2013年, 第49卷, 第15期　
刊出日期：2013-08-05

  

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  形象思维与科技创新

  黄真;敦鹏

  . 2013, 49(15): 1-8.

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  为了科技创新就要培养创新思维的能力。创新思维包括抽象思维、形象思维和灵感思维。一般认为形象思维在产生创新所需要的灵感上有独特的作用，但它却不是理性思维也不能为科学研究中的逻辑推理所用。然而形象思维却可以在两种约束下变成理性的思维，即第一种是“融合于严谨的抽象思维的形象思维”和第二种是“具有跳跃性并受条件和逻辑约束的形象思维”。经如此变换它们可以成为严格的逻辑思维，因而能够直接为科学研究中的逻辑推理所用，以代替常用的代数逻辑推理。应用这样的形象思维某些情况下却能够迅速地解决科学研究中的困难问题，能够获得难以想象的奇效。另两种常为科学研究所用的形象思维也在此列举出，这样就概括出四种对科学创新有用的形象思维，其中还对应地列举出几十年来在机构学研究中的许多重要的例子，这里对于形象思维的理性认识正是从这些例子的实践经验中概括上升而获得的。
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  复合载荷作用下柔顺机构的PR伪刚体新模型

  余跃庆;徐齐平;周鹏

  . 2013, 49(15): 9-14.

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  基于伪刚体模型，综合考虑平面柔顺机构中柔性杆件的横向变形和轴向变形影响，提出具有移动副的两自由度伪刚体新模型。分别用移动副和转动副描述柔顺杆件的轴向位移和横向位移，模拟末端受力和力矩复合载荷作用时柔顺杆的变形，建立平面柔顺机构的PR伪刚体模型，通过三维搜索得出了模型的最优特征半径系数，应用线性回归方法得到了模型的刚度系数。通过与1R、2R伪刚体模型以及柔顺杆的数值算例对比，说明了PR伪刚体模型的优越性。
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  考虑减速机构间隙的机械臂动力学建模分析

  卢剑伟;陈昊;孙晓明;徐燚

  . 2013, 49(15): 15-21.

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  对考虑行星齿轮减速机构间隙的单杆机械臂动力学建模进行讨论，并分析间隙对系统动态响应的影响。以采用行星齿轮减速机构的单杆机械臂为研究对象，用二状态模型描述齿轮间隙副接触状态，采用集中质量法建立考虑间隙和时变啮合刚度的行星齿轮减速机构动力学模型，基于Euler-Bernoulli梁假设，根据假设模态法讨论柔性机械臂的弹性变形，利用Lagrange方程建立系统的运动微分方程，并用ADAMS多步积分方法对方程进行求解。通过数值算例分析表明，考虑齿侧间隙时，系统响应的运动形态会明显改变，且随着齿侧间隙的增大，间隙产生的传递误差对机械臂定位误差的影响逐渐占主导作用。研究结果为进一步提高机械臂的定位精度提供支持。
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  面对称3-SPR并联机构的运动学分析与尺度综合

  汪满新;黄田

  . 2013, 49(15): 22-27.

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  研究面对称3-SPR并联机构位置和速度逆解模型的建模方法，揭示连接动平台与支链转动副轴线方位角对位置逆解复杂程度和机构奇异性的影响规律，得到当该角为90º时可得到位置逆解解析解和避免机构构型奇异的重要结论。采用单调分析揭示出尺度参数对速度雅可比矩阵条件数全域均值和标准差的影响规律，并采用多目标有约束优化算法得到一组可使机构全域运动学性能最优的尺度参数。
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  基于气动肌肉群驱动球关节机器人结构及阻抗控制

  刘昱;王涛;范伟

  . 2013, 49(15): 28-33.

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  气动肌肉(Pneumatic muscle actuator, PMA)是仿生机器人研究的重点，为此，设计一种由气动肌肉群驱动的3自由度球关节机器人，并对其进行运动学分析。根据其运动学逆解，提出气动肌肉群位置控制策略；同时，提出基于运动学逆解及能量最优原则气动肌肉群力控制策略；设计基于气动肌肉位置群及力群的含位置PID内环的阻抗控制器。试验结果表明，单纯的位置控制精度比较高，可达0.3°，但造成输出力矩失控；阻抗控制虽然在一定程度上牺牲了位置控制精度，但可以对输出力矩进行柔顺控制。
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  6自由度绳索驱动并联机器人力封闭工作空间的快速求解方法

  欧阳波;尚伟伟

  . 2013, 49(15): 34-41.

