一种获得最优已加工表面状态的切削参数优化方法技术

本发明专利技术公开一种获得最优已加工表面状态的切削参数优化方法，包括以下步骤：进行常用切削参数范围的切削试验，采用光学显微镜观察已加工表面缺陷，确定不产生积屑瘤现象的切削参数约束条件；采用全因子试验设计，开展不同切削参数下的切削试验，采集已加工表面粗糙度参数作为试验样本数据；采用最小二乘法建立已加工表面粗糙度参数与切削参数间的二阶多项式回归响应模型；采用方差分析法优化所述回归响应模型，绘制响应曲面；基于满意度函数方法和表面缺陷引起的所述切削参数约束条件确定最优切削参数。本发明专利技术将表面缺陷引入切削参数优化过程，采用方差分析处理试验数据，回归响应模型预测精度较高，切削参数优化结果较好。

【技术实现步骤摘要】
一种获得最优已加工表面状态的切削参数优化方法
本专利技术涉及一种获得最优已加工表面状态的切削参数优化方法，属于切削加工

技术介绍
零部件已加工表面质量会直接影响其宏观疲劳性能，提高表面质量对于提升零部件服役性能和疲劳寿命具有显著作用。选择合适的切削参数才能加工出理想的零部件表面,提高生产效率。在实际加工之前确定和优化切削参数对于提升零部件表面质量十分必要。表面粗糙度参数是表征已加工表面质量的重要表征参数，在大多数情况下是机械产品的技术要求。现有针对表面粗糙度预测方法较为丰富，但精确的预测结果依赖于合理的实验设计和数据分析；同时，在表面粗糙度预测过程中，已加工表面产生的表面缺陷容易被忽视，不经表面观测验证的边界切削参数虽然可以通过模型预测得到较小表面粗糙度，但在实际加工过程中可能会产生表面缺陷，显著降低表面质量。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，克服现有技术存在的技术缺陷，解决上述技术问题，提出一种获得最优已加工表面状态的切削参数优化方法，实现以最优表面状态为目标的切削参数优化，用于预测表面粗糙度和优化切削参数，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种获得最优已加工表面状态的切削参数优化方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤一：进行常用切削参数范围的切削试验，采用光学显微镜观察已加工表面缺陷，确定不产生积屑瘤现象的切削参数约束条件；/n步骤二：采用全因子试验设计，开展不同切削参数下的切削试验，采集已加工表面粗糙度参数作为试验样本数据；/n步骤三：采用最小二乘法建立已加工表面粗糙度参数与切削参数间的二阶多项式回归响应模型；/n步骤四：采用方差分析法优化所述回归响应模型，绘制响应曲面；/n步骤五：基于满意度函数方法和表面缺陷引起的所述切削参数约束条件确定最优切削参数。/n

【技术特征摘要】
1.一种获得最优已加工表面状态的切削参数优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：进行常用切削参数范围的切削试验，采用光学显微镜观察已加工表面缺陷，确定不产生积屑瘤现象的切削参数约束条件；
步骤二：采用全因子试验设计，开展不同切削参数下的切削试验，采集已加工表面粗糙度参数作为试验样本数据；
步骤三：采用最小二乘法建立已加工表面粗糙度参数与切削参数间的二阶多项式回归响应模型；
步骤四：采用方差分析法优化所述回归响应模型，绘制响应曲面；
步骤五：基于满意度函数方法和表面缺陷引起的所述切削参数约束条件确定最优切削参数。


2.根据权利要求1所述的一种获得最优已加工表面状态的切削参数优化方法，其特征在于，所述步骤一具体包括：在光学显微镜下观察不同切削速度水平下的已加工表面缺陷和刀具表面的积屑瘤现象，确定不产生积屑瘤现象时的最小进给量，作为切削参数约束条件。


3.根据权利要求1所述的一种获得最优已加工表面状态的切削参数优化方法，其特征在于，所述步骤二具体包括：采用三因素三水平全因子试验设计，即将切削速度、进给量和背吃刀量作为三种因素，每种因素下设计三种水平，共有33种试验组合。


4.根据权利要求1所述的一种获得最优已加工表面状态的切削参数优化方法，其特征在于，所述步骤二具体还包括：分别测量已加工表面高度参数：轮廓算术平均偏差Ra，以及间距参数：轮廓单元平均宽度Rsm。


5.根据权利要求1所述的一种获得最优已加工表面状态的切削参数优化方法，其特征在于，所述步骤三具体包括：建立二阶多项式回归响应模型具体形式为：



其中，y代表表面粗糙度参数Ra或Rsm；k为因素个数，β0为常数项...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴志荣，朱康康，潘磊，宋迎东，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32