本文關(guān)鍵詞：基于響應(yīng)面法的噴油器微孔激光加工技術(shù)研究

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【摘要】：近年來,越來越多的零件對于微孔的質(zhì)量要求越來越高,傳統(tǒng)式的加工方法已經(jīng)無法滿足當(dāng)前微孔加工的要求。而激光加工因其特有的優(yōu)勢可以滿足許多微孔加工的特殊要求,因此它已成為微孔加工中最為人們所重視的加工方法。由于光纖激光器具有能量密度高、聚焦特性好、熱影響區(qū)域小、光束質(zhì)量好的特點,理論上能打出孔徑小、孔形輪廓不錯的孔,但是目前并沒有得到廣泛應(yīng)用。本文就以噴油器微孔為研究對象,進(jìn)行光纖激光加工微孔試驗,研究光纖激光對噴油器微孔的加工特性,通過響應(yīng)面法進(jìn)行優(yōu)化分析,獲得最優(yōu)加工工藝參數(shù),用于指導(dǎo)應(yīng)用,在光纖激光器的應(yīng)用以及噴油器微孔加工方面都具有重要意義。本文最初剖析了激光微孔加工的機理,詳細(xì)介紹了激光與材料的相互作用過程以及激光打孔方式的特點。根據(jù)噴油器微孔打孔要求,運用三維軟件對微孔加工設(shè)備進(jìn)行理論設(shè)計研究,針對噴油器噴油板的斜孔要求設(shè)計了專門的一套夾具,并根據(jù)理論設(shè)計對激光微孔加工設(shè)備進(jìn)行實際搭建,并將該設(shè)備進(jìn)行以下實驗研究。接著,重點是通過響應(yīng)面法對激光試驗加工微孔的加工工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化分析。首先,基于單因素試驗法,利用QCW150準(zhǔn)連續(xù)光纖激光器對SUS304不銹鋼進(jìn)行微孔加工試驗。通過試驗研究初步分析了影響微孔加工質(zhì)量(孔徑和孔深)的工藝參數(shù):脈沖能量、激光脈寬、離焦量和重復(fù)頻率。然后,根據(jù)單因素試驗結(jié)果分析,選擇對微孔加工質(zhì)量影響比較明顯的工藝參數(shù)(脈沖能量、激光脈寬和離焦量)進(jìn)行正交試驗分析。通過正交試驗方差分析初步優(yōu)化了論文試驗?zāi)繕?biāo)要求的加工工藝參數(shù),同時選擇了目標(biāo)孔徑的數(shù)學(xué)式作為下步響應(yīng)面分析的試驗指標(biāo)。最后,借助于Design-Expert軟件對試驗參數(shù)及結(jié)果進(jìn)行響應(yīng)面法分析,得到處理結(jié)果圖形,并通過建模分析和圖形得到激光加工噴油器微孔的最優(yōu)參數(shù)(或區(qū)域)。論文既從理論上分析了激光加工微孔作用的機理,又通過噴油器微孔激光加工試驗進(jìn)行試驗數(shù)據(jù)分析,重要的是得出了試驗所用光纖激光器能打出最好的噴油器微孔孔徑參數(shù)(或區(qū)域)。這種數(shù)據(jù)處理方法同時也為今后的噴油器微孔激光加工工藝參數(shù)的優(yōu)化提供了一種新的可行性分析方法借鑒。
【學(xué)位授予單位】：溫州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U464.136;TN249

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本文編號：1187401