技术

        铣削是应用广泛的切削加工方法。对铣削力进行测试和研究，可为新材料、新刀具和新工艺的开发与应用提供科学的理论依据和合理的加工参数。但是，铣削力试验数据的处理过程烦琐，计算量大，采用手工数据处理极易出错，且得出的经验公式精度不高。随着工控机主频和内存容量的不断提高，开发适合现场使用、自动化程度较高的铣削力试验数据处理软件已成为铣削力试验研究的必然要求。为此，我们选用Visual C++ 6.0作为编程工具，采用正交设计原理设计试验方案，开发了基于Windows 98的铣削力试验数据处理软件。该软件采用多元回归分析法对测试数据进行处理，可实时计算出多因素铣削力经验公式中反映铣削力与工艺参数之间关系的系数和指数，并可在试验现场进行回归方程的显著性检验和失拟检验。

2 铣削力试验数据处理原理与步骤

1. 回归方程的建立
2. 各因素水平确定与编码
由金属切削原理可知，铣削力与铣削用量的经验公式为
Fe/z=CFeaek1 d0k2 fzk3 apk4

(1)
式中：Fe——铣削力在横向进给方向上的分力(N)
z——铣刀齿数
C_Fe——Fe铣削分力公式的系数
a_e——铣削宽度(mm)
d₀——铣刀直径(mm)
f_z——每齿进给量(mm/z)
a_p——铣削深度(mm)
k₁、k₂、k₃、k₄——待定参数
将式(1)两边取对数，可得
ln(Fe/z)=lnC_Fe+k₁lna_e+k₂lnd₀+k₃lnf_z+k₄lna_p
设：y=ln(Fe/z)，k=lnC_Fe，z₁=lna_e，z₂=lnd₀，z3=lnf_z，z4=lna_p。可得方程式 y=k+k₁z₁+k₂z₂+k₃z₃+k₄z₄
此方程为y对z₁、z₂、z₃、z₄的线性方程，可利用多元线性回归分析法进行处理。若进行N次试验，则第i次试验的数据为y_i、z_1i、z_2i、z_3i、z_4i( i=1，2，…，N)。
设k^、k^₁、k^₂、k^₃、k^ 4分别为参数k、k₁、k₂、k₃、k4的最小二乘估计，则上式的回归方程为

y^=k^+k^1 z1+k^2z2+k^3z3+k^4z4

(2)

         若上述四个因素的变化范围分别为