为了准确预测钛合金丝材的表面粗糙度,设计了无心车床切削TC4钛合金丝材试验,对不同切削参数下无心车床的前导向机构、主轴机构、后导向机构的8通道振动参数进行测量,采用皮尔逊相关系数对测量点振动参数进行特征选择和特征降维,建立支持向量机(SVM)的表面粗糙度预测模型。在不同的主轴转速、进给速度等工艺参数下,得到SVM预测模型的表面粗糙度的预测精度RMSE为0.0268,MAPE为0.0403,R2为0.8274,基于SVM模型预测钛合金线材的表面粗糙度具有较好的精度,验证了模型的有效性。

针对目前无心车床钛合金切削力计算公式推导的困难性和复杂性，通过测量主电机电流的实验方法来探索难加工材料钛合金的切削规律，打破了传统的测量切削力的实验平台，解决了传统方法中实验平台搭建过程的难题。同时以空心主轴电机电流为主要实验数据，结合切削深度以及进给速度等实验数据，在SPSS软件中进行线性回归分析，拟合出了切削力经验公式，验证了该经验公式在实际的加工中的指导意义，为进一步研究钛合金的切削机理奠定了研究基础。

利用Pro／E建立了无心车床的空心主轴单元三维模型，采用ANSYS对无心车床的空心主轴单元进行模态分析．得到无心车床的空心主轴单元前6阶固有频率和振型云图；在模态分析基础上，对无心车床的空心主轴单元进行谐响应分析。通过分析得到如下结论：所研究的无心车床的空心主轴工作频率远离其1阶固有频率，运转具有较好的稳定性；刀具以及调刀套处的振动幅值为整根无心车床的空心主轴上振动幅值最大处，该两处的振动幅值对棒料的加工精度影响最大，也是最容易发生疲劳破坏的区域。无心车床的空心主轴单元的动态特性分析为后续的结构优化提供了理论依据。