基于灰色关联分析的GH2132线材高精度切削参数优化

作     者：史丽晨 刘亚雄 史炜椿 卢竹青 豆卫涛 SHI Li-chen;LIU Ya-xiong;SHI Wei-chun;LU Zhu-qing;DOU Wei-tao

作者机构：西安建筑科技大学西安710055 西部超导材料科技股份有限公司西安710018 西安航空职业技术学院西安710089 

基　　金：陕西省重点研发计划(2020GY-104) 陕西省自然科技基金面上项目(2021JM-599) 

出 版 物：《表面技术》 (Surface Technology)

年 卷 期：2022年第51卷第11期

页      码：373-384页

摘      要：目的通过无心车床车削去除GH2132线材的表面缺陷,分析无心车床加工参数对线材表面粗糙度、尺寸误差和表面显微硬度的响应关系,并建立GH2132线材表面灰色关联度多目标优化模型,确定可行工艺参数域。方法采用响应曲面中心复合设计,测量车削后GH2132线材的表面粗糙度、尺寸误差和表面显微硬度;利用响应曲面法(Response Surface Method,RSM)分别建立表面粗糙度、尺寸误差和表面显微硬度的单目标预测模型,确定单目标优化最优工艺参数组;基于灰色关联分析(Grey Correlation Analysis,GRA)理论,以表面粗糙度、尺寸误差和表面显微硬度为优化指标进行降维处理,构建车削工艺参数与灰色关联度的二阶回归预测模型;绘制车削工艺参数与灰色关联度值的等值线图,确定可行工艺参数域。结果对建立的表面粗糙度、尺寸误差和表面显微硬度的单目标预测模型进行方差分析,显著度均小于0.0001。得到了最小表面粗糙度工艺参数组,切削速度n=373.919 r/min,进给速度v_(f)=0.475 m/min。得到了最小尺寸误差工艺参数组,n=375.636 r/min,v_(f)=0.596 m/min。得到了最大表面显微硬度工艺参数组,n=337 r/min,v_(f)=0.903 m/min。对于灰色关联度多目标预测模型,误差范围为0.13%~9.4%,确定的可行工艺参数域对应的最小灰色关联度值为0.54437。结论基于灰色关联分析的多目标预测模型的准确度较高,主轴转速n对多目标的响应程度大于进给速度v_(f)。通过确定可行工艺参数域,为GH2132线材去除表面缺陷提供工程参考。

主 题 词：表面缺陷 多目标优化 无心车床 灰色关联度 可行工艺参数域 

学科分类：080503[080503] 08[工学] 0805[工学-能源动力学] 0802[工学-机械学] 080201[080201] 

核心收录：

D　O　I：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2022.11.035

馆 藏 号：203115545...