基于响应曲面法的高速铣削Ti6Al4V表面粗糙度的预测模型与优化.pdf

《基于响应曲面法的高速铣削Ti6Al4V表面粗糙度的预测模型与优化.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、主题：置蠢柚工技术lHighS∞删M∞nmI旧lechnology。基于响应曲面法的高速铣削Ti6A14V表面粗糙度的预测模型与优化4武文革刘丽娟范鹏李波f中二j匕大学机械工程与自动化学院．山西太原030051)摘要：提出了一种铣削难加工材料钛合金Ti6A14V表面粗糙度的建模方法。采用BBD响应曲面法，建立了用于表面粗糙度预测的多元回归模型，运用方差分析检验了该预测模型的拟合度，利用响应曲面法对表面粗糙度建立等值响应曲面，从而可以通过切削参数的优化在保证加工质量的前提下获得更高的材料去除率，实现难加工材料钛合金高效切削。关键词：B

2、BD响应曲面法表面粗糙度高速铣削参数优化中图分类号：TG506文献标识码：AApplicationofresponsesurfacemethodologyinsurfaceroughnesspredictionmodelandparameteroptimizationforhigh-speedmillingTi6A14VWUWenge，LIULijuan，FANPeng，LIBoAbstract：Thispaperpresentedastudyofthedevelopmentofasurfaceroughnessmodelforhi

3、gh—speedmillingofTi6A14V．Themodelwasdevelopedintermsofcuttingspeed，axialdepthofcut，depthofcutandfeedpertooth．ThemultipleregressionmodelpredictingformulaforsurfaceroughnesswasestablishedbymeansofBox-Behnkendesignofexperiment，andvarianceanalysiswereappliedtocheckthefitti

4、ngdegreeofthepredictivemodel．Thentheresponsesurfacemethodologywasusedtogenerateresponsecontoursofsurfaceroughness．Theexperimentalresultsindicatethatthematerialremovalratecanbeimprovedbyselectingoptimalcuttingparameterswithoutincreasingthesurfaceroughness．Keywords：Box—B

5、ehnkenDesignResponseSurfaceMethodology；SurfaceRoughness；High-speedMilling；Parame—terOptimization本文借助Box—BehnkenDesign响应曲面法，通过对一种试验设计方法，在同等因素和水平条件下，试验次难加工材料钛合金Ti6A14V的高速铣削试验，考察切削数略多于正交试验法，但与正交试验法相比，有其独特参数对表面粗糙度的影响规律，建立了表面粗糙度与切的优势。通过响应曲面法，可以通过连续性分析创建削用量的预测模型，并对该模型进行方差分析和

6、适合性一个工艺参数与目标变量之间的响应面方程，其结果检验，然后利用响应曲面法建立了表面粗糙度的响应曲的连续性能够建立更准确的分析模型。面及等高线图，提出了优化切削参数的方法。1．2试验回归模型设定切削速度K为戈，，轴向切削深度a。为戈：，径1实验方案与设计向切削深度a。为名，，每齿进给量Z为缸，同时确定加工1．1BBD响应曲面法参数的变化范围：K为70—110m／min，ap为1．0一目前，对表面粗糙度的预测和优化，主要有正交试1．6mm，a。为2．O一3．0toni，．f为O．11—0．17mm／齿。验法、响应曲面法等。常用的响应

7、曲面法有Box-Be-用z。、Z0和彳一。分别表示各加工参数变量的l水平、0水hnkenDesign(BBD)响应曲面法和CentralComposite平和一1水平，对上述4个变量进行编码Design(CCD)响应曲面法两种。Box-BehnkenDesign石i=(Zi—zoi)／Ai，i=1，2，3，4(1)响应曲面法是可以评价指标和因素间的非线性关系的式中：戈。为变量编码；zi为加工参数变量；z。i为加工参{山西省回国留学人员科研资助项目(2013—086)@粼·39·I主曩：膏蕾柚Z拄木。HI帅洲Machininfllec

8、hnologV数变量的0水平；△i为区间变化范围，可由△；=(彳。i—面粗糙度，结果如表2所示。将所得的试验数据采用Z'0i)／r计算。加工参数的水平编码如表1所示。DesignExpert8．05软件进行多元回归拟合，得到表面表1切