研究目的
确定在PMMA隐形眼镜聚合物单点金刚石车削中，能实现最小表面粗糙度、最小静电荷及最大生产率的最优切削参数。
研究成果
该研究成功建立了聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）隐形眼镜聚合物单点金刚石车削（SPDT）的切削参数模型并实现优化。其中切削速度对表面粗糙度影响最显著，进给速率主要影响材料去除率，而静电电荷则受多参数组合共同作用。最优工艺参数（切削速度=3712.78转/分钟，进给速率=10.55毫米/分钟，切削深度=36.67微米）实现了最小表面粗糙度（1.699纳米）、最小静电电荷（0.009千伏）及最大材料去除率（23.972立方毫米/分钟），且综合优化目标值高达0.997。
研究不足
该研究仅限于PMMA隐形眼镜聚合物及特定加工参数；结果可能无法推广至其他材料或条件。所建模型为经验模型，基于实验室实验，可能无法完全反映现实中的变异性。
1：实验设计与方法选择：
采用基于Box-Behnken设计的响应面法（RSM）建立表面粗糙度（Ra）、静电荷（ESC）和材料去除率（MRR）的预测模型，使用二阶多项式回归分析。
2：样本选择与数据来源：
以PMMA隐形眼镜聚合物毛坯（直径17毫米，厚度4毫米）作为工件材料。
3：实验设备与材料清单：
Precitech Nanoform Ultragrind 250超精密车床、Taylor Hobson PGI Dimension 5XL三维表面轮廓仪、SMC IZD10静电传感器、ESD监测仪、National Instruments PXIe-1071数据采集系统、LabVIEW 2016软件、Design-Expert 7软件、Minitab 18软件。
4：实验流程与操作步骤：
实验在受控环境（23°C，50%湿度）中进行，切削参数（切削速度、进给量、切深）按Box-Behnken设计调整，表面粗糙度通过轮廓仪测量，静电荷通过传感器和数据采集系统测量，材料去除率通过公式计算。
5：数据分析方法：
采用方差分析（ANOVA）确定因素显著性，通过回归分析建立预测模型，利用满意度函数法进行多响应优化。
独家科研数据包，助您复现前沿成果，加速创新突破
获取完整内容-
PGI Dimension 5XL
PGI Dimension 5XL
Taylor Hobson
3D surface profilometer used to measure surface roughness (Ra) of the machined PMMA contact lens polymer.
-
Nanoform Ultragrind 250
Nanoform Ultragrind 250
Precitech
Ultra-high precision lathe used for single-point diamond turning experiments.
-
IZD10
IZD10
SMC
Electrostatic sensor used to measure electrostatic charge (ESC) on the polymeric contact lens material.
-
PXIe-1071
PXIe-1071
National Instruments
Data acquisition system (DAQ) used to monitor and acquire electrostatic charge data.
-
LabVIEW
2016
National Instruments
Software used to monitor and acquire electrostatic charge data integrated with the DAQ system.
-
Design-Expert
7
Stat-Ease
Software used for response surface methodology (RSM) and regression analysis to develop mathematical models.
-
Minitab
18
Minitab Inc.
Statistical software used for data analysis, including ANOVA.
-
登录查看剩余5件设备及参数对照表
查看全部
