[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

说明书

铣削钛合金表面形貌特征一致性分布工艺控制方法，属于钛合金铣削加工技术领域，本发明为了解决铣削钛合金时，受表面形貌特征参数频繁变动影响，加工表面质量分布的一致性较难控制的问题。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评判；步骤d，对铣削钛合金加工质量一致性分布工艺控制。本发明的铣削钛合金表面形貌特征一致性分布工艺控制方法能够较为完整的描述长铣削行程条件下，加工表面的形貌特征变化特性及分布规律，可以定量评判铣削钛合金中加工质量分布的一致性程度，使得通过工艺控制方法的设计目标更加实际。

技术领域

本发明涉及铣削钛合金工艺控制方法，具体涉及铣削钛合金表面形貌特征一致性分布工艺控制方法，属于钛合金铣削加工技术领域。

背景技术

铣削钛合金过程中，铣削振动直接改变刀齿瞬时位置和姿态，并使刀工结合面力热载荷发生变化。铣削行程的不断增大进一步加剧了铣削振动，导致刀工接触关系的变动更为频繁，因此，构建表面形貌特征参数预测模型，对准确预测表面形貌特征参数变化特性具有重要意义。

铣削钛合金时，受表面形貌特征参数频繁变动影响，刀工接触关系时刻改变，加工表面质量分布的一致性较难控制，并且以加工表面质量一致性分布为前提的工艺设计难以实现，因此需要设计能够评价加工质量分布一致性的方法，以及一套以提升加工表面质量分布一致性为前提的铣削钛合金工艺控制方法。

发明内容

本发明的目的是提供铣削钛合金表面形貌特征一致性分布工艺控制方法，以解决铣削钛合金时，受表面形貌特征参数频繁变动影响，加工表面质量分布的一致性较难控制的问题。

铣削钛合金表面形貌特征一致性分布工艺控制方法，包括以下步骤：

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评判；

步骤d，对铣削钛合金加工质量一致性分布工艺控制。

优选的：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；

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

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；

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。

优选的：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；