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  针对6自由度绳索驱动并联机器人力封闭工作空间的现有求解方法计算效率较低这一问题，提出一种力封闭工作空间的快速求解方法。此方法通过计算结构矩阵零空间和解线性矩阵不等式来实现力封闭工作空间的求解，并且给出欠约束、完全约束和冗余约束三种不同情况下，6自由度绳索驱动并联机器人力封闭工作空间的计算过程。该算法在8根绳索驱动的6自由度并联机器人平台上进行仿真试验，仿真结果验证了所提出的力封闭工作空间求解方法的快速性。
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  机械臂的自适应神经网络控制与学习

  吴玉香;张景;王聪

  . 2013, 49(15): 42-48.

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  使用径向基函数(Radial basis function, RBF)神经网络为参数完全未知的机械臂在关节空间设计一种新的自适应神经控制算法。以前的自适应神经控制算法对神经网络能否学习到系统未知动态很少进行研究，因为不满足持续激励(Persistent excitation, PE)条件，神经网络权值的收敛性不能得到保证，以至对于重复执行相同的工作任务，自适应神经控制器也不得不进行冗余而繁琐的重新训练，浪费时间和能量。所设计的自适应神经控制器不仅实现了闭环系统所有信号的最终一致有界，而且在稳定的控制过程中，沿着周期或回归跟踪轨迹实现了部分神经网络权值的收敛以及未知闭环系统动态的局部准确逼近，即确定学习。学过的知识以时不变且空间分布的方式表达、以常值神经网络权值的方式存储，可以用来改进系统的控制性能，也可以应用到后续相同或相似的控制任务中，节约时间和能量。仿真验证了所设计控制算法的正确性和有效性。
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  一种用于飞机装配的八足并联自主移动机构

  王珉;曾长;陈文亮;余路;蒋红宇

  . 2013, 49(15): 49-54.

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  根据飞机装配自主移动机构的功能要求，设计一种双框八腿真空吸附式自主移动式机构。基于螺旋理论对该机构进行自由度分析，证明该机构能实现自动制孔法向调姿时所需的5坐标运动。给出由初始状态调姿到期望的法向矢量位置计算各腿需要调整量的机构位置反解算法和算例，该算法计算简单，可用于实时控制算法。采用12个电动机驱动，研制了实物样机，通过第三方现场测试验证了系统的运动精度和制孔精度，结果表明：法向调姿精度小于0.2º，满足工程上不大于0.5º的要求；不同法向姿态的情况下，满足定位误差不大于0.3 mm，重复定位误差不大于0.2 mm的要求。机构具有满足飞机装配的刚度、精度、和承载能力要求。
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  一种新型行星轮系机构的研究

  俞高红;贾德宝;俞腾飞;叶秉良;王林伟;胡海军

  . 2013, 49(15): 55-61.

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  分析现有行星轮系机构，提出一种新型的基于偏心圆-不完全非圆齿轮间歇传动行星轮系机构，在一个工作周期内，实现行星轮相对行星架作非匀速间歇转动。介绍该机构的工作原理和运动学特性，建立行星轮系机构模型。开发该行星轮系机构的计算机辅助分析软件，通过人机交互方式得出一组满足非匀速间歇传动的结构参数。基于该参数对该行星轮系机构进行设计及试验，并将该行星轮系机构成功应用于穴盘苗取苗机构的创新设计，并进行取苗试验，从而验证了该行星轮系机构理论模型的正确性和可行性。
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  考虑自旋状态下弹流润滑的球轴承力学特性计算方法研究

  郭凯;苑士华;张玉言;王晓力

  . 2013, 49(15): 62-67.

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  角接触球轴承中的滚动体产生自旋运动，自旋状态下的弹流润滑(Elastohydrodynamic lubrication, EHL)性能对轴承的力学特性产生一定的影响。建立了考虑自旋运动的EHL模型，研究自旋运动对载荷分布和油膜形状的影响。利用刚体中心膜厚与接触载荷之间的关系，实现了EHL模型与轴承力学模型之间的耦合，从而提出了考虑自旋状态下弹流润滑的球轴承力学特性计算方法。与传统的基于Hertz接触理论的计算方法进行了对比分析，结果显示两者在接触载荷和接触角的计算方面比较接近，但对轴承变形、接触位移及膜厚分布的计算差别较大，基于EHL计算方法所得的轴承变形小于基于Hertz接触方法的计算结果，且转速越高差别越明显，考虑自旋运动后最小膜厚不再随轴承转速升高而单调增长，当转速达到一定程度后最小膜厚开始下降。
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  零偏置电流磁轴承转子系统动态性能的试验研究

  谢振宇;龙亚文;徐欣

  . 2013, 49(15): 68-73.

