ними, также возможны параметры и математические операции над ними. Данные функции можно использовать для создания моделей маркируемых изделий или вырезаемых. При этом между примитивами в явном виде привязки создать нельзя, создание привязок рассмотрено в [3].
Суть методики заключается в разработке управляющей программы, которая представляет собой параметрическую модель изделия, и управлении параметрами для точной настройки на необходимый размер:
Пересчитать размеры детали в середину допуска, они и будут параметрами.
Выбрать размер с наименьшим отношением допуска к номинальному размеру (R).
Выразить все параметры (остальные размеры детали) в долях от выбранного размера с учетом пересчета в середину допуска.
Записать в начале программы параметры, присвоить значение, выраженное через основной параметр формулой. Основному параметру присвоить номинальное значение.
С помощью параметров, примитивов и булевых операций над ними по чертежу или эскизу, учитывая базы для каждого размера, задать параметрическую модель изделия.
Рисунок 2.5. Прокладка.
Пятый пункт требует пояснения. Рассмотрим прокладку, изображенную на рисунке 2.5. За начало координат примем точку пересечения осей симметрии габаритного прямоугольника с длинами сторон a и b. Если в начале программы были перечислены все размеры, то расположение левого нижнего угла габаритного прямоугольника (примитив прямоугольника требует задавать его расположение из левого нижнего угла) определяется формулами . Тогда расположение центров отверстий на осиX определяется по формулам для левого и для правого соответственно. В данном случаеопределяет базу. Если будет изменен размер, то произойдет автоматический пересчет расположения и размеров примитивов, и мы получим гарантированное положение отверстий относительно базы, поскольку в программе их положение так же зависит и от размера габарита. Таким образом, будет сохраняться постоянная привязка центров отверстий к габаритному прямоугольнику. Сами эти формулы и параметры должны быть указаны в операторах программы.