[發(fā)明專利]一種預測工件表面粗糙度并提高切削效率的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410582390.8
• 申請日: 2014-10-28
• 公開（公告）號: CN104318022A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發(fā)明（設計）人: 胡自化;程俊溢;肖敬哲;秦長江;徐韜智
• 申請（專利權）人: 湘潭大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種預測工件表面粗糙度并提高切削效率的方法，其特征在于，包括以下三個步驟：

步驟一，設計切削試驗參數(shù)，對表面粗糙度進行測量；

步驟二，通過曲面響應法構造一個具有明確表達形式的多項式來表達隱式功能函數(shù)，并且以此建立表面粗糙度模型，然后根據(jù)建立的模型，利用Design?Expert得到切削參數(shù)對表面粗糙度的響應曲面；

步驟三，基于響應曲面模型，引入材料去除率利用等高線法提出了一種切削參數(shù)優(yōu)選方法。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種預測工件表面粗糙度并提高切削效率的方法，其特征在于：在步驟一中為了研究切削速度v_c、切削深度a_p、進給量f以及它們之間的交互關系對表面粗糙度Ra的影響，采用中心復合設計方法設計試驗方案。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種預測工件表面粗糙度并提高切削效率的方法，其特征在于：在步驟二中基于響應曲面法建立表面粗糙度模型時，采用二階響應曲面模型，這樣既考慮了切削參數(shù)之間的交互作用，同時又兼顧了因素的二次效應，根據(jù)試驗結果對模型進行求解，利用最小二乘估計，通過轉換試驗參數(shù)、試驗響應為矩陣形式，求得表面粗糙度二階響應曲面方程如下：

Y=1.23-0.077·x₁+0.020·x₂+0.34·x₃-0.039·x₁·x₂-0.040·x₁·x₃-0.021·x₂·x₃-0.016·x₁²-0.054·x₂²-0.065·x₃²。

4．根據(jù)權利要求1所述的一種預測工件表面粗糙度并提高切削效率的方法，其特征在于：在步驟三中對切削參數(shù)優(yōu)選時，可以首先根據(jù)工件表面粗糙度的要求確定影響效應較大的進給量范圍，而對于影響效應較小的因素，在選擇時將綜合考慮到加工效率，在此引入工件的材料去除率Q，根據(jù)步驟二中二階響應曲面方程經(jīng)編碼轉換可得表面粗糙度預測模型為：

R_a=-2.4137+0.0164·v+15.0969·a_p+17.335·f-0.0386·v·a_p-0.0401·v·f-8.55·a_p·f-4.1141·10^-5·v²-21.5025·a_p²-25.8866f?²

然后以數(shù)形結合的方式，通過表面粗糙度和材料去除率綜合優(yōu)選切削參數(shù)，可以在保證表面粗糙度的前提下提高切削效率。