田口法计算流程.docx

田口法 田口方法（Taguchi method）是基于正交试验和信噪比的稳健设计方法。基本 思想是：用正交表设计试验方案，以信噪比作为衡量质量特性的指标，通过对实 验方案的统计分析，找出可靠、稳定的加工工艺参数组合，达到成本最低，质量 最优的综合效果。 田口根据工业生产中的实际需要将质量特征分为如下三类：“望目”，希望量 特征达到或接近特定的目标值；“望大”，即使所关注的质量特征越大越好；“望 小〃，即使质量特征越小越好。 在切削加工中的应用主要是以望小和望大，望小信噪比指的是在不为负数的 情况下，信噪比数值越高，质量越高，实际值越趋近于0，有切削力、表面粗糙 度和切削功率等，通常作为加工质量的评价标准；望大信噪比数值越大时，质量 越高，实际值越趋近与无穷大，应用有材料切除率，通常作为加工效率的评价标 准。 主成分分析法 通过将原始指标重新组合，把多个原始指标简化为有代表意义的少数几个指 标，更加典型的表明研究对象的特征。主成分分析就是对原始数据降维，消除原 始指标相关性造成的信息重叠，便于进行准确评价。 通过固定的公式，确定样本，每一列代表每个研究目标（切削力，表面粗糙 度等）下的样本值，确定不同研究目标下的样本值后，即可得到矩阵，通过特定 的公式即可求得累积贡献率和所有研究目标的综合向量值（即综合反映所有研究 目标的值从中选出最优值）。 田口法和主成分分析法的综合运用步骤: 通过实验要求设计正交试验方案，例如如表: 表3-1加工工艺参数水平设计表 水平1 水平2 水平3 水平4 水平5 A 0.1 0.13 0.16 0.19 0.22 f 0.1 0.15 0.2 0J5 03 vc(numm)C 110 130 150 170 190 通过正交试验下，测定目标每组的实验结果，如切削力和表面粗糙度； 通过的信噪比公式，将所得数据求出每一组试验的切削力和表面粗糙度 的信噪比，在通过公式将其优化为规范化值。 提取规范化数字组成规范化矩阵Z，即可得到研究对象的累积贡献率， 即可通过贡献率大小来确定其对加工的影响大小。 通过规范化矩阵Z求出其综合变量，最后可根据正交试验下信噪比数据 和的大小判断最优的组合参数。例如，田口法优化结果为： 表3书田口法优化结果 实验水平 4 切削深度 4.7491 3.8574 3.6409 4J0I9 2.5024 进绐屋 6.349 5.1165 4.1086 2.0973 14803 切削速度 4.5645 3.7108 3.7163 3.7205 3.1396 例如，切削深度4.7491为切削深度在0.1时，正交试验中的五组数据的信噪比 之和。 T1数据切削深度、进给量和切削速度的信噪比值越大，表明其质量越高，所以 优化的结果是A1B1C1。 基本公式位于论文的第三章第一节部分。