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Inconel-718合金薄板激光切割最佳工艺参数研究

DOI：10.1177/0954406219895533 期刊：Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science 出版年份：2019 更新时间：2025-09-16 10:30:52
摘要： 对Inconel-718等先进材料进行精密加工是日益增长的需求。选择合适的切削参数最优范围对于实现高质量切割至关重要，这也是该研究领域面临的挑战性任务。本研究旨在开发一个稳健的预测模型，该模型能够为获得更好的切割质量、精度和几何准确性推荐所需的切削参数范围。实验在300 W（CNC-PCT 300）脉冲Nd:YAG激光切割系统上，针对不同输入切削参数水平（即气体压力、离焦量、切割速度和激光功率）进行。随后采用响应面法，针对几何质量特性（顶部切缝宽度和底部切缝宽度）建立了上述输入切削参数的数学模型。通过将预测值与实验值进行比较，验证了这些模型的有效性。此外，利用多目标遗传算法对这些模型进行优化，以确定与高质量切割相关的切削参数最优范围，从而实现高精度和几何准确性。
作者： Prashant Kumar Shrivastava，Yogesh Shrivastava，Arun Kumar Pandey，Durgesh Nandan，Bhagat Singh
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究激光切割Inconel-718板材的最佳工艺参数，以实现具有高精度和几何准确性的高质量切割。

研究成果

该研究成功建立了用于预测Inconel-718板材激光切割过程中TKW和BKW的立方数学模型，其平均百分比偏差分别为1.981%和1.511%。通过多目标遗传算法（MOGA）确定了实现高精度和几何精度的最佳切割参数范围。验证实验证实了所获最佳切割范围的显著性。

研究不足

本研究仅限于对1.4毫米厚的Inconel-718板材进行激光切割。输入参数的范围受所用激光切割系统能力的限制。

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