一种基于对应分析法的加工关键因素分级方法技术

本发明专利技术公开了一种基于对应分析法的加工关键因素分级方法，涉及航空发动机钛合金轮盘坯料锻造领域。首先确定坯料锻造过程中的关键加工因素，采用BBD方法得出关键加工因素的锻造试验数据；然后对锻造试验数据进行仿真模拟，得出锻造完成后的缺陷三维尺寸数据；通过响应面分析拟合出代理模型。利用代理模型生成大量的关键加工参数组合及相对应的缺陷三维尺寸，作为对应分析法的大量样本点，生成原始矩阵；对原始矩阵进行标准化，计算列轮廓坐标矩阵并进行变换，生成二维散点图。将关键加工因素锻造试验数据的参数，按固定差值在二维散点图上生成新的值，根据各列点与对应初始列点相对位置变化的距离大小进行分级。本发明专利技术提高了准确度，明确了分级。

A Classification Method of Machining Key Factors Based on Correspondence Analysis

The invention discloses a grading method for processing key factors based on correspondence analysis method, which relates to the forging field of aeroengine titanium alloy wheel disc blank. Firstly, the key processing factors in the forging process are determined, and the forging test data of key processing factors are obtained by BBD method. Then, the forging test data are simulated to obtain the three-dimensional dimension data of defects after forging. The agent model is fitted by response surface analysis. The agent model is used to generate a large number of key processing parameter combinations and corresponding three-dimensional dimensions of defects. As a large number of sample points of corresponding analysis method, the original matrix is generated. The original matrix is standardized, the column contour coordinate matrix is calculated and transformed, and the two-dimensional scatter plot is generated. The parameters of forging test data of key processing factors are generated on two-dimensional scatter plot according to the fixed difference, and classified according to the distance between each column point and the corresponding initial column point. The invention improves the accuracy and clarifies the classification.

【技术实现步骤摘要】
一种基于对应分析法的加工关键因素分级方法
本专利技术涉及航空发动机钛合金轮盘坯料锻造领域，具体是一种基于对应分析法的加工关键因素分级方法。
技术介绍
航空发动机寿件寿命评估体系中的制造计划明确强调：零部件在加工制造中应当考虑影响零部件寿命的工艺参数，这些参数包含但不局限于：加工方法、加工过程的步骤和顺序以及加工方法变化等。缺陷尺寸是寿命评估体系中概率失效风险评估的重要参数，并直接决定转子盘寿命；同时，锻造过程中的加工参数对缺陷尺寸影响程度不一，需要对其进行分级。航空发动机钛合金轮盘坯料锻造中关键加工因素的分级工作是适航审定所要求的必备工作，直接支撑该型发动机适航取证。
技术实现思路
本专利技术针对某型航空发动机钛合金轮盘坯料锻造过程中，关键加工因素对缺陷尺寸影响程度的分级不同，提出了一种基于对应分析法的加工关键因素分级方法，其分级流程框架如图1所示。具体步骤如下：步骤一、针对某型航空发动机钛合金轮盘，确定坯料锻造过程中的关键加工因素；关键加工因素包括：锻造过程的温度、应变率、变形程度和摩擦系数。步骤二、采用Box-BehnkenDesign(BBD)方法进行加工因素的试验，得出关键加工因本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于对应分析法的加工关键因素分级方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤一、针对某型航空发动机钛合金轮盘，确定坯料锻造过程中的关键加工因素；步骤二、采用Box‑Behnken Design方法进行加工因素的试验，得出关键加工因素的锻造试验数据；步骤三、利用仿真软件对锻造试验数据进行仿真模拟，得出锻造完成后的缺陷三维尺寸数据；步骤四、通过响应面分析，拟合出关键加工因素的锻造试验数据与缺陷三维尺寸数据之间的代理模型；代理模型采用含二次交叉项的线性多项式拟合，具体公式为：

【技术特征摘要】
1.一种基于对应分析法的加工关键因素分级方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤一、针对某型航空发动机钛合金轮盘，确定坯料锻造过程中的关键加工因素；步骤二、采用Box-BehnkenDesign方法进行加工因素的试验，得出关键加工因素的锻造试验数据；步骤三、利用仿真软件对锻造试验数据进行仿真模拟，得出锻造完成后的缺陷三维尺寸数据；步骤四、通过响应面分析，拟合出关键加工因素的锻造试验数据与缺陷三维尺寸数据之间的代理模型；代理模型采用含二次交叉项的线性多项式拟合，具体公式为：其中R方向k表示缺陷的径向、轴向和周向三个方向的尺寸；em和en(m＝1,2,3,4；n＝1,2,3,4)均表示关键加工因素，a0、an、amn分别为待定系数；步骤五、利用代理模型生成大量的关键加工参数组合及相对应的缺陷三维尺寸，作为对应分析法的大量样本点；代理模型随机生成N个关键加工参数组合，对应N组缺陷三维尺寸数据；步骤六、利用N组大量样本点的列点，生成原始矩阵X；原始矩阵如下：xN1表示第N组关键加工参数组合下，对应的周向缺陷三维尺寸数据；xN2表示第N组关键加工参数组合下，对应的轴向缺陷三维尺寸数据；xN3表示第N组关键加工参数组合下，对应的径向缺陷三维尺寸数据；步骤七、对原始矩阵X进行标准化，并做奇异值分解计算列轮廓坐标矩阵F，得到原始矩阵X的关键信息；首先、计算原始矩阵X的标准化矩阵Z，消除数量级及单位的影响；其中xij表示原始矩阵X的元素，Xi.表示原始矩阵X的第i行元素之和，X.j表示原始矩阵X的第j列元素之和，X..表示原始矩阵X所有元素之和；然后、对标准化矩阵Z做奇异值分解，得到列轮廓坐标矩阵F，代表了原始矩阵X的关键信息；奇异值分解公式如下：Z＝U1ΛmV1T；U1和V1分别为两个m维正交矩阵；Λm＝d...

【专利技术属性】
技术研发人员：李果，丁水汀，张敏敏，刘晓静，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京,11