目前，有关激光切割工艺和数学建模的研究取得一定进展，激光切割质量也有一定的改善。但是大多数的情况下，实验者都是在没有采用实验设计方法的条件下进行实验的，即在固定其他变量因素的情况下，变化一个因素，研究这个因素对切割质量的影响。根据Mongomery的理论可知，一次只改变一个因素，而保持其它因素不变的方法是不合适的，因为改变一个因素可能对其它的因素有影响。基于这种情况，本论文采用实验设计方法进行实验。首先，本论文根据以往研究分析得出激光切割过程中影响表面粗糙度的主要因素是：激光脉冲频率、切割速度、脉宽。考虑到响应曲面法的应用条件：(1)已经确定了显著性因素；(2)显著性因素的个数不多；(3)随机性误差较小；(4)线性模型拟合不良；(5)用于过程参数的优化。因此先安排不考虑交互作用的正交实验，期望找出对响应(即表面粗糙度)影响相对显著的两个因素，应用响应曲面法得出这两个因素与响应之间的关系，采用正则分析法得出这两个因素分别取什么值时能得到最佳的响应(即表面粗糙度值最小)。重点介绍了响应曲面法以及响应曲面法的流程。基于实验方案进行实验，先进行一阶模型拟合设计，接着对一阶模型进行适应性检验，然后在进行二阶模型拟合设计，得出响应与影响因素的关系式，据此画出响应曲面图及其对应的等高线图，通过这两个图可以大致的知道稳定点的类型及范围，然后应用正则分析法求出具体的稳定点的取值，即脉宽是1.9ms，频率为29Hz时，表面粗糙度值最小。