激光切割机是一种新型的板材加工设备,与其他切割机械相比,具有切割速度快、精度高、噪音小、无污染、加工适应性强等优点。目前激光切割机已广泛应用于汽车、机车车辆制造、航空航天、化工、电子等工业部门。尽管国内己有多家生产数控激光切割机的厂商,但是主要是以仿制进口机床为主,其加工精度和加工效率与国外先进机床相比差距较大。本文以HLTD-1530型数控激光切割机为研究对象,以减轻横梁质量,降低成本,提高激光切割机动态特性为目标,对激光切割机进行了改进设计研究。首先,对激光切割机的发展现状与未来发展趋势等进行阐述;其次,通过实验与仿真相结合的手段,对横梁梁体以及横梁系统进行动态性能研究;最后,以降低质量、提高激光切割机动态性能为目标对横梁进行改进。确定本文研究方法与思路后,进行了以下研究:1.在了解国内外关于激光切割机的发展及研究现状的基础上,首先,运用有限元仿真与测试相结合的方法对激光切割机横梁动态性能进行研究。通过ANSYS Workbench有限元分析软件建模,并结合实际工程测验对有限元分析结果进行比对,确定有限元模型的准确性后,采用有限元分析法对影响激光切割机运动精度和动力学性能的因素进行讨论,确定激光切割机薄弱环节,为改进做好准备。2.其次,对激光切割机横梁进行模态分析,通过对其固有频率和模态振型研究发现,Z轴部件和Y轴部件几乎在各阶模态中均出现不同程度的变形和扭曲,对激光切割机的加工精度、稳定性影响较大。因此能够准确识别出Z轴部件和Y轴部件有关振型的整机模态参数,对激光切割机的改进改进具有重要意义。3.最后,通过有限元软件与测试技术获得横梁在典型工况下的横梁变形、固有频率与振型的基础上,应用选型改进思想对激光切割机的横梁结构进行了改进设计,研究Z轴部件和Y轴部件各部分对激光切割机动态性能的影响,选取最优结果,最终达到减小激光切割机尺寸、降低制造费用的目的,确保产品加工质量,为亚威机床有限公司提供激光切割机改进合理依据与建议。