[发明专利]一种磨粒流加工对质量控制的模拟方法

说明书

本发明涉及一种磨粒流加工对质量控制的模拟方法，基于仿真模拟的结果，通过创新性的引进PH值不同，结合不同的加工因素，通过均匀实验设计法进行加工参数选取，进行磨粒流加工实验，首先进行磨粒流加工因素表的设计，具体步骤如下：(1)进行加工参数选取；(2)磨粒流加工结果分析；(3)磨粒流加工参数优化；(4)目标优化及模型验证。本发明根据模拟仿真中选取的因素进行实验路线设计，在实验加工之前，进行实验方法的选取，选取了均匀实验设计方法，获得表面粗糙度与磨料物性及加工时间的数学模型，进行了实验验证，验证了仿真理论的正确，也证实了模型的有效性，这与所要达到的目标一致，为磨粒流实际生产加工提供了理论指导。

技术领域

本发明涉及机械加工研磨技术领域，具体涉及一种磨粒流加工对质量控制的模拟方法。

背景技术

实验研究中，经常需要使用均匀设计方法思路，通过均匀分散，选出较优的数值，之后再通过优化变量，得到其目标函数，进而得到最优条件。本实验涉及到三种粗糙度测量方法，对测量数值有更高的精确性，并进行了扫描电镜测试，从介观状态下进行了加工前后工件的形貌分析。通过与仿真相契合的不同磨粒粒径、磨料浓度、加工时间后，创新性选取不同酸碱性研磨液进行了加工分析，能从多角度进行实验加工分析，为实际生产加工提供了多层次指导。

均匀设计是由数学家方开泰与王元创立，它是基于“伪蒙特卡罗方法”的应用扩展而来的，其实验点的选取是基于总的实验范围从均匀性角度均匀散布的实验设计思路。均匀设计理论是基于实验范围的实验点中挑选部分代表性的实验点而进行设计，其在实验点的挑选上符合均匀分散、整齐可比性。(1)“均匀分散”让每个有充分代表性的实验点都能均衡地分步在实验范围内，最终得到正确的指标；(2)“整齐可比”性易于估计各因素的主效应和部分交互效应，对实验结果分析更为方便，能够分析出各因素对指标影响的大小及指标的变化规律；而正交设计中，为了能够达到“整齐可比”，其实验点并未充分“均匀分散”，只能选取较多的实验点数目，至少要做次试验(q为因素的水平数)，而均匀设计思路的优势就在于实验范围大、水平数多的情形下，仍然能够极大的降低实验次数，只需要与因素水平数相等次数的2次试验即可达到，但其达不到整齐可比性，其实验结果采用回归分析方法。其方法是一般选取两到三轮次实验，首轮实验选择的条件范围较大，其最先建立起描述指标与各因素间的数学模型，计算出模型在一定实验范围内的最优值与实验条件组合，其实验范围选取为适当扩大的范围进行实验验证，其最优条件为实验边界和进行模型计算之后，当超出实验条件范围后进行最优值和最优化条件预测，这样以便检验和修正模型。其次再进行降低实验范围进行第二轮的精密实验，并进行回归模型修正。通过修正之后的实验，即可找出最优实验条件组合并建立可定量描述指标与因素间关系的数学模型。同样可以利用均匀设计方法的实验点进行均匀布点，通过直接观察法选取出指标最好的实验条件组合，进而结束实验设计；或选取出最好的实验条件进行该条件小范围内实验测试，直到完成实验目标，从而结束实验。通过以上分析，一般使用均匀设计法进行试验设计，在采用建模和进行试验优化分析的方式下，通过模型建立能够了解整个实验过程，进行精确的指标筛选。

均匀设计中的关键因素分析：均匀设计方法中，影响实验的因素很多，而能否对实验起到决定性作用的因素往往是研究的重点，我们选取的对实验影响巨大的因素作为关键因素，它们常常能够影响实验的进程及实验操作的难易度，对实验结果有着直接的影响，关键因素也包含实验指标的选取，它可以是一个或多个指标，这些指标能够反映实验所要表示的目的及实验研究的意义，因此能否从众多的因素中挑出对实验影响的关键因素往往决定实验的成功与否，选出关键因素，再结合实验加工，利用均匀设计表格进行实验设计，进而完成实验优化，达到均匀设计的目的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种磨粒流加工对质量控制的模拟方法，以便更好地改善磨粒流加工对质量控制的模拟效果，方便根据需要使用。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下。