基于响应面法的车削粗糙度预测模型构建

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基于响应面法的车削粗糙度预测模型构建

作者：王晓梅李郝林午丽娟

来源：《科技创新导报》2011年第11期

摘要:影响车削加工工件表面质量的因素很多,如何判断影响程度对控制车削生产来说是非常重要的。本文使用了响应面法建立工艺参数与表面粗糙度之间的关系,通过实验给出了数学

表达式,具有很强的实用性。

关键词:表面粗糙度响应面法预测模型

中图分类号:TH161.14 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)04(b)-0125-02

表面粗糙度是衡量切削加工精度的重要指标,如何能够快速便捷地实现表面粗糙度的预测,一直是人们所关心的问题。本文将响应面法(response surface methodology,RSM)应用于车削加

工工件的表面粗糙度预测,取得了很好的结果,具有非常强的实用性和通用性。

1 表面粗糙度理论研究

表面粗糙度是指加工表面具有的较小间距和微小峰谷不平度。其两波峰或两波谷之间的距离(波距)很小(在1mm以下),用肉眼是难以区别的,因此它属于微观几何形状误差。表面粗糙度越小,则表面越光滑。评定表面粗糙度的参数有轮廓算术平均偏差Ra、微观不平度十点平均高度Rz和轮廓最大高度Ry三种。

以外圆车削为例,设刀尖圆弧半径rε=0,表面粗糙度的理论确定公式为:

(1)

公式1的缺点在于忽略了其他工艺参数的影响,实际上车削加工中影响加工零件表面粗糙

度的参数很多,例如切削速度、切削深度和刀刃半径。为了通过实验的方法构建预测模型,本文使用响应面法(RSM)进行车削表面粗糙度模型构建。

2 响应面法

响应面法(Response Surface Model,简称RSM)是数学方法和统计方法结合的产物,是用来对所感兴趣的响应受多个变量影响的问题进行建模和分析的,其最终目的是优化该响应值。由于