路 畅 费继友 李 花 李妍姝③

(①大连交通大学机车车辆学院，辽宁 大连 116028；②陆军炮兵防空兵学院士官学校，辽宁 沈阳 110000；③山西大同大学机电工程学院，山西 大同 037009)

随着科技的发展、制造业的进步，轻量化成为交通运输、航空工业等领域的重要发展趋势之一。轻量化薄壁件的弱刚性成为加工难点，而过大的加工误差不仅影响产品性能，甚至造成原材料浪费、加工成本增加。这些问题使薄壁件加工过程的变形量控制显得尤为重要。

激光切割以其高精度、高效率、高质量的优势成为薄壁零件加工的最佳解决方案。加工过程属于极速加热，工件受热应力影响产生的热弹塑性变形是影响加工质量的最大因素之一。目前较难通过试验获得其瞬态温度变化，且无法分析过程中多种热现象间的互相影响。针对该问题，学者们进行了大量研究，其中李召华[1]分析了影响激光切割的主要因素，着重于研究激光功率、焦点位置等因素，但未分析加工过程的热量分布。Gutiérrez G[2]等人完成了对激光烧蚀陶瓷表面的数值模拟温度场模型，分析了激光功率、切割速度等对切割质量的影响，得出热对流和热辐射对热损失影响较小的结论，但未验证。朱华[3]提出了一种激光切割二维温度场传导数值模型，未进行仿真模拟。苗恩铭[4]分析了飞秒激光加工区域热传导时间及温度分布状况，验证了热影响的存在，但未具体分析不同热现象对加工质量的影响程度。在高精度加工中，特别是表面反射率较高的有色金属材料加工，材料吸收热量过程、切缝处温度与时间的变化规律成为不可忽略的影响因素[4-6]。……