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  建立5自由度磁悬浮轴承转子试验系统，分析有偏置和零偏置电流方式的工作原理，将5自由度零偏置电流方式应用于试验系统中，采用锤击法模态试验、基于频率响应函数的模型修正方法和系统高速旋转试验等方法研究该系统的动态性能，并与有偏置电流方式进行比较。研究结果表明，与有偏置电流方式相比，零偏置电流方式将导致控制参数的稳定区域、系统的模态阻尼以及磁轴承的刚度和阻尼明显减小，系统在各阶临界转速时的振幅较大，但系统仍然可以安全稳定越过第一阶弯曲临界转速。在实际应用中，合理的设计仍可保证零偏置电流磁悬浮轴承转子系统安全稳定运行，特别是在低速或载荷平稳等应用场合，零偏置电流方式能够使得系统具有较好的综合性能。
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  基于自适应滤波算法的齿轮传动系统振动主动控制

  丁庆中;李以农;张锋;王雷

  . 2013, 49(15): 74-81.

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  针对齿轮传动系统中由于内部激励产生的振动，以基频为衰减目标，提出并构建在齿轮轴上附加压电作动器的齿轮传动系统振动主动控制结构。由于次级通道的时变性，离线辨识难以跟踪次级通道的变化，提出一种次级通道在线辨识的自适应滤波算法进行齿轮传动系统振动的主动控制。在Simulink中搭建控制系统模型，并将控制算法代码下载到dSPACE中作为控制器，与齿轮传动系统振动主动控制结构组成硬件在环系统进行试验验证。先通过离线辨识确定次级通道模型阶数，然后在线辨识进行主动控制。试验结果表明，在不同的齿轮啮合频率下，齿轮箱体上的振动经过主动控制后有显著的减弱，在基频处最大有21 dB的衰减，控制效果十分明显；在齿频400 Hz频率时，由于带外超调现象，振动信号300～350 Hz的边频带有一定增加。
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  热、力、磁耦合作用下大挠度矩形薄板的分岔与混沌特性

  王平;陈蜀梅

  . 2013, 49(15): 82-87.

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  针对大挠度三边简支一边自由矩形薄板，研究其在热、力、磁耦合作用下的分岔与混沌运动特性。在板壳与磁弹性力学理论的基础上，导出薄板在耦合场共同作用下的非线性控制方程，利用伽辽金原理得到薄板的非线性热磁弹性耦合振动方程。由次谐轨道Melnikov函数法，求出该动力系统Smale马蹄变换意义下出现混沌运动的阈值条件，并对该系统振动方程进行数值模拟，得到系统随机械载荷、电磁场以及温度场的参数变化的分岔图及相应的位移波形图、相平面轨迹图及庞加莱截面图。由仿真结果可知，在热、力、磁耦合作用下的大挠度矩形薄板系统的振动方程具有明显的非线性，运动特性比较复杂，呈现出非常丰富的混沌与分岔现象。通过变化机械载荷、电磁场和温度场参数，可以控制系统的振动特性。
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  高海况下收放装置动力学及控制策略研究

  方子帆;向兵飞;肖华攀;何孔德;柳军飞

  . 2013, 49(15): 88-95.

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  为了减小水下装置摆动和降低钢丝绳张力波动，以回收卷筒和防摇卷筒为执行机构，提出水下装置单边消摆和钢丝绳张力控制策略。将钢丝绳离散为有限梁单元，利用相对节点位移法建立钢丝绳动力学模型，并引入钢丝绳与卷筒的卷绕接触力模型。以自主开发的收放装置为研究对象，采用虚拟样机技术和控制技术相结合的方法，开展收放装置回收水下装置作业过程的运动学、动力学和控制策略研究。在RecurDyn环境中建立收放装置动力学仿真模型，在RecurDyn/Colink模块中设计单边消摆和张力控制算法，建立收放装置机械与控制联合仿真模型，并进行动力学及联合仿真研究，为提高水下装置回收稳定性和安全性、降低动态载荷、优化整体结构、指导收放装置及水下装置的方案设计等提供了理论依据和数据参考。
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  样本信息聚集原理与P-S-N曲线拟合方法研究

  谢里阳;刘建中

  . 2013, 49(15): 96-104.

