申请/专利权人：南京航空航天大学

申请日：2020-10-13

公开（公告）日：2024-06-14

公开（公告）号：CN112163713B

主分类号：G06Q10/04

分类号：G06Q10/04;G06Q10/0637;G06Q50/04

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.14#授权;2021.01.19#实质审查的生效;2021.01.01#公开

摘要：本发明提出一种基于模糊熵权综合评判法‑响应曲面法的表面完整性加工参数优化方法，包括以下步骤：（1）选择相关参数开展表面完整性正交试验；（2）运用模糊熵权综合评判法将表面完整性多指标转化为单指标；（3）运用响应曲面法建立预测模型；（4）预测模型显著性检验；（5）最优加工参数组合。本发明运用模糊熵权综合评判法将表面完整性多指标转化为单指标，简化计算过程，实用性强，利用该优化方法得到的加工参数组合能够改善工件表面完整性、提高工件表面质量、延长工件服役寿命。

主权项：1.一种基于模糊熵权综合评判法-响应曲面法的表面完整性加工参数优化方法，其特征在于，基于表面完整性包括的指标设置相关加工参数，开展表面完整性正交试验；由于表面完整性包括多个指标运用模糊熵权综合评判法将表面完整性多指标转化为单指标；利用响应曲面法构建相关加工参数与单指标之间的预测模型；运用方差分析法对建立的预测模型进行显著性检验，表明构建的预测模型切实可行；运用建立的预测模型对加工参数进行优化分析，从而获得最优加工参数组合，具体包括以下步骤：步骤一：基于表面完整性指标，选择相关加工参数，开展表面完整性正交试验；表面完整性指标包括表面粗糙度、残余应力；所述相关加工参数为刀具前角、后角、螺旋角；步骤二：运用模糊熵权综合评判法将表面完整性多指标转化为单指标；1建立表面完整性指标集：建立包含表面粗糙度、残余应力的表面完整性指标集；2建立表面完整性评价集：加工参数影响表面完整性各指标，基于开展的表面完整性正交试验，建立表面完整性各指标评价集；3表面完整性各指标隶属函数确定：分析表面完整性各指标类型，基于各指标所属类型，选择相应的隶属函数对表面完整性各指标正交试验结果进行数据处理；若表面完整性各指标属于上限型，则希望其值大；若表面完整性各指标属于下限型，则希望其值小；利用公式3对上限型指标正交试验结果进行数据处理；利用公式4对下限型指标正交试验结果进行数据处理；上限型：下限型：式中，μx为各指标试验结果利用隶属函数处理后的结果；x为表完整性正交试验结果各指标的试验值；a1为表面完整性正交试验结果各指标的最小值；a2为表面完整性正交试验结果各指标的最大值；4建立表面完整性单指标模糊评判矩阵：将表面完整性各指标正交试验结果代入各指标所属隶属函数，计算出各指标的隶属度，得到单指标模糊评判矩阵R如式5所示；其中rij表示第i个指标对表面完整性做出第j中评价的隶属度； 5运用熵权法计算表面完整性权重集为准确表示表面完整性各指标对表面完整性的影响程度，利用熵权法计算表面完整性各指标的权重；运用公式6计算表面完整性各指标的熵值，运用公式7计算表面完整性各指标的熵权值； 式中，k为熵值系数，k＝1lnm，m为表面完整性正交试验次数；rij为表面完整性单指标模糊评判矩阵R中i行j列的数据；wj为表面完整性第j个指标的熵权值；由熵权法得到表面完整性各指标的熵权值，建立表面完整性各指标的权重集A；6运用熵权值与表面完整性各指标的隶属度计算综合隶属度综合隶属度是表面完整性各指标隶属度的加权和，利用公式8计算综合隶属度； 式中，γj为第j个综合隶属度；n为表面完整性包含指标的个数；wi为第i个指标的权重；rij为第i行j列的隶属度，j＝1,2,…,m，m为正交试验次数；步骤三：为进行表面完整性加工参数优化，利用响应曲面法中二阶数学回归模型构建综合隶属度与加工参数之间的关系，以此解决表面完整性多指标加工参数优化问题；响应曲面法二阶数学回归模型如式9所示： 式中，yx为响应值；xi、xj为影响因素；β0为常数项；βi为线性项系数；βij为交互作用项系数；βii为xi的二次项系数；ε为误差项；步骤四：运用方差分析法对构建的综合隶属度与加工参数之间的响应曲面预测模型进行显著性检验，揭示建立的预测模型切实可行；运用公式11计算回归模型平方和；运用公式12计算残差平方和；运用公式13计算回归模型均方差；运用公式14计算残差均方差；运用公式15计算F值；运用公式16计算复相关系数，揭示建立的预测模型回归效果好： MS回＝S回p13MS残＝S残n-p-114F＝MS回MS残15 步骤五：最优加工参数组合基于综合隶属度预测模型，控制加工参数范围，在加工参数范围内进行区域寻优，获得综合隶属度的最优加工参数组合，该加工参数组合能够获得最佳的工件表面完整性。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 南京航空航天大学 一种基于模糊熵权综合评判法-响应曲面法的表面完整性加工参数优化方法

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