6、金属加工工艺参数优化研究

金属加工工艺参数优化研究

1. 等离子弧切割研究

在等离子弧切割过程中，切割速度对表面粗糙度（Ra）有着显著的影响。当切割速度增加时，Ra值的变化呈现出一定的规律。在切割速度达到1400mm/s之前，Ra值随切割速度的增加而减小；但当切割速度超过1400mm/s后，Ra值开始上升。并且在较高的切割速度下，切割表面会出现难以估计的热影响区。

1.1 研究结论

• 参数优化 ：结合Taguchi和GRA方法，在多响应方法下确定了Inconel - 718等离子切割的最佳参数组合。最佳切割速度为1400mm/s，喷嘴到工件距离（SOD）为0.3mm，切割电流为105A，电压为155V。此时，最大材料去除率（MRR）为5.4g/s，最小Ra值为13.55μm，且MRR和Ra值呈反比关系。
• 关键参数分析 ：通过方差分析（ANOVA）可知，对于MRR，显著参数包括速度、SOD、电流以及SOD和电流的相互作用；对于表面粗糙度（SR），最显著的参数有速度、SOD、电流以及电流、速度和SOD的相互作用。
• 实验模型准确性 ：实际MRR值为4.288g/s，表面粗糙度实际值为21.2928μm；通过回归方程得到的MRR预测值为3.633，SR预测值为1.1968。MRR的最小误差为0.66%，SR的误差为1.1968%，这表明实验模型接近真实值。

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参数	最佳值