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  基于不同应力水平下试样疲劳寿命对应的概率分位点的一致性，研究小样本疲劳试验数据信息提取原理与P-S-N曲线试验数据统计处理方法。通过聚集不同应力水平下的寿命试验数据、融合不同应力水平下的寿命分布信息，实现各级应力水平下寿命分散性信息的集成应用。借助失效迹线和等效寿命概念，以及等效寿命分布与真实寿命分布一致性判据，提出确定寿命标准差与循环应力水平之间关系的方法。在寿命中值(均值)-应力水平关系已知、寿命标准差-应力水平关系待定的情况下，基于等效寿命分布与真实寿命分布一致性的统计检验，应用摄动寻优技术确定疲劳寿命标准差-循环应力水平方程。这种方法相当于把不同应力水平下的疲劳寿命试验数据转换为任一指定应力下的等效寿命，从而得到等效大样本数据，拟合出较为精确的P-S-N曲线。试验表明，此方法能在较小样本量(20～30)的条件下，获得与传统成组法(40～60个样本)接近的P-S-N曲线，且容易应用。
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  基于多准则修正的产品性能多参数关联分析与预测方法

  刘振宇;周思杭;谭建荣;唐宏亮

  . 2013, 49(15): 105-114.

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  复杂产品的性能往往受到多个特征参数的关联影响。建立特征参数与产品性能的关联映射关系，是准确预测产品性能的关键。提出基于多准则修正的产品性能多参数关联分析方法，分别从特征参数粗大误差处理、特征参数数量精简、特征参数有限元修正与神经网络预测模型修正四个角度实现产品性能预测，对特征参数进行基于测量数据拓扑距离的粗大误差处理，采用灰熵关联分析对特征参数进行筛选，找到影响产品性能的关键特征参数，缩减预测模型的规模，并对装配后发生变化的特征参数通过有限元方法修正，通过基于AMESim模型的性能基准值计算和基于广义回归神经网络的性能偏差预测相结合，实现产品性能预测。以某型双喷嘴挡板电液伺服阀的性能预测为例，验证方法的有效性。
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  数控机床主轴热漂移误差基于贝叶斯推断的最小二乘支持向量机建模

  姜辉;杨建国;姚晓栋;张余升;袁峰

  . 2013, 49(15): 115-121.

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  针对数控(Computer numerical control, CNC)机床主轴热漂移误差建模及预测问题，提出一种基于贝叶斯推断的最小二乘支持向量机(Least squares support vector machine, LS-SVM)建模方法。以一台双转台五轴加工中心为研究对象，进行热误差测量试验，利用非接触式激光位移传感器及温度传感器同步测量机床主轴各运动方向热漂移误差及温度变化数值，获取建模数据。模型训练过程运用贝叶斯推断方法对LS-SVM的正规化参数、核函数参数进行优化选择，获取基于参数后验概率最大化的最优参数组合，进而构建可准确预测机床主轴热漂移误差的优化模型。分别利用基于贝叶斯推断的LS-SVM模型、传统LS-SVM模型以及BP神经网络(Back propagation artificial neural networks, BP-ANN)模型对机床变工况条件下主轴热漂移误差进行预测，通过预测效果对比，基于贝叶斯推断的LS-SVM模型具有更高的预测精度，在机床变工况条件下仍具有较高鲁棒性与泛化能力，可以很好地弥补现有建模方法的部分局限性。
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  航空遥感惯性稳定平台非线性摩擦建模与补偿

  刘炜;周向阳

  . 2013, 49(15): 122-129.

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  为降低摩擦对航空遥感三轴惯性稳定平台高精度控制的影响，提出基于LuGre模型的惯性稳定平台反步积分自适应摩擦补偿方法。根据系统速度过零多值及位置“平顶”现象建立惯性稳定平台LuGre摩擦模型，利用两步辨识及动态参数优化方法得到系统摩擦模型参数，进而以李雅普诺夫稳定性理论为基础设计反步积分自适应摩擦补偿控制器。通过Matlab仿真分析摩擦对系统精度的影响，并与前馈补偿方法相比较，评价反步积分自适应补偿方法的有效性和鲁棒性。通过试验对某航空遥感惯性稳定平台方位系统进行摩擦模型及补偿方法验证。试验结果表明，反步积分自适应补偿能显著减小摩擦对系统的影响，使方位系统角位置误差波动范围、角位置跟踪方均根误差比未补偿前分别减少78.7%、91.5%，与仿真结果一致，对提高航空遥感三轴惯性稳定平台系统控制精度具有重要意义。
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  等寿命思想在销轴组设计中的应用方法研究

  言兰;姜峰;融亦鸣

  . 2013, 49(15): 130-136.

