国际社会日趋严重的能源与环境危机推动着汽车产业的不断升级,汽车制造趋于智能化、精密化,这对汽车制造工艺提出了严峻的挑战。光纤激光切割技术作为一种新型精密加工技术,可以有效的解决传统切割方法在精密零件加工的困难,不同于传统汽车制造过程中的下料冲孔,光纤激光切割在后加工中体现出很高的柔性。本文在国内外研究基础上,以激光切割不锈钢薄板质量特性作为主要研究对象,研究了激光切割参数对切缝宽度和表面粗糙度的影响,建立了激光切割质量预测和工艺优化模型。首先,根据激光切割能量平衡方程和热应力理论,通过ABAQUS有限元软件建立了激光切割不锈钢薄板的顺序热力耦合仿真有限元模型,得到了激光切割温度场。结合ABAQUS单元删除子程序得到了温度引起的应力场,从而实现了在辅助气体作用下吹除材料形成切缝的完整激光切割过程,并且分析了切割参数对于温度场和应力场的影响。其次,通过激光切割不锈钢薄板正交试验试,对不同激光功率、切割速度、气体压力和离焦量下的切割质量进行研究。使用激光共聚焦显微镜对切割后的材料进行了切缝宽度和表面粗糙度的测量。基于不同激光切割参数下的试验数据,得到了激光切割参数对切割质量的相互作用关系。最后对得到的试验数据进行了初步的分析,根据方差分析的结果分别得到了切缝宽度和表面粗糙度的显著性影响因素,控制参数对切缝宽度的显著性影响顺序为:激光功率(43.23%)>离焦量(33.08%)>切割速度(17.21%)。控制参数对表面粗糙度的显著性影响顺序为:切割速度(40.22%)>激光功率(34.82%)。为了进一步明确激光参数对切割质量的具体影响,对之前得到的规律进行补充,基于前述试验数据,本文通过广义回归神经网络(GRNN)建立起了切割质量的预测模型。通过GRNN预测模型,实现了对既定加工参数下切缝宽度和表面粗糙度大小的准确预测。最后,本文基于激光切割参数对质量特性进行了优化,通过GRNN-NSGAII相结合的思想,对不同切割参数下的切缝宽度和表面粗糙度进行了多目标优化,确定了优化条件下的Pareto最优解集,提供合理的参数选择,根据最优解集可以选择不同需求的加工参数。