YAG固體激光小孔加工實(shí)驗(yàn)及工藝仿真研究.pdf

1、激光打孔技術(shù)具有加工范圍廣、無(wú)工具損耗、效率高、經(jīng)濟(jì)效益顯著、可加工小至微米的孔等優(yōu)點(diǎn)，已在現(xiàn)代制造領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。但其加工機(jī)理是一個(gè)復(fù)雜多變的熱蝕加工過(guò)程，而合理的工藝條件才是獲得合格產(chǎn)品的保障。因此本文在國(guó)內(nèi)外有關(guān)激光小孔加工研究成果的基礎(chǔ)上，從理論、試驗(yàn)和仿真三個(gè)方面對(duì)其加工工藝進(jìn)行了分析和研究。
　　首先，簡(jiǎn)單的概述和總結(jié)了激光打孔技術(shù)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展及研究狀況，闡述了激光打孔的基本原理和特點(diǎn)，并系統(tǒng)分析了YAG固體激光

2、打孔的主要工藝指標(biāo)和工藝參數(shù)。
　　其次，選取厚度為1mm的304不銹鋼、H62黃銅和1060鋁合金三種金屬材料，利用實(shí)驗(yàn)室的YAG激光加工設(shè)備進(jìn)行復(fù)制法打孔試驗(yàn)，并借助工具顯微鏡測(cè)量出小孔的上、下孔徑。通過(guò)單因素試驗(yàn)分析了激光器電壓、重復(fù)頻率、脈沖寬度、聚焦條件、輔助氣體等因素對(duì)小孔加工效果的影響規(guī)律。以1mm不銹鋼材料為研究對(duì)象，設(shè)計(jì)了L16(43)3因素4水平正交試驗(yàn)方案，應(yīng)用直觀和方差法分析了激光器電壓、脈沖寬度和重復(fù)頻率

3、對(duì)上、下孔徑及錐度的影響程度，并提出了YAG激光在不銹鋼上打小孔時(shí)激光器參數(shù)的選擇方法。
　　最后，針對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)非線性處理能力強(qiáng)和遺傳算法（GA）全局搜索尋優(yōu)能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，提出了遺傳算法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的智能建模方法。借助MATLAB神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱和遺傳算法工具箱，建立了基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和遺傳神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（GA-BP）的激光打孔加工工藝仿真模型，利用兩種模型分別對(duì)不同加工參數(shù)下的小孔孔徑進(jìn)行了仿真和預(yù)測(cè)。結(jié)果表明，經(jīng)GA優(yōu)化后的BP網(wǎng)