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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。
- S# v: D" i7 O2 ?! G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。
$ g( C2 E9 `7 P6 j+ E0 F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。
" _( c# n2 U/ @4 Y/ M一、正交试验法的概述
$ k `$ B* h3 Y) z0 }
Q8 d' p, }6 \! U# r1.正交试验法
' i/ @; x1 c% \ C1 [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：
4 P* C2 v2 R, K8 Q4 gLN(MK) # c N0 w( p$ B7 w- ~7 X1 {
代号中 L——正交表的代号； ( y; M7 Q+ L+ \3 P* j( {) F+ Y# Y
N——正交表的横行数，即试验次数；
' d& X$ d% w, N7 p/ `" bM——字码灵敏，即每个因素的水平数(或位级数)；
+ N7 l8 ?3 e1 A2 k, X9 K/ ~6 |K——正交表的纵列数，即可容纳的试验因素数。 1 }) S/ w7 U7 j
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。 7 Z& f7 l2 ], H; E# }
2.正交试验法的流程 : _ d5 p; s i6 j, n$ o
(1)明确试验的目的。 ' b8 _* J N- m& j: I) {2 M
(2)确定试验的指标。
% W0 q0 r8 N# a7 I+ g. ^. b(3)挑因素，选水平。 % A* W0 m, T, w. n A
(4)设计试验方案。 ; E8 t0 E2 K- t/ B* q7 n! _
(5)实施试验方案。
b5 i# M. j7 }; ?+ W(6)试验结果的分析。 + R* `; u/ A6 u# p
(7)反复调优试验以逼近最优方案。 8 I2 s' u& {- j a/ V7 [) b
(8)验证试验并通过生产验证确定较优方案。
: l$ F0 _- e+ ^9 H K- B% U1 F(9)结论和建议。 二、正火工艺试验的设计和分析5 ?) I# Q4 z# V$ l" Q- k/ O, Y
1.试验目的和指标# g" |$ R- l& ?) P* t2 Q
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)。
( Q: O# B; ~( H: n- o考核指标：钢材硬度HBW值。; W1 E/ P7 r8 }0 q
2.制定因素水平表
8 A. [) Z H: ?8 j! X! G4 H由图2和上述可得，影响正火工艺的主要因素有：" i- a9 e5 A1 b" q; |4 _
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τ4；F：保温(二)时间t4。 W1 a! q3 o+ B. \$ o$ c; \
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。+ W$ W- @+ ~0 z% c
由表1可知，试验可用二水平正交表(如表2所示)进行。
) R- @8 S( T5 Z; f+ C% X# |试验表的安排如表3所示。
! Z0 J3 ^1 y! ^; O- h. u# I. f) v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
. ~- ^1 d- F# m+ S) b9 T' P5 S3.试验并进行试验结果的分析1 R& T: ?. o3 u$ Y) O1 L) h
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 r1 U2 D' h, b. F j+ {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：; X& w: J5 y w0 i7 A
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 b$ o& H f3 l3 i) b
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 E; M3 J# ~' V7 t% z! W" { Z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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