基于響應面法的車削粗糙度預測模型構建

摘 要:影響車削加工工件表面質量的因素很多，如何判斷影響程度對控制車削生產來說是非常重要的。本文使用了響應面法建立工藝參數與表面粗糙度之間的關系，通過實驗給出了數學表達式，具有很強的實用性。

關鍵詞:表面粗糙度 響應面法 預測模型

中圖分類號:TH161.14文獻標識碼:A文章編號: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標，如何能夠快速便捷地實現表面粗糙度的預測，一直是人們所關心的問題。本文將響應面法(response surface methodology，RSM)應用于車削加工工件的表面粗糙度預測，取得了很好的結果，具有非常強的實用性和通用性。

1 表面粗糙度理論研究

表面粗糙度是指加工表面具有的較小間距和微小峰谷不平度。其兩波峰或兩波谷之間的距離(波距)很小(在1mm以下)，用肉眼是難以區別的，因此它屬于微觀幾何形狀誤差。表面粗糙度越小，則表面越光滑。評定表面粗糙度的參數有輪廓算術平均偏差Ra、微觀不平度十點平均高度Rz和輪廓最大高度Ry三種。

以外圓車削為例，設刀尖圓弧半徑rε=0，表面粗糙度的理論確定公式為:

(1)

公式1的缺點在于忽略了其他工藝參數的影響，實際上車削加工中影響加工零件表面粗糙度的參數很多，例如切削速度、切削深度和刀刃半徑。為了通過實驗的方法構建預測模型，本文使用響應面法(RSM)進行車削表面粗糙度模型構建。

2 響應面法

響應面法(Response Surface Model，簡稱RSM)是數學方法和統計方法結合的產物，是用來對所感興趣的響應受多個變量影響的問題進行建模和分析的，其最終目的是優化該響應值?！?br>