基于响应曲面法的CFRP超声振动辅助磨削工艺参数优化

针对CFRP加工表面高质量和高效率相矛盾的问题,利用响应曲面法建立三维表面粗糙度Sa和表面损伤层深度Dd的二阶回归模型,并采用遗传算法进行多目标优化,获得小的Sa、Dd和最大的材料去除率VMRR。结果表明:Sa和Dd的回归模型显著、可靠性好,其中进给速度vf对Sa和Dd的影响最显著,磨削深度ap、主轴转速n和超声振幅A的影响次之。响应曲面分析结果显示:n−A、vf−ap以及vf−A之间的交互作用对Sa影响显著;n−A、vf−A、vf−ap以及ap−A之间的交互作用对Dd影响显著。在Sa、Dd和VMRR权重占比分别为1/5、1/5和3/5的条件下,与中心点结果相比,优化后的Sa降低了11.01%,Dd降低了10.08%,VMRR提高了62.02%。且在优化工艺参数下的Sa和Dd的试验值与预测值的相对误差绝对值分别为8.25%和9.41%,表明预测模型准确性较高,可用于CRFP超声振动磨削的工艺参数优化和预测。

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本文档关键词:曲面,参数,振动,辅助,响应