回归分析在超精密加工表面粗糙度预测中的应用-论文.pdf

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1、·34·价值工程回归分析在超精密加工表面粗糙度预测中的应用ApplicationofRegressionAnalysisMethodinUltra-precisionMachiningSurfaceRoughnessPrediction杨晓东YANGXiao—dong(黑龙江科技大学，哈尔滨150022)(HeilongjiangUniversityofScience&Technology，Harbin150022，China)摘要：由于采用传统的研磨和抛光方法很难将KDP这样的软脆单晶材料加工出超光滑的表面

2、，因此，国内外目前多采用单点金刚石切削的方式。为了实现切削参数优选以及达到加工前对加工表面质量进行预测和控制的目的，本文除了采用回归分析的方法建立了KDP晶体超精密切削加工表面粗糙度的预测模型外，还通过优化设计软件对模型切削参数进行了优化经过实验结果表明，采用回归分析方法建立的KDP晶体超精密切削加工表面粗糙度的预测模型是可靠有效的。Abstract：ItisdificuIttoworkoutsupersmoothsurfaceforsoftbrittlecrystalmaterialslikeKDPwith

3、traditionalgrindingandpolishingmethods，SOsinglepointdiamondcuttingmethodiscommonlyusedathomeandabroad．Inordertorealizetheoptimizationofcuttingparametersandmachiningsurfacequalitypredictionandcontroltoachievethepurposeofprocessing，inadditiontoaKDPcrystalinul

4、traprecisionmachinedsurfaceroughnesspredictionmodelbyregressionanalysismethod，theoptimizationdesignsoftwaretooptimizethecuttingparametersmode1．Theexperimentalresultsshowthat，byusingtheregressionanalysismethodtoestablishKDPcrystalultraprecisionmachinedsurfac

5、eroughnesspredictionmodelisreliableandefective．关键词：回归分析；表面粗糙度；超精密加工；预测模型Keywords：regressionanalysis；surfaceroughness；ultra—precisionmachining；predictionmode中图分类号：TH161文献标识码：A文章编号：1006—43l1(2014)24—0034—02O引言2回归系数的计算及回归方程的求解由于在对KDP这样的软脆单晶材料进行研磨和抛光当有P个变量时，二次回

6、归方程的一般形式为的加工过程中能够十分便捷的嵌入晶体，但是却很难采用精密抛光的方法从晶体表面去除杂质，并且亚表层在抛光；：b。+∑bjzj+∑∑bkjZkZj+∑z(1)J=1k=1j=k+lJ=1的过程中很容易造成损伤，这些杂质或缺陷成为零件激光首先要确定各个回归系数，回归系数的计算公式如下：损伤的来源并且这对高功率激光的应用是不能够忍受的，因此，要想采用传统的研磨和抛光方法将KDP晶体加工bo=K∑y。+E∑∑zy1(2)i=1J=1i=1出超光滑表面具有一定的难度。目前，对此类零件进行加工的时候，国内外

7、普遍采用单点金刚石切削(SPDT)的方bj：e一∑z。(3)式。由于采用“飞刀”的切削方式容易在加工表面形成刀痕而在晶体透射波前增加小尺度的周期扰动。本次实验将重点研究已加工表面粗糙度受到切削速度(转数)、背吃刀量bkj=m∑z。(4)以及进给量(进刀速度)等切削用量的影Ⅱ向。1因素水平编码表的编制：(F—G)∑zG∑∑z2E∑y】(5)i=1=1i=11：1因子(1，2，3)为坐标轴构成的空间称为因子空实验采用二次回归通用旋转组合设计，其实测值和预间。在因子空间寻找能够使表面粗糙度达到最小值的最优测值见表。

8、当p=3，由表查得K=0．1663402，E=一0．056792，解即寻找最优化切削条件。本文采用了三因素二次回归通F=0．06939，G：0．00689003，e一1=0．07322，m=0．125。KDP晶用旋转组合设计，表1为各个因素的水平编码。对独立变量zl、z2、z3进行线性变换后，就建立起了n、f、a。与Zl-,Z2、z3体加工表面粗糙度预测模型可表示为取值的一一对应关系。R=15．56