管端相贯线坡口切割割炬位姿控制

针对管端相贯线坡口切割过程中存在三维空间曲面加工问题,研究割炬轨迹的保证和姿态的选择是获得良好加工质量的关键.利用空间解析几何原理,建立了管-管,管-板及管-管、板相贯带坡口切割时割炬位姿控制数学模型.提出了最大Z坐标原则求管-管、板相贯线坡口切割割炬轨迹的方法.对管-管、板相贯线坡口切割实例进行了割炬位姿控制仿真分析,研究了在不同相贯段时割炬位姿和两面角、坡口角以及割炬姿态角等相关参数的数学表达式,理论研究表明在拐点处割炬姿态的转变应分多步进行,从而保证拐点处的切割质量.为管端相贯线坡口精确数控切割提供了理论基础.

火焰数控切管机割炬轨迹研究及仿真

在火焰数控切管机割炬运动分析的基础上,定义了表达割炬轨迹所需的参考面和相关参数,建立了带坡口角的管-管相贯、管-板相贯相贯线数学模型,提出了最大z坐标原则求K形接头相贯线的方法。对管-管相贯、K形接头相贯的切割实例进行了仿真分析,研究了割炬轨迹和相关参数的关系。

五轴火焰数控切管机割炬位姿控制

针对现有火焰数控切管机存在的加工精度差、效率低、工序复杂,以及不能实现管件两端切头同时加工等问题,对一种五轴数控切管机的运动控制进行了研究分析。将切管机的相贯线切割运动分解为割炬支架沿被切管轴线的平移运动和被切管的回转运动;将焊接坡口的切割运动分解为割炬面板的旋转运动、割炬在法平面内的摆动以及割炬的补偿运动。根据各轴运动形式推导切管机加工运动的数学模型,并以该数学模型为基础,开发切管机数控软件,实现对该五轴切管机系统的实时控制。

管端相贯焊接坡口数控切割研究

根据空间解析几何的原理建立了管端相贯数学模型,用参量方程描述了管端相贯线焊接坡口的几何形状,该数学模型可应用于4轴联动火焰数控切管机。针对4轴联动火焰数控切管机,分析了管端相贯焊接坡口数控切割运动,将切割运动分解为割炬绕被切管的回转、沿管轴线的平移及在轴剖面内的倾斜、垂直于切割轨迹的4轴联动,给出了数控切割所需相贯线、两面角、实际切割角等参数的参量表达式。

数控切管机割炬运动控制分析

对相贯线焊接坡口成型加工的参量方程进行建模分析。介绍目前数控切管机设备中使用的两种不同结构类型的割炬支架。针对相贯线焊接坡口的加工,对这两种割炬支架的运动控制方式、实际加工操作以及性能进行分析、比较。同时对实际加工中所涉及的割炬火焰半径补偿进行建模,并通过编程仿真单件图来验证其结果。