基于响应曲面建模和模糊灰色关联分析的高质高效铣削协同优化研究

摘要

高端智能制造的发展对加工过程运行决策提出了优化需求,为了实现优质高效的铣削加工,文中集成响应曲面法、模糊综合评价法和灰色关联分析方法,针对表面粗糙度和材料去除率进行了多目标协同优化建模及铣削参数优选研究。基于响应曲面法设计了铣削试验,将表面粗糙度和材料去除率通过模糊综合评价法处理后输入灰色关联分析系统,采用熵权法分配权重后生成单一响应目标即灰色关联度,建立面向灰色关联度的二次回归模型,进行工艺参数优化分析。结果表明:响应目标回归模型显著不失拟,模型运行可靠。进给速度和轴向切深对灰色关联度有显著影响,而主轴转速和径向切深对灰色关联度影响不显著,其中,进给速度对灰色关联度的影响最大,进给速度分别与轴向切深和径向切深的交互作用明显。优化方法有效平衡了最小表面粗糙度和最大材料去除率,最优参数解:主轴转速为7 620 r/min,进给速度为400 mm/min,轴向切深为0.04 mm,径向切深为0.40 mm,相应的灰色关联度比响应曲面试验最优参数的灰色关联度提高了15.74%,证明了该方法的有效性和可行性。