激光工艺参数对PCD刀具材料去除量的影响

发布时间：2021-11-19 20:20

　　为了提高聚晶金刚石（PCD）刀具断屑槽激光去除的效率,选取激光功率、频率、扫描速度和重复次数作为实验因素,以PCD刀具材料去除量为响应指标。通过实验设计,利用Minitab软件建立了聚晶金刚石材料去除量与激光工艺参数之间的回归方程,并对工艺参数进行了优化。实验结果表明,功率对材料去除量的影响最大,频率次之,重复次数影响最小,工艺参数之间的交互作用也影响着材料去除量。所建立的回归方程能够较好地反映聚晶金刚石材料去除量与激光工艺参数之间的关系。 

【文章来源】：激光杂志. 2020,41(03)北大核心

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

PCD表面微观形貌

图1 PCD表面微观形貌选择激光功率p、频率f、重复次数n、扫描速度v作为实验影响因素，以PCD材料去除量V作为响应，用析因设计的方法进行设计，实验因素和水平如表1所示。使用Minitab软件设计出析因设计的实验，按照软件得到的运行顺序和标准顺序进行两次孔加工实验，为了让数据更加准确，在垂直的两个不同截面测孔的材料去除量，并计算PCD材料去除量的均值，析因设计实验参数和实验结果如表2所示。

交互作用表明，其他工艺参数的变化会导致某个工艺参数对响应的影响规律发生变化。图3为重复次数为2次，扫描速度为1 000 mm/s时，材料去除量与功率和频率之间的响应曲面图。当频率为20 k Hz时，随着功率的增大，材料去除量同样增加;当频率为60 kHz时，材料去除量的增加趋势变得缓慢。上述分析表明，频率在低水平时材料去除量变化较明显。图4为材料去除量与扫描速度和频率之间的响应曲面图，其中重复次数为2次，功率为30 W。当频率为20 kHz时，随着扫描速度的增加，材料去除量随之减小，当频率为60 kHz时，随着扫描速度的增加，材料去除量缓慢增加。上述分析表明，材料去除量在扫描速度低水平时变化较为明显。图4 频率和扫描速度影响材料去除量的响应曲面

【参考文献】：
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本文编号：3505792