马廉洁，陈景强，王 馨，周云光

(1.东北大学机械工程与自动化学院，沈阳 110819；2.东北大学秦皇岛分校控制工程学院，秦皇岛 066004)

切削加工在制造业中得到了广泛的应用，如机床、车辆、飞机[1-2]、光学元件和模具[3]等关键机械零件的加工。表面粗糙度是表征表面质量的重要参数，能够影响机械零件的力学性能、疲劳强度、配合性质、耐腐蚀性和润滑性等[4]。例如，当金刚石车削表面粗糙度超过阈值[5-6]时，光散射现象严重依赖于其光学性能。因此，表面粗糙度作为切削表面质量的一个重要指标[7-8]，在过去的几十年中受到了广泛的关注，然而，由于对切削加工影响因素的机理认识不完全[9-10]，在切削加工过程中获得满意的表面光洁度仍然很大程度上依赖于人工经验。因此，选择不当工艺参数和机床必然导致高产成本和低表面质量[11-12]。因此，探索和研究表面粗糙度的形成及切削加工表面粗糙度的精确模型。提高零件性能和使用寿命，需要将表面粗糙度控制在合理范围内[13]。目前，针对磨削和车削的研究较为广泛[14]。一般来说，切削表面粗糙度的建模方法可分为理论建模方法和经验建模方法。理论建模方法一般是根据切削过程中观察到的物理现象来实现的，如车削表面沟壑的周期性重复，或塑性侧流和材料回弹引起的材料膨胀。也就是说，粗糙度理论模型是在充分考虑这些观察到的现象的情况下进一步分析的。相比之下，经验模型则是直接根据切削深度、主轴转速、进给速度等工艺参数和相应的表面粗糙度值进行经验参数化建模。……