基于模糊线性回归分析的切削力预测.pdf

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1、制造技术／工艺装备现代制造工程（ＭｏｄｅｒｎＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）２０１４年第４期倡基于模糊线性回归分析的切削力预测胡艳娟，王占礼，董超（长春工业大学机电工程学院，长春１３００１２）摘要：利用模糊线性回归分析给出了切削力的不确定范围。试验结果表明：对于给定的切削条件，预测的切削力是在一个可变的范围之内波动的不确定值，而并非传统方法计算得到的确定数值。这对深入研究金属切削原理、预测切削力及优化切削参数等具有重要的现实意义。关键词：物理仿真；切削力预测；对称模糊数中图分类号：ＴＧ５０１．３文献标志码：Ａ文章编号：１６７１—３１３３（２０１４）０４—

2、００８０—０４ThepredictiveofcuttingforcebasedonfuzzylineregressionmodelＨｕＹａｎｊｕａｎ，ＷａｎｇＺｈａｎｌｉ，ＤｏｎｇＣｈａｏ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｔｒｏｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｈａｎｇｃｈｕｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ１３００１２，Ｃｈｉｎａ）Abstract：Ａｉｍｉｎｇａｔｃｕｔｔｉｎｇｆｏｒｃｅｉｎｍａｃｈｉｎｉｎｇｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎｄｕｅｔｏｒａｎｄｏｍｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｆａｃｔｏｒｓ．Ｉｎｏｒｄ

3、ｅｒｔｏｄｅｔｅｒｍｉｎｅｔｈｅｕｎｃｅｒｔａｉｎｒｅｇｉｏｎｏｆｔｈｅｃｕｔｔｉｎｇｆｏｒｃｅ，ｔｈｅｆｕｚｚｙｌｉｎｅｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎｔｈｅｏｒｙｉｓａｐｐｌｉｅｄｔｏｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｃｕｔｔｉｎｇｆｏｒｃｅｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ，Ｔｈｅｍｅｔｈｏｄｕｓｅｓｔｈｅｓｙｍｍｅｔｒｉｃｆｕｚｚｙｎｕｍｂｅｒｔｏｅｓｔａｂｌｉｓｈｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｔｈｒｅｅｅｌｅｍｅｎｔｓｏｆｃｕｔｔｉｎｇｆｏｒｃｅａｎｄｔｈｅｃｕｔｔｉｎｇｆｏｒｃｅ，ｔｈｅｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙｒａｎｇｅｏｆｃｕｔｔｉｎｇｆｏｒｃｅｉｓｏｂｔａｉｎｅｄｂｙｌｉ

4、ｎｅａｒｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅｍｅｔｈｏｄｉｓｅｆｆｅｃｔｉｖｅｆｏｒｃｕｔｔｉｎｇｆｏｒｃｅｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ．Ｉｔｈａｓｉｍｐｏｒｔａｎｔｐｒａｃｔｉｃａｌｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅｔｏｔｈｅｓｔｕｄｙｏｆｍｅｔａｌｃｕｔｔｉｎｇｔｈｅｏｒｙ、ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｏｆｃｕｔｔｉｎｇｆｏｒｃｅａｎｄｃｕｔｔｉｎｇｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ．Keywords：ｐｈｙｓｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ；ｃｕｔｔｉｎｇｆｏｒｃｅｐｒｅｄｉｃａｔｉｏｎ；

5、ｓｙｍｍｅｔｒｉｃｆｕｚｚｙｎｕｍｂｅｒ的区间内波动，因此为了准确评价切削力的不确定性０引言和建立预测精度高的切削力预测模型，采用对称模糊切削力作为切削加工中的一个重要物理参数，其数对切削力进行了预测建模。该方法可以建立一个预测仿真研究已经成为数控加工物理仿真系统的基普通三角模糊预测模型（ＧｅｎｅｒａｌｉｚｅｄＴｒｉａｎｇｕｌａｒＦｕｚｚｙ［１］础性研究之一。然而在实际加工过程中，影响切削ＰｒｅｄｉｃｔＭｏｄｅｌ，ＧＴＦＰＭ），此模型产生的切削力不确定力的因素众多，它们之间的关系是变化的、不确定的，性预测结果是一个范围，而不是一个确定值，从工程因此要建立起比较完善的预测模

6、型难度较大。目前实践的角度出发，以区间形式来预测切削力比以确定大多数预测模型（如：经验公式、神经网络等）还处于值形式预测切削力更具有现实意义。粗略的、定性分析的水平，很少对切削力的不确定性进行估计，而实际测量得到的切削力不是一个确定１模糊线性回归预测模型的建立［２］值，而是在一定范围内波动的不确定数值。因此对在实际切削力预测问题中，已经确定对切削力Y切削力不确定性研究已经成为一个亟需解决的问题。起主要影响的因素集为X＝｛X１，X２，⋯，Xn｝，则Y是当前对系统不确定性的估计常见的方法有概率X的模糊函数，即：分布法、模糊估计法和最小二乘法等，如：ＤＡＡｘｉｎｔｅY＝A０＋A

7、１X１＋A２X２＋⋯＋AnXn（１）等人根据最小二乘回归法和误差补偿理论，提出了最式中：Y为模糊线性模型的输出量；Ai（i＝０，１，⋯，n）小二乘回归法（ＬｅａｓｔＳｑｕａｒｅｓＲｅｇｒｅｓｓｉｏｎＭｅｔｈｏｄ，［４-６］ＬＳＲＭ）模型，此模型给出的不确定性预测结果是一个为对称三角模糊数，记为Ai（ai，ci）；n为序列号。［３］确定值。而切削力的实际测量值往往在一个确定Ai（ai，ci）的隶属函数为μAi（x）：倡吉林省自然科学基金项目（２０１２１５１２９）８０胡艳娟，等：基于模糊线性回归分析的切削力预测２０１４年第４期nn