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基于BP神经网络的光纤激光切割切口粗糙度预测

郭华锋 李菊丽 孙涛

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基于BP神经网络的光纤激光切割切口粗糙度预测

    作者简介: 郭华锋(1981-),男,硕士,讲师,现从事激光加工技术及表面工程技术的研究。E-mail:ghfmaster@163.com.
  • 基金项目:

    徐州市科技计划资助项目(XM13B103)

  • 中图分类号:

    TG485

Roughness prediction of kerf cut with fiber laser based on BP artificial neural networks

  • CLC number:

    TG485

  • 摘要: 为了研究工艺参量对光纤激光切割切口质量的影响,进行了切割T4003不锈钢试验,分析了工艺参量与切口质量之间的关系。采用基于误差反向传播算法的人工神经网络,建立了激光功率、切割速率、辅助气体压力等工艺参量与切口粗糙度之间的预测模型。对切割试验采集的训练样本进行了网络训练,并利用测试样本对训练模型进行验证。结果表明,随着激光功率增加,切口粗糙度增大;随着切割速率和辅助气体压力增加,切口粗糙度减小。神经网络预测模型精度较高,网络训练效果良好,预测值与试验样本值间的最大相对误差为2.4%。训练后检验精度较高,检验样本最大相对误差仅为6.23%。该模型可有效预测激光切割切口表面粗糙度,同时为合理选择及优化工艺参量,提高激光切割质量提供试验依据。
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-11-29
  • 录用日期:  2014-02-19
  • 刊出日期:  2014-11-25

基于BP神经网络的光纤激光切割切口粗糙度预测

    作者简介: 郭华锋(1981-),男,硕士,讲师,现从事激光加工技术及表面工程技术的研究。E-mail:ghfmaster@163.com
  • 1. 徐州工程学院 机电工程学院, 徐州 221000
基金项目:  徐州市科技计划资助项目(XM13B103)

摘要: 为了研究工艺参量对光纤激光切割切口质量的影响,进行了切割T4003不锈钢试验,分析了工艺参量与切口质量之间的关系。采用基于误差反向传播算法的人工神经网络,建立了激光功率、切割速率、辅助气体压力等工艺参量与切口粗糙度之间的预测模型。对切割试验采集的训练样本进行了网络训练,并利用测试样本对训练模型进行验证。结果表明,随着激光功率增加,切口粗糙度增大;随着切割速率和辅助气体压力增加,切口粗糙度减小。神经网络预测模型精度较高,网络训练效果良好,预测值与试验样本值间的最大相对误差为2.4%。训练后检验精度较高,检验样本最大相对误差仅为6.23%。该模型可有效预测激光切割切口表面粗糙度,同时为合理选择及优化工艺参量,提高激光切割质量提供试验依据。

English Abstract

参考文献 (22)

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