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  销轴是工程机械中的重要连接零件，其磨损失效后直接影响作业效率和质量，甚至造成严重后果。由于销轴设计方法的考虑不周，工程机械中不同位置销轴的寿命往往不同，给维护和更换带来了较大不便。以ZL50系列装载机的销轴组作为研究对象，进行大量的样本观察，通过分析装载机销轴失效历程，发现磨粒磨损是造成销轴失效的主要原因；理论推导销轴磨粒磨损量的表达式，以销轴磨损量相等为边界条件，引入等寿命设计的思想，结合虚拟样机技术，提出一套装载机销轴组的等寿命设计方法。
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  废旧零部件不确定性再制造工艺时间的模糊学习系统

  李聪波;李玲玲;曹华军;王庆科

  . 2013, 49(15): 137-146.

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  针对废旧零部件质量状况差异性导致的再制造工艺路线和工艺时间不确定性问题，建立基于模糊Petri网的废旧零部件再制造工艺过程模型，建立一个废旧零部件不确定性再制造工艺时间的模糊学习系统，基于废旧零部件的质量状况信息对其再制造工艺时间开展模糊学习。同时引入一种自适应学习机制对再制造工艺时间开展参数统计和更新，不断提高预测结果对实际再制造系统动态变化的适应性。将所建立的模糊学习系统应用到某废旧机床主轴的再制造实践中，运用Matlab软件开展仿真应用。
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  混III碰撞假人有限元模型的改进及应用

  唐亮;周青;王青春

  . 2013, 49(15): 147-152.

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  混III标准假人的髋部模块设计成一体式的坐姿结构。虽然髋关节用于连接股骨和盆骨，一体式的髋部皮肤却限制了髋关节的转动，不能像真实人体一样被正确地约束在后倾座椅中。对现有混III 5百分位标准假人有限元模型的髋部结构进行修改。改进后的假人模型能消除一体式皮肤对髋关节旋转角度的约束，通过台车正面碰撞试验对改进后的假人模型的有效性进行验证，结果表明改进后的假人的髋部结构具有更高的人体仿真度，更适用于后倾座椅中的下潜问题的分析。用改进假人模型进行后倾座椅工况下的下潜问题有限元仿真分析，结果表明，防下潜挡杆和安全带单向锁止器的配合使用可有效防止乘员在座椅靠背后倾工况下发生下潜，同时进行台车碰撞试验验证了此防下潜方案的有效性。
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  面向概念设计的扩展功能建模方法

  杨波;高常青;尹晓玲;王兴组;姚孔

  . 2013, 49(15): 153-162.

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  在功能描述方法分析的基础上，提出一种对功能进行扩展建模的方法。建立扩展功能基模型及其基于本体的描述策略；提出表征功能之间关联的扩展功能关联模型，包括功能的逻辑关系模型、语义关系模型以及组合关系模型；提出建立扩展功能结构聚合单元的构想，这种聚合单元是一个不考虑具体的结构形式，而抽取出功能上的本质特征，集功能与概念原理结构特征于一体的强连接结构集合，这种聚合单元形式的引入，避免功构映射过程中功能关联图出现组合爆炸，同时也避免了在概念设计阶段使用常规机构而过早地限制住产品结构形式的缺陷。在此基础上，从功能单元可解性的判定、功能空间的正向扩展规则及逆向扩展规则三个方面给出功能推理的基本策略。通过实例描述扩展功能建模方法的应用以及引入扩展功能模型的有效性。
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  基于虚拟现实建模语言的某抢险工程机械运动仿真

  徐正;单忠德;张倩

  . 2013, 49(15): 163-168.

