大功率激光切割高速飞行器尾翼基础工艺试验研究

发布时间：2025-07-19 03:18

　　 为提高高速飞行器尾翼的加工效率,以4 mm厚的Q235钢板为切割对象,采用大功率激光切割工艺来代替传统的电火花线切割工艺,在不同参数组合下开展了尾翼激光切割加工试验。重点研究了激光切割速度v、氧气辅助气压P等关键工艺参数对尾翼表面粗糙度和侧面垂直度的影响规律。结果表明:在其他试验条件不变的情况下,当切割速度为2.0 m/min,氧气辅助气压为0.5 bar时,切割表面形貌较好,表面粗糙度最低可达到0.920μm,无显微裂纹,其侧面垂直度最小为0.031 mm/4 mm,小于0.1 mm/4 mm,满足其加工技术要求。

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【部分图文】：

图1 CW-3000-MM-K型脉冲激光器

本次试验采用CW-3000-MM-K型脉冲激光器,如图1所示。试验过程中,试样采用厚度为4mm的Q235碳钢,其化学成分见表1。该公司生产的该型号高速飞行器尾翼的主要技术指标如下:尾翼厚度4mm;切割区加工后侧面垂直度<0.1mm/4mm;尾翼切口平直、不倒钝;无....

图2 表面粗糙度与切割速度的关系曲线

式中,Ra为表面粗糙度,v为切割速度,且得到SSE=0.174(SSE为误差平方和,其数值越趋近于0,拟合效果越好),R-Square=0.8873(R-Square为确定系数,其数值越接近1,拟合效果越好)。因此可以得出表面粗糙度与切割速度成准线性关系。图3为相同试验条件下,辅....

图4 侧面垂直度与切割速度的关系曲线

式中,A为侧面垂直度,v为切割速度,且得到SSE=0.003827,R-Square=0.9806。因此可以得出侧面垂直度与切割速度成准线性关系。2.3辅助气压P对表面粗糙度的影响

图5 表面粗糙度与辅助气压的关系曲线

式中,Ra为表面粗糙度,P为辅助气压,且得到SSE=0.00882,R-Square=0.9823。因此可以得出表面粗糙度与辅助气压成准线性关系。图6为在相同试验条件下,切割速度为2.0m/min时,激光器在不同辅助气压P下切割所得到的表面形貌图,其中图6(a)是在辅助气压为....

本文编号：4057895