為了提高聚晶金剛石（PCD）刀具斷屑槽激光去除的效率,選取激光功率、頻率、掃描速度和重復(fù)次數(shù)作為實(shí)驗(yàn)因素,以PCD刀具材料去除量為響應(yīng)指標(biāo)。通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),利用Minitab軟件建立了聚晶金剛石材料去除量與激光工藝參數(shù)之間的回歸方程,并對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,功率對(duì)材料去除量的影響最大,頻率次之,重復(fù)次數(shù)影響最小,工藝參數(shù)之間的交互作用也影響著材料去除量。所建立的回歸方程能夠較好地反映聚晶金剛石材料去除量與激光工藝參數(shù)之間的關(guān)系。 

【文章來源】：激光雜志. 2020,41(03)北大核心

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

PCD表面微觀形貌

圖1 PCD表面微觀形貌選擇激光功率p、頻率f、重復(fù)次數(shù)n、掃描速度v作為實(shí)驗(yàn)影響因素，以PCD材料去除量V作為響應(yīng)，用析因設(shè)計(jì)的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)因素和水平如表1所示。使用Minitab軟件設(shè)計(jì)出析因設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)，按照軟件得到的運(yùn)行順序和標(biāo)準(zhǔn)順序進(jìn)行兩次孔加工實(shí)驗(yàn)，為了讓數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確，在垂直的兩個(gè)不同截面測孔的材料去除量，并計(jì)算PCD材料去除量的均值，析因設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)參數(shù)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表2所示。

交互作用表明，其他工藝參數(shù)的變化會(huì)導(dǎo)致某個(gè)工藝參數(shù)對(duì)響應(yīng)的影響規(guī)律發(fā)生變化。圖3為重復(fù)次數(shù)為2次，掃描速度為1 000 mm/s時(shí)，材料去除量與功率和頻率之間的響應(yīng)曲面圖。當(dāng)頻率為20 k Hz時(shí)，隨著功率的增大，材料去除量同樣增加;當(dāng)頻率為60 kHz時(shí)，材料去除量的增加趨勢變得緩慢。上述分析表明，頻率在低水平時(shí)材料去除量變化較明顯。圖4為材料去除量與掃描速度和頻率之間的響應(yīng)曲面圖，其中重復(fù)次數(shù)為2次，功率為30 W。當(dāng)頻率為20 kHz時(shí)，隨著掃描速度的增加，材料去除量隨之減小，當(dāng)頻率為60 kHz時(shí)，隨著掃描速度的增加，材料去除量緩慢增加。上述分析表明，材料去除量在掃描速度低水平時(shí)變化較為明顯。圖4 頻率和掃描速度影響材料去除量的響應(yīng)曲面

【參考文獻(xiàn)】：
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