一种龙门式激光切割机床的设计方法

摘要

本发明公开一种龙门式激光切割机床的设计方法，该方法为：基于有限元分析软件建立当前机床各主要结构件的性能数据库；基于多体动力学软件建立机床机械模型，并根据多体动力学仿真结果得到所述机床中各个主要结构件的连接结合部对动态精度的影响以及各主要结构件的受力情况，且根据上述性能目标对各主要结构件进行模态匹配和动态精度分布；基于有限元分析软件对各主要结构件及其装配体进行优化；电气控制模型结合机床机械模型进行机电联合仿真，充分优化匹配机床机械模型和电气控制模型；对整机进行动态精度测试，微调控制参数，以实现整机性能最优化。不仅成本较低，而且提高了机床动态精度，实现高速和高精切割，机床性能达到国际先进水平。

主权项

一种龙门式激光切割机床的设计方法，其特征在于，所述机床包括多个主要结构件以及各个主要结构件的连接结合部，所述方法包括以下步骤：步骤A：设定所述机床的性能目标，其中，该性能目标包括速度、加速度及动态精度；步骤B：基于有限元分析软件对所述机床中各主要结构件进行静力学分析和模态分析，根据所述静力学分析和模态分析所得到的仿真结果建立所述各主要结构件的性能数据库；步骤C：基于多体动力学软件建立机床机械模型，并根据多体动力学仿真结果得到所述机床中各个主要结构件的连接结合部对动态精度的影响以及各主要结构件的受力情况，且根据上述性能目标对各主要结构件进行模态匹配和动态精度分布；步骤D：基于有限元分析软件对各主要结构件及其装配体进行优化；步骤E：根据该性能目标建立电气控制模型，该电气控制模型与上述机床机械模型相结合进行机电联合仿真，对所述机床进行扫频分析和动态精度分析，并根据上述分析结果进行机械结构及机床控制参数优化，其中，该电气控制模型包括伺服电机、驱动器、上位机控制模型；步骤F：对所述机床进行动态精度测试，根据测试结果微调控制参数，使所述机床的性能最优化。