基于响应曲面法的不锈钢数控铣削表面粗糙度建模及参数优选.pdf

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1、2013年8月机床与液压Aug．2013第41卷第15期MACHINETO0L&HYDRAULICSVo1．41No．15DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2013．15．005基于响应曲面法的不锈钢数控铣削表面粗糙度建模及参数优选陈英俊，陈庆华，元泽怀(肇庆学院电子信息与机电工程学院，广东肇庆526061)摘要：采用中心组合设计的响应曲面法对0Crl8Ni9Ti不锈钢进行数控铣削加工试验，建立了表面粗糙度预测模型，分析了各工艺参数对表面粗糙度的影响。结果表明：表面粗糙度随铣削速度的

2、增大而减小，随每齿进给量、铣削深度和铣削宽度的增大而增大，每齿进给量对表面粗糙度的影响最为显著，铣削速度对表面粗糙度的影响最小。同时，为有效减小表面粗糙度值，对各铣削工艺参数进行了优选。关键词：铣削；表面粗糙度；响应曲面法；参数优化；不锈钢中图分类号：TG54文献标识码：A文章编号：1001—3881(2013)15—018—4SurfaceRoughnessModelinginStainlessSteelCNCMillingandParametersOptimizationBasedonResponseS

3、urfaceMethodologyCHENYingjun，CHENQinghua，YUANZehuai(ElectronicInformationandMechanicalEngineeringCollege，ZhaoqingUniversity，ZhaoqingGuangdong526061，China)Abstract：Byusingtheresponsesurfacemethodologyofcentralcompositedesign，theCNCmillingexperimentsof0Crl8N

4、i9Tistainlesssteelwereperformed，andapredicativemodelofsurfaceroughnesswasestablished．Theeffectsofeachmachiningp~ametersonsurfaceroughnesswereanalyzed．Theresultsindicatethatthesurfaceroughnessdecreasesalongwiththeincreasingofmillingspeed，andincreasesalongwi

5、ththeincreasingoffeedratepertooth，cuttingdepthandcuttingwidth．Meanwhile，feedratepertoothisthemostprominentfactortoinfluencesurfaceroughness，andcuttingspeedisthatofatminimum．Atthesametime，theparametersofmachiningtechnicsareoptimizedSOastoeffectivelydecrease

6、surfaceroughness．Keywords：Milling；Surfaceroughness；Responsesurfacemethodology；Parameteroptimization；Stainlesssteel不锈钢是含有铬、镍、钛合金成分的一种耐腐究因素与响应面之间、因素与因素之间的相互关系，蚀、高强度材料。近年来，随着食品、化工以及航空广泛应用于产品和工艺参数稳健性设计以及工艺过程航天的飞速发展，不锈钢材料得到了广泛的应用。但优化。。基于中心组合设计的二次响应曲面法是，由于不锈钢材料具

7、有强度高、导热性能弱以及切具有可旋转性、模型稳健性及试验次数少、回归方程削加工时塑性变形大、加工硬化严重等特点使得切削精度高等特点，已在切削参数优化中获得了很好的应加工非常困难。作为一种难加工材料，数控加工时工用效果。作者采用响应曲面法对0Crl8Ni9Ti不锈钢艺参数的选择至为重要。由于铣削速度、进给量、铣数控铣削过程中表面粗糙度进行了研究，建立了表面削深度、铣削宽度等加工参数均直接影响到已加工表粗糙度的预测模型，研究了数控铣削工艺参数对表面面质量尤其是表面粗糙度，故通过优选切削参数来提粗糙度的影响规律，

8、并对各工艺参数进行了优选，为高零件的加工表面质量的方法得到了日益广泛的应不锈钢数控铣削参数优化及表面质量的控制提供了理。论依据和技术支持。目前，对于表面质量建模及参数优化的方法众1数控铣削试验设计多，常见的有响应曲面法、神经网络及遗传算法等。1．1试验条件响应曲面法(ResponseSurfaceMethodology，RSM)试验材料为典型难加工材料0Crl8Ni9Ti不锈钢，是一种建立过程模型以及对过程进行优