[发明专利]铣削钛合金表面形貌特征一致性分布工艺控制方法

权利要求书

1.铣削钛合金表面形貌特征一致性分布工艺控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤a，表面形貌特征参数的提取；

步骤b，铣削钛合金表面形貌特征参数预测模型构建；步骤c，对铣削钛合金加工质量分布一致性进行评判；

步骤d，对铣削钛合金加工质量一致性分布工艺进行控制；

所述步骤a中表面形貌特征参数的提取包括以下步骤：

步骤a1，根据铣刀的结构特点，以铣刀半径为划分依据，将一次完整的铣削过程划分出铣刀切入区域、铣刀切出区域和铣削稳定区域3个一级铣削区域A1；

步骤a2，从铣刀切入区域的终点至铣刀切出区域的起点，依次以铣刀直径为划分依据选取二级铣削区域A2的特征点，将上述铣削稳定区域再次划分为多个二级铣削区域A2；

步骤a3，将一次完整的铣削过程沿进给方向划分为一级铣削区域和二级铣削区域后，再根据铣刀同时参与铣削的最多齿数，将上述一级铣削区域和多个二级铣削区域，沿铣削宽度方向按齿数划分为多个三级铣削区域A3；

步骤a4，根据步骤a1至步骤a3，将一次完整的铣削过程划分结束后，便可以铣刀几何中心为采样点选择依据，进行首次表面形貌特征参数的提取，在提取完毕后，将提取的数据结果，沿径向方向作均值处理，便可得到最终的不同铣削行程条件下的表面形貌特征参数结果。

2.根据权利要求1所述的铣削钛合金表面形貌特征一致性分布工艺控制方法，其特征在于：所述步骤b中铣削钛合金表面形貌特征参数预测模型构建包括以下步骤：

步骤b1，根据步骤a，提取不同表面形貌特征参数的实验观察值；

步骤b2，采用相同类型核函数、均值函数、似然函数和超参数初始值进行多维预测；

步骤b3，给超参数赋初始值，并进行自适应优化；

步骤b4，当预测结果不能满足要求时，此时首先调整超参数初始值，判断经过初始值的调整，模型预测精度能否满足要求，若可以满足，则将超参数初始值进行重构，并输出表面形貌特征参数预测模型；

步骤b5，若调整初始值后仍不能满足要求，则将实验观察值进行重构，此时将与预测时输入的自变量最接近的观察值进行修正，修正原则为，从以几何中心为采样点改为区域内任意选N个采样点取平均值，采样数量N为三倍的三级铣削区域的数量，重复步骤b1。

3.根据权利要求2所述的铣削钛合金表面形貌特征一致性分布工艺控制方法，其特征在于：所述步骤c中对铣削钛合金加工质量分布一致性进行评判包括以下步骤：

步骤c1，表征加工表面形貌，选择轮廓均方根偏差Rq、微观不平度十点高度Rz、微观不平度平均间距Sm作为研究对象；

步骤c2，采用加工表面形貌参数的最大值、最小值、平均值及标准差对距铣刀切入端不同位置的分布特性进行表征；

步骤c3，根据步骤c1和步骤c2，对加工表面形貌分布一致性评判；

步骤c4，根据步骤c1和步骤c2，对多个工件加工表面形貌的一致性进行评判；

步骤c5，对不同的加工表面的表面质量一致性进行分析，灰色关联度的变化越小，代表一致性较好。

4.根据权利要求3所述的铣削钛合金表面形貌特征一致性分布工艺控制方法，其特征在于：所述步骤d中对铣削钛合金加工质量一致性分布工艺控制包括以下步骤：

步骤d1，根据步骤c，对铣削钛合金工艺设计变量、约束条件等因素进行分析；

步骤d2，确定钛合金工件几何特征及相应的技术要求，确定加工过程中的铣削方式为顺铣或逆铣；

步骤d3，根据步骤d1和步骤d2中的技术参数和加工方式对表面形貌参数的影响特性，进行工艺方案设计；

步骤d4，根据步骤d3中的工艺方案设计进行试切，用于判断当前状态的刀具磨损及铣削振动，采用高斯过程回归模型预测表面形貌参数，若表面形貌参数符合工艺要求则继续铣削，输出工艺方案及刀齿误差分布方案；

步骤d5，如果不符合，利用刀具磨损、铣削振动、铣削参数对形貌参数的影响特性对工艺方案和刀齿误差分布方案进行修改，直到符合工艺要求为止，输出工艺方案及刀齿误差分布方案。