大功率激光切割不锈钢板关键工艺参数研究.pdf

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1、CategoryNumber：LevelofSecrecy：SerialNumber：StudentNumber：50090802104Master'sDissertationofChongqingUniversityofTechnologyResearchontheKeyFactorsInfluencingtheStainlessSteel’sQualityofHighPowerLaserCuttingPostgraduate:QinFengdongSupervisor：Prof.FengWenjieSpecialty:MechanicalManufacture

2、andAutomationResearchDirection:HighEfficientandNon-TraditionalMachiningTrainingUnit:ChongqingAutomobileCollegeThesisDeadline:April20,2012OralDefenseDate:May28,2012万方数据万方数据重庆理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果、作品。对本文的研究做出重要贡献的集体

3、和个人，均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律后果。作者签名：日期：年月日学位论文使用授权声明本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权重庆理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于（请在以下相应方框内打“√”）：1.保密□，在年解密后适用本授权书。2.不保密□。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日万方数据万方数据大功率激光切割不锈钢板关键工艺参数研究摘要

4、大功率激光切割技术是融合了激光光学、电子、机械、工艺和材料等学科的复合型先进制造技术。激光切割过程复杂，影响因素多，包括激光器输出功率、切割速度、离焦量及切割材料性能等。若工艺参数选取不当，切割质量就会受很大影响，如切割面粗糙，断面出现缺口或背面附着沾渣等。在实际生产中，工艺参数的制定往往通过试切法，这大大增加了生产成本，降低了生产效率，阻碍了该项技术的发展和在实际生产中的应用。课题以大功率激光切割不锈钢板为对象，对影响切割质量的主要工艺参数进行较系统的理论和实验研究，主要包括以下几个方面：（1）建立激光切割不锈钢板模型，提出相关必要假设，对不锈钢板物理特性，尤其

5、是随温度变化呈非线性规律的热物理参数，进行分析研究，以得到其在相关函数式中的正确表达。（2）分析离焦量对切割质量的影响特性，总结因离焦量选取不当而产生的加工缺陷，通过单因素控制法，实验研究得到离焦量的确定方法。（3）深入分析切割过程，由能量守恒定律，建立热平衡方程，推导出切割速度与其它工艺参数之间关系，得到其函数表达式，在MATLAB中，输入相关参数，即可得到切割速度数值。（4）分别在德国TRUMPFL3030及日本NTCTLV-510激光切割机上，对切割速度函数表达式进行实验验证，实验结果表明，切割速度函数表达式具有正确性与普适性。（5）分析了辅助气体压力对切割

6、质量的影响，并实验研究了辅助气体压力与板厚的函数关系，指导实际生产。研究成果表明，影响激光切割质量的关键因素包括：激光器输出功率、切割速度、离焦量及辅助气体压力等，并获得了较全面、系统的工艺参数制定方案，对实际加工起指导作用，避免了盲目试切带来电子元器件的损坏及生产成本的增加。课题的相关研究成果已在重庆365金属切割有限公司应用，取得了良好的切割效果，为公司节约了成本，提高效益，具有一定学术和经济价值。关键词：大功率激光切割工艺参数切割速度离焦量辅助气体压力工艺实验I万方数据重庆理工大学硕士学位论文II万方数据大功率激光切割不锈钢板关键工艺参数研究ABSTRACT

7、Highpowerlasercuttingisanadvancedmanufactorytechnology,whichiscomplexofoptics,electronic,mechanical,process,andmaterialscience.Thecuttingprocessiscomplex,influencedbymanyfactors,includinglaserpower,cuttingspeed,thepositionoffocalandthecharacteristicofmaterial.Thequalityofcuttingwouldb

8、egrea