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基于田口方法与响应面法的激光辅助加工Inconel 718表面粗糙度与能耗优化

DOI：10.1016/j.matpr.2018.02.099 期刊：Materials Today: Proceedings 出版年份：2018 更新时间：2025-09-16 10:30:52
摘要： 难加工材料因科镍718被用于关键航空发动机部件。表面粗糙度（产品质量）和功耗（能源效率）是制造业的两个重要基准因素，这有助于确定激光辅助加工（LAM）中的最优设计点，以实现加工过程的可持续性性能。此外，在因科镍718的激光辅助加工（LAM）中，文献中尚未报道激光束角度和激光功率与工艺参数（切削速度、进给速度）的优化。在此背景下，研究这些参数对这种优异材料在LAM过程中这两个质量特性的影响是值得的。在激光辅助干式切削条件下，采用涂层硬质合金刀片进行了激光辅助加工性实验，切削速度分别为60、105和150 m/min，进给速度分别为0.05、0.0875和0.125 mm/rev，激光功率分别为1250、1500和1750 W，激光束角度分别为60、70和80度。通过方差分析（ANOVA）确定了切削参数主效应对质量参数的百分比贡献，并建立了预测线性方程以估算所有质量特性。随后，获得了最优切削参数。
作者： K. Venkatesana
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究激光束角度、激光功率、切削速度和进给率对Inconel 718激光辅助加工(LAM)过程中表面粗糙度和能耗的影响，并确定最小化这些质量特性的最佳切削参数。

研究成果

该研究成功确定了激光辅助车削Inconel 718时能实现最小表面粗糙度和切削功率的最优切削参数。进给速度和激光束角度被证实为影响表面粗糙度的最关键因素，而所有输入参数对切削功率均有显著影响。所建立的模型显示出高预测精度，表面粗糙度和切削功率的决定系数R2分别达到93.97%和93.84%。同时实现了两个质量特性最优化的参数组合已被确定。

研究不足

该研究聚焦于特定的切削速度、进给速率、激光功率及激光束角度范围。研究结果的适用性可能仅限于相似条件与材料。

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