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《实验设计与分析》
课程作业
正交试验报告
学院 机电工程学院
专业 机械工程
年级班级 2013级（1）班
学 号 211301014
学生姓名 罗志强
任课教师 郭钟宁
2014年9月
一、 实验基本原理与方1所示。本实验主要研究不 同的激光工艺参数对划切钛酸锶陶瓷的切槽槽宽以及槽深以及切槽质量这三方面的影
响。

加工器材：过波长为335nm的UV激光晶圆划切装置
检测器材：共聚焦显微镜
实验材料：钛酸锶陶瓷

如表1所示，本试验主要考察3个因素，分别为扫描速度、扫描次数、脉冲能量。
为了更好的分析各个因素激光划切钛酸锶陶瓷的工艺规律，每个因素取3个水平。
表1因素水平表
由于以上
三水平所以选
态的正交表。
因素\
水平
脉冲能量
(U j)
扫描速度
(mm/s)
扫描
次数
1
30
20
1
2
40
40
5
3
50
60
10
实验为三因素
取4因子3状
三、正交实验及结果分析
表2激光加工工艺试验结果表
\因素
水平
脉冲能量
（可）
扫描
速度
（mm/s）
扫描
次数
槽宽
（U
m）
槽深
(u m)
1
30
20
1


2
30
40
5


3
30
60
10

34

4
40
20
5
38

5
40
40
10


(1)直观分析
根据表2结果对
表3激光加工工艺试验槽宽
脉冲能
量
（可）
扫描速
度（mm/s）
扫描次
数
K1



K2



K3



槽
ki

6667


6667
k2


6667

6667
k3

333

3333

6667
极
差R

3333

66667

主
kA1>kA3
kB3>kB
kC1>KC2
次顺序
>kA2
2>kB1
<kC3
宽
脉冲能
量
（可）
扫描速
度（mm/s）
扫描次
数
K1



K2



K3



槽
ki


66667

6667
k2

6667


3333
k3


3333

6667
极
差R

667

6667

主
次顺序
kA2>kA3
>kAi
KBi>kB
3>kB2
KC3>KC
2>kCi
其中％表示第j列（j=A,B,C）上水平号为i（i=l,2,3）时，所对应的试验结果之和。例 如kA3表示第三列因素第一水平试验结果之和。
吗表示第j列上第i水平的效应，可用下式计算（n为第j列上各水平出现的次数）：
kij=Kij/n （1）
Rj称为极差，可用下式表示：
Rj = max（K„） - min（K„）
（2）
根据表4-4中的极差大小可以判定出因素对试验指标影响的大小。Rj越大，表示第 j列的因素对试验指标的影响越大；反之Rj越小其对应的因素影响越小。所以各因素对 激光切槽槽宽的影响顺序为：
扫描次数〉脉冲能量 ＞扫描速度
各因素对激光切槽槽宽的影响顺序为：
扫描次数〉脉冲能量 ＞扫描速度
并且对于槽深来说扫描次数对其影响尤为明显。
因此可以判断影响切槽的槽深与槽宽的主要因素扫描次数，扫描次数越多加工的切 槽槽深也就越深，但同时也会增大切槽宽度。
图1个因数对个加工工艺影响折线图
（2）方差分析
直观分析法具有简单直观，计算量小等优点，但直观分析不能估计误差的大小，不 能精确的估计各因素的试验结果影响的重要程度，为了弥补这些不足，可以对实验结果 进行方差分析。
表4方差分析结果表
差异
离差平
自由度
均方（MS）
方