切削力matlab数据处理 基于MATLAB的切削力测量实验数据的处理及分析

基于MATLAB 的切削力测量实验数据的处理及分析 卞化梅 , 牛小铁 , 陈金英 , 郭 勇 (北京工业职业技术学院 , 北京 100042) 摘 要 : 以曲面铣削加工实验数据的处理为例 ,介绍了在切削力的经验模型单因素实验中 ,采用最小二乘法进行单元素非线性回归处理 ,利用 MATLAB 强大的数据处理能力编制程序进行曲线拟合及分析。 关键词 : 切削力模型 ; 单因素实验法 ; 最小二乘法 ; 曲线拟合 ; MATLAB 中图分类号 : TG501 ; TP391 文献标志码 : A 文章编号 :100320794()06202 Processing and Analysis of Experimental Data Measuring Cutting Force Based on MATLAB BIAN Hua - mei , NIU Xiao - tie , CHEN Jin - ying , GUO Yong (Beijing Vocational and Technical Insititute of Industry ,Beijing 100042 ,China) Abstract :An example of the data processing is given in the curve suface milling. It is also introduced how to use MATLAB powerful data - processing capabilities for the development process of analysis and curve fitting in the cutting force of the experience of single - factor model experiments based on the least squares method for single element nonlinear regression. Key words:cutting force model ; experiments of single factor ; least square law; curve fitting; MATLAB 0 引言 研究切削力的规律 ,有助于分析切削过程、对制定合理的切削用量 ,优化刀具几何参数 ,提高加工效率有重要的指导意义。传统金属切削实验数据的处理方法是将数据以点坐标的形式在双坐标系中描点 ,再将点连接成直线 , 根据斜率与系数的关系以及一些几何知识确定切削力方程 ,此种方法操作繁琐 , 并且精度较低。本文采用 MATALB 进行曲线拟和。 1 实验原理 试验所用的是北方工大研制的应变式多维钻削测力仪 ,以计算机辅助测试系统为硬件平台 ,实现切削载荷的在线综合测试。测试系统主要由测力仪(测力传感器) 、动态电阻应变仪(或放大器) 、采集装置、计算机组成 ,实验原理如 1 所示。图 1 铣削力测量系统原理图 1主轴 2铣刀 3工件 41测力仪2 实验方案 设计合理的实验方案 ,综合有关因素 ,安排较少的实验次数 ,可以减少实验工作量 ,节省时间和用料。将所得实验数据用多元非线性回归分析法进行处理 ,即可求得经验公式。 (1)实验条件 机床为大连机床集团生产的 XD - 40 型数控铣床 ;刀具为<6 硬质合金 2 刃球头铣刀 ,公称螺旋角 30° ;仪器为北方工业大学生产的多维钻削测力仪 , Y