6、金属加工工艺参数优化与多准则决策方法应用

金属加工工艺参数优化与多准则决策方法应用

等离子弧切割研究

在等离子弧切割中，切割速度与表面粗糙度（Ra值）存在一定的关系。当切割速度增加时，Ra值的变化并非单调。在切割速度达到1400mm/s之前，Ra值随切割速度的增加而减小；但超过1400mm/s后，切割速度的增加会导致Ra值上升。并且在较高切割速度下，切割表面会出现热影响区，这在切割表面上难以准确估计。

等离子弧切割结论

• 参数优化 ：采用田口法和灰色关联分析（GRA）相结合的方法，有效确定了Inconel - 718等离子切割的最佳参数组合。最佳参数为切割速度1400mm/s、喷嘴到工件距离（SOD）0.3mm、切割电流105A、电压155V。此时，最大材料去除率（MRR）为5.4g/s，最小表面粗糙度（Ra）为13.55μm，且MRR和Ra值呈反比关系。
• 参数影响分析 ：方差分析（ANOVA）表明，对MRR影响显著的参数包括速度、SOD、电流以及SOD和电流的交互作用；对表面粗糙度（SR）影响最显著的参数有速度、SOD、电流以及电流、速度和SOD的交互作用。
• 模型准确性 ：通过回归方程得到的MRR预测值为3.633，SR预测值为1.1968，与实际值（MRR为4.288g/s，SR为21.2928μm）相比，MRR的误差最小为0.66%，SR的误差为1.1968%，这表明实验模型与真实值非常接近。

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