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发表于 2009-4-27 08:48:18
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来自： 中国浙江温州
还是直接贴出来吧
热处理是改善钢的组织与性能的基本途径之一，它是机械零件加工制造过程中的一个重要工序。而作为预备热处理，锻后正火是为了消除前加工工序(锻造)的某些缺陷，并为随后的工艺操作(机械加工、淬火等)做好准备。正火的目的就是为了细化晶粒，改善组织，提高锻件的切削加工性能(在材料角度上，硬度和组织影响最大)。因此，为了提高锻件的可加工性，进行正火工艺的探讨。
1 j/ K% S- m: o图1为某厂的变速器中间轴锻件毛坯，材料为8620H。据统计，正火后的硬度为140～150 HBW。一般情况下，钢的硬度为160～203 HBW时，其切削性能最好。6 {( z/ L5 Y6 A% p! i* C, W
图2为正火工艺的控制曲线。不难发现工艺主要由6个主要参数因素控制：A：加热时间t1；B：加热温度τ1；C：保温(一)时间t2；D：风冷时间t3；E：保温温度t4；F：保温(二)时间t4。以下利用正交试验法对正火工艺进行试验设计和分析。' l( H9 b. A0 {* K4 Q
一、正交试验法的概述
& \7 o! K2 L8 H' u) \& j9 G5 z: ~
. L: F0 z) ^1 `& J: M4 z6 H* N1.正交试验法 3 p$ i7 v: N* ]" i9 w+ G+ B9 u
正交试验法是利用正交表安排试验和分析试验结果的试验设计方法。它在牛产、科研和开发等多个领域内已得到广泛的应用．它可以用较少的试验次数获得较优的结果。指标就是试验要考察的效果；因素就是对试验指标可能产生影响的原因；水平是指因素在试验中所处的状态和条件。正交表是…种规格化的表格，它给出了各种因素和水平的代表性很强的试验组合，以便查用，其代号为： ( i7 K2 Y+ Z9 h0 Q% u) A
LN(MK)
& y3 m/ T& y) Z* c代号中 L——正交表的代号；
. s# |& X* c5 ?& \- XN——正交表的横行数，即试验次数； 6 Y: N1 q% a. }# M
M——字码灵敏，即每个因素的水平数(或位级数)；
9 q- F* P9 N( H/ p6 t! r: NK——正交表的纵列数，即可容纳的试验因素数。
4 \! X) S! n$ A" s例如，L4(23)就表示可进行3种因素、2个水平、共4次试验的正交试验。
' [, Q' x- y# @8 e9 s7 K, K% _. Q2.正交试验法的流程 . `# T N! }2 i0 N: q
(1)明确试验的目的。 : n& d+ L& R" k" M% a& Z; L0 C
(2)确定试验的指标。
- j4 f/ T( p5 s5 L(3)挑因素，选水平。 ! @$ |) u! N$ u6 L' H6 \) C) H' k. E
(4)设计试验方案。
* p% t4 p; R+ T! ?; b$ ^(5)实施试验方案。
/ ]" x; D, z! ]0 ](6)试验结果的分析。 " S# V/ h( [1 _
(7)反复调优试验以逼近最优方案。 - m' _3 Z4 b! }2 u- Q
(8)验证试验并通过生产验证确定较优方案。 / O/ c1 [; }, j) k7 ~! K9 b
(9)结论和建议。 二、正火工艺试验的设计和分析) P, \( O9 w" N
1.试验目的和指标
4 ]+ X. q" |# j4 d试验目的：提高锻件的可加工性，得到适应切削加工的硬度(160～180 HBW)。
0 K% b; E. J" ]+ ?考核指标：钢材硬度HBW值。/ |) [9 B+ b/ A
2.制定因素水平表3 M. b7 \5 D$ V& W5 X( K
由图2和上述可得，影响正火工艺的主要因素有：
5 R5 o4 d: ?4 D. f: l$ L0 bA：加热时间t1；B：加热温度τ1；C：保温(一)时间t2；D：风冷时间t3；E：保温温度τ4；F：保温(二)时间t4。
2 B6 }3 f& I, _3 B% G$ P# `各因素水平是根据以往的经验和资料通过分析制定，其因素水平如表1所示。
- p6 F) n4 B2 I/ Q' Y由表1可知，试验可用二水平正交表(如表2所示)进行。
0 g, K8 W% x: t; J3 _试验表的安排如表3所示。
]( T, D5 u; H/ z6 w! |由表3可以看出，表中已列好试验方案八个，表中的每一个横行给出了一组试验方案。例如，第一组试验方案为：A1 B1 C1 D1 E1 F1
6 R: x @, Q7 r* i9 p' r3.试验并进行试验结果的分析, ~! u% {) ]; F: L/ w' U& X0 k
进行试验，并将试验结果，即所达到的指标记入相应的试验方案旁，如表4所示。6 M* y# J: B+ k4 N0 [
由试验分析表可得，方案3、5、7均可到达指标的硬度范围，但从切削角度筛选，方案7较优。从R值看出，RE=6最大，说明保温温度τ4在试验指标中是主要原因。按主次因素可排列如下：+ Y# a* T' b0 h) W1 |9 u
最优方案一般就是最优水平的组合，所谓最优水平的组合就是指由全体因素最优水平组成的试验条件。在表4中选出最优水平如表5所示。试验的硬度结果为168HBw。6 A+ ^6 ~' `4 J: h; _% q% h
如果没有其他需要调整，最优水平组合可作为最优方案，并按此方案进行试生产。如果生产后效果还不够理想，可进行第二次正交试验，以寻求史好的条件。
4 l5 M4 h2 H; X经最优方案进行试生产，锻件毛坯硬度为168HBw，已完全满足了切削加工的要求。故将其方案定为该锻件的生产工艺。其工艺曲线如图3所示。
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