车削过程中切削温度的建模优化

2023-06-27 理论教育版权反馈

【摘要】：图4-13 正交表与测试数据及其处理结果5.实验数据的获取按切削实验表中的方案进行切削实验，通过测试系统分别得到温度值，数据见图4-13。

1.车削时切削温度的经验公式

切削温度的经验公式能较好地反映切削过程中各因素对切削温度的影响规律，计算结果也更接近实验数值，因此应用广泛。车削时，切削温度经验公式的形式为

式中，C_θ是系数；x_a、y_f、z_v是指数；K_θ是总修正系数，与工件材料、刀具的几何角度和结构相关。

2.确定因子的变化范围

由上述切削温度的经验公式可看出，影响切削力的三个要素分别是切削深度、进给量和切削速度。选定的切削用量各数据见表4-5，每个因素选取四个水平。为了更快捷地处理实验数据，这里针对正交实验数据处理过程，编制程序进行了各阶段的辅助设计。

表4-5 三因素实验水平的选取

3.各因子水平的编码

分别通过线性变换

Z₁=（lga_p+0.43）/0.03 （4-36）

Z₂=（lgf+0.48）/0.04 （4-37）

Z₃=（lgv-1.49）/0.06 （4-38）

可以得到三个因素取对数后的四水平的编码。程序自动计算后得到各因素的零水平、区间值以及四水平的编码表，见图4-12。

图4-12 编码表

4.正交表的选择

采用L₁₆（4⁵）正交表，并据此表安排实验，见图4-13。

图4-13 正交表与测试数据及其处理结果

5.实验数据的获取

按切削实验表中的方案进行切削实验，通过测试系统分别得到温度值（平均温度），数据见图4-13。

6.实验结果

使用最小二乘法对实验数据进行统计处理后，得到切削温度与各切削用量的线性回归模型，见下式：

θ=284.599a^0.0633_pf^0.0500v^0.1400 （4-39）