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  为保证某抢险工程机械产品设计试制的合理性，缩短开发周期并实现异地协同设计及评估，讨论基于虚拟现实建模语言的运动仿真模拟技术。通过设置数据分层和DOF节点优化了整机三维模型，通过对产品运动轨迹的分析及简化得出相应的运动方程，开发了独立于CAD软件的运动仿真平台，保证仿真运行的真实性、实时性和通用性。平台最终仿真效果接近样机实际运行状态，应用结果对整机的设计优化和操作训练具有较高的理论意义和实际应用价值。
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  基于量词约束满足的机械产品质量特性稳健优化设计方法

  林晓华;冯毅雄;谭建荣;冯勇;高一聪

  . 2013, 49(15): 169-179.

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  针对产品质量特性稳健优化设计这一存在不确定因素的约束求解问题，提出一种基于量词约束满足(Quantified constraint satisfaction problem, QCSP )的稳健优化方法，将设计参数变差形式化描述为QCSP模型中的普遍性变量，在其作用下求得目标函数和约束函数的上下界，依据设计者偏好设定稳健性指标。根据模型特点，采取组合式算法进行求解，首先应用区间分析算法缩小设计变量搜索空间，获得满足普通优化设计约束的设计变量有效值域盒；然后由混合蛙跳算法在有效值域盒内搜索得到满足稳健性指标的帕累托优化解，并使用基于信息熵理论的方法选择出最优解。最后，应用该方法对透平压缩机扩压器进行质量特性稳健优化设计，证明了该方法在工程应用中的正确性和高效性。
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  基于半参数回归模型的制造过程加工误差流建模与分析

  张磊;张志胜;周一帆;戴敏;史金飞

  . 2013, 49(15): 180-185.

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  针对多工序制造过程中加工误差流的传递和累积问题，研究工序输入尺寸误差、系统误差和随机误差与工序输出尺寸误差间的关系，构建数学模型并给出了模型解算方法。基于泰勒公式展开和实际加工经验假设，建立工序输出尺寸误差与工序输入尺寸误差间的参数化表达式，并将与工序输出尺寸误差关系未知的工序系统误差非参数化表达，建立制造过程加工误差流的半参数回归模型；采用广义交叉核实函数计算平滑因子，以实际机械加工经验确定正规化矩阵，由补偿最小二乘法求解了所建立半参数回归模型的参数和非参数估计。以二工序磨削加工实例证明，采用半参数回归模型描述加工误差流，不仅能够反映工序间误差传递关系，分离工序系统误差和随机误差，而且比完全参数建模方法和非参数建模方法具有更好的解释性和适用性。
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  多工位组合电极电火花成形微结构镶块试验研究

  宋满仓;于超;张建磊;刘冲;王敏杰;杜立群

  . 2013, 49(15): 186-191.

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  针对高硬度金属基微结构镶块的加工，提出一种6工位组合电极电火花成形的新方法。以聚合物微流控芯片模具型腔镶块为研究对象，选用NAK80模具钢为镶块材料、铜钨合金(70%w)为电极材料，依据镶块上十字交叉的微凸起结构以及电火花成形电极的损耗规律，设计6工位窄缝组合电极。通过多次切割、恒速进给的工艺手段，利用精密慢走丝线切割加工出该组合电极，窄缝直角拐角处形状误差小于5 μm、窄缝宽度误差在±2 μm左右。利用此组合电极，以变换加工工位代替传统的更换电极工艺，在补偿电极损耗的同时避免引入重复定位误差，通过精密电火花成形，依次完成粗、半精与精加工，成形出微凸起结构镶块。微凸起截面近似梯形，表面粗糙度Ra 0.208 μm，可以满足聚合物微流控芯片成形的基本要求。
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  镜片精密车削表面粗糙度预测

  王兴盛;康敏;傅秀清;李春林

  . 2013, 49(15): 192-198.

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  针对复杂曲面镜片加工的困难，将慢刀伺服车削应用于镜片加工中。采用正交试验回归分析法，建立基于刀具圆弧半径、每圈进给量、背吃刀量、主轴转速和离散角度的表面粗糙度指数预测模型。同时引入最小二乘支持向量机(Least squares support vector machine, LS-SVM)，建立基于径向基函数的LS-SVM预测模型。该模型对正交试验样本进行训练学习，采用网格搜索和留一法交叉验证确定模型参数。通过验证试验的对比，LS-SVM模型的预测精度明显优于指数模型，其相关系数R2为0.998 85，方均根相对误差为10.95%，平均绝对百分误差为9.28%。正交试验和LS-SVM预测模型的分析结果表明，在主要工艺参数中刀具圆弧半径和每圈进给量对表面粗糙度影响较显著，背吃刀量次之。