论文部分内容阅读
激光切割技术具有切缝窄、加工范围广、效率高、加工精度高等优点,广泛应用于工业生产,是一种非常受欢迎的现代特种加工技术。近年来,激光切割技术不断发展,铝合金也越来越多地应用于航空航天等领域。但是由于铝合金存在激光吸收率低等原因,激光切割在铝合金加工方面的应用较少,并且对和铝合金相关的激光切割工艺研究较少,所以对铝合金的激光切割工艺的研究就显得十分重要。首先,本文从理论方面介绍了激光切割技术的加工原理、特点、发展趋势、主要影响因素以及光纤激光器相关内容,并归纳了激光切割质量的评价指标。其次,利用G6020F光纤激光切割机床,按照预定的试验方案,对2mm厚的LY12铝合金进行激光切割试验。并用相关测量仪器测出试验件的切割面粗糙度、切缝宽度以及挂渣长度。通过单因素试验分别具体分析了激光功率、切割速度和氮气气压等因素对切割质量的影响规律。通过正交试验方案,将试验结果分别利用极差分析法和方差分析法详细分析了激光功率、切割速度和氮气气压对切割面粗糙度、切缝宽度以及挂渣长度的影响程度。并通过矩阵分析方法确定了综合质量最优的因素组合。最后,利用神经网络进行建模,借助MATLAB神经网络工具箱,建立了基于BP神经网络的激光切割工艺仿真模型。利用该模型对不同加工参数下的切割面粗糙度、切缝宽度以及挂渣长度进行了仿真和预测。最终发现,本文所建立的BP神经网络模型具有较好的拟合精度和预测精度。用遗传算法对BP网络进行了优化。并用优化后的GA-BP网络对激光切割的切割面粗糙度、切缝宽度以及挂渣长度进行了仿真预测。对比两种网络的预测结果,发现经优化后的GA-BP网络具有更好的预测精度,对新样本的预测估计具有一定的参考价值。