正交试验法在光纤激光切割厚板中的应用

周鹏飞，崔 凯，陈 同

（江苏扬力数控机床有限公司，江苏 扬州 225127）

0 引言

光纤激光切割作为新兴的激光切割技术，与传统CO2激光切割相比，因其体积小、运行成本低及优越的中薄板加工性能，迅速被用户接受。随着市场需求不断变化以及大功率光纤激光器技术的不断完善，光纤激光切割在厚板切割上的应用也越来越多[1]。本文在公司ML系列2kW光纤激光切割机上，采用正交试验法，进行20mm低碳钢厚板的切割试验，有效、合理地减少试验时间与成本，并得到最优的切割工艺参数，满足广大用户的需求。

1 正交试验设计意义及原理

在试验研究中，对于单因素或两因素试验，因其因素少，试验的设计、实施与分析都比较简单。但在实际工作中，常常需要同时考察3个或3个以上的试验因素，若进行全面试验，则试验的规模将很大，例如十个因素对产品质量有影响，每个因素取两个水平，按全面试验法，需要做210=1024次试验，由于受试验场地、试验材料、经费等限制，往往难于实施；若进行简单比较试验，虽然试验次数少，但试验点不具代表性，考察的因素水平仅局限于局部区域，不能完整地反映因素的全面情况。如表1所示，考察两个因素A和B，先固定A因素为A1，观察A1行发现B3好，在固定B3列发现A1好，按简单比较法，则最好的条件为A1B3，但是实际最好的条件为A2B2[2]。

表1 两因素三水平试验结果统计表

因此采用科学的方法进行试验并处理试验结果，显得尤为重要。

正交试验设计也称正交设计，是安排多因素试验、寻求最优水平组合的一种高效率试验设计方法。……