Introduction of laser processing systems into multi-operational machining centers

Nikolaev, A.D.; Pyae, Aye Phyo; Pompeev, K.P.; Vasilev, O.S.; Gorny, Sergey G.

doi:10.25960/mo.2019.5.26

Cited by 3 publications

(1 citation statement)

References 0 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Корпус ЛГ должен быть спроектирован таким образом, чтобы его можно было легко отсоединить от коллиматора по завершении работ. Начальные конструкция и размеры ЛГ не позволяют использовать ее для установки вручную в шпиндель станка [15]. Необходимо не только сделать корпус более компактным, но и более легким за счет изменения топологии (пространственного расположения) большинства деталей корпуса.…”

unclassified

Improvement of a laser head by changing the topology of its body parts and the collimator mounting method

Nikolaev¹,

Pompeev²

2021

Izv. vysš. učebn. zaved., Priborostr.

View full text Add to dashboard Cite

Предложен способ расширения технологических возможностей станков с числовым программным управлением путем интеграции в их состав волоконной лазерной системы. Для облегчения деталей корпуса лазерной головки с сохранением их параметров жесткости корпус модифицирован, некоторые элементы конструкции объединены, а все стенки корпуса стали более легкими и функциональными. Предложенная конструкция характеризуется удобством использования при сохранении жесткости. Новый корпус лазерной головки позволяет расширить перечень работ для станков с числовым программным управлением, что дает возможность сократить время изготовления не только одного изделия, но и конечного продукта в целом. Такой подход обеспечивает снижение расходов на содержание и обслуживание оборудования за счет интеграции его в станки с числовым программным управлением. Маркирование и изготовление деталей на одном станке позволяет не только автоматизировать процессы дальнейшей сборки конечного продукта, применив QR-коды, но и повысить точность нанесения маркировок и гравировок на изделие за счет одноэтапного процесса. Ключевые слова: металлообработка, станок с ЧПУ, обрабатывающий центр, внедрение, лазерная обработка, волоконный лазерВведение. Основной целью работы является инженерный анализ деталей корпуса лазерной головки (ЛГ) в CAE-модуле CAD-системы SolidWorks [1] и в CAE-системе Patran Nastran после формирования их топологии, т.е. изменения пространственного расположения конструктивных элементов деталей.Объединение лазерных технологий и технологий механической обработки позволит дополнить традиционные процессы фрезерования материалов маркировкой, гравировкой, микроструктурированием и др. [2]. Использование сконцентрированного потока энергии лазерного излучения в качестве рабочего инструмента позволит не только сократить расходы, связанные с износом механического контактного инструмента, но и выйти на принципиально новые диапазоны микрообработки различных изделий.На одном обрабатывающем центре наряду с традиционными способами обработки заготовок из различных материалов методом резания станет возможным применение таких видов лазерной обработки, как маркирование [3], создание градиентной структуры и различной сложноконтурной регулярной микротопологии поверхностей [4, 5], доводка поверхностей, гравирование 3D-рельефов, обработка керамических поверхностей и труднообрабатываемых материалов [6, 7], макро-и микроструктурирование поверхностного слоя, резка сплавов

show abstract

unclassified

Improvement of a laser head by changing the topology of its body parts and the collimator mounting method

Nikolaev¹,

Pompeev²

2021

Izv. vysš. učebn. zaved., Priborostr.

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

Modeling laser head housing and engineering by analyzing walls rigidity in CAE-systems

Nikolaev

Pompeev

2021

J. Phys.: Conf. Ser.

View full text Add to dashboard Cite

The paper considers a possible way to expand the technological capabilities of numerically controlled machines by upgrading and integrating a fiber laser system into their composition. An important task is to facilitate the details of laser head housing while maintaining their stiffness parameters. To achieve the aim of the research, the laser head body was completely redesigned, some structural elements were combined, and all the walls of the body became lighter and more functional. The new design will be much more convenient to use while maintaining the same rigidity. The new laser head housing will make it possible to expand the range of work for numerically controlled machines, which in turn will lead to a reduction in the production time of not only one product, but also the final product as a whole. This approach will reduce the cost of maintaining and maintaining a large number of equipment, since the integration of laser equipment into numerically controlled machines will reduce the number of equipment in the workshops. In addition, marking and manufacturing parts on the same machine will not only significantly automate the processes of further Assembly of the final product by applying QR codes, but also will increase the accuracy of marking and engraving on the product due to a one-step process.

show abstract

Analysis, topology modification and modeling of the laser head casing taking into account the capabilities of additive equipment

Pompeev

Pyae

Vasilev

et al. 2021

J. Phys.: Conf. Ser.

View full text Add to dashboard Cite

The article considers the issue of improving the design of the laser head casing in order to ensure its compactness and take into account the capabilities of additive equipment that allows making more complex plastic casing parts without violating the collectability and maintainability of the laser head casing. The manufacture of a laser head casing made of plastic makes it possible to reduce its material consumption in comparison with a casing made of aluminum alloy. At the same time, it is proposed to further reduce the material consumption of the plastic casing due to the introduction of special recesses and stiffening ribs into its design. In the CAE-module of the CAD/CAM-system SolidWorks, a comparative analysis of the strength and stiffness of the laser head casing design options, assembled from parts with recesses and stiffeners, as well as without them. The modeling results of the deformation process for the casing variants convincingly showed that it is possible to replace the material of its parts from aluminum alloy to plastic and that reducing the material consumption and changing the design of the casing does not lead to such a loss of its strength and rigidity which causes an unacceptable deviation of the laser beam from the vertical, that is, does not affect the functioning of the laser head.

show abstract

Introduction of laser processing systems into multi-operational machining centers

Cited by 3 publications

References 0 publications

Improvement of a laser head by changing the topology of its body parts and the collimator mounting method

Improvement of a laser head by changing the topology of its body parts and the collimator mounting method

Modeling laser head housing and engineering by analyzing walls rigidity in CAE-systems

Analysis, topology modification and modeling of the laser head casing taking into account the capabilities of additive equipment

Contact Info

Product

Resources

About