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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。
$ U3 o* D# }2 [! Y* B/ 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。
0 f! ^5 Z* C) H% Y# d3 J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。2 e* ?) k( U6 C, W
一、正交试验法的概述5 w7 W% O4 [) y$ e' R: I8 V
0 Y1 g1 e+ |' p5 V7 F {' r1.正交试验法
5 u- h0 x. P) i% H' N; |1 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：
" {6 E& Q; ~% ~LN(MK)
* {1 w& ?) M2 P+ G5 n) n4 n' X8 S代号中 L——正交表的代号； ) c7 b+ l8 g1 Q3 K. i1 \
N——正交表的横行数，即试验次数；
+ P0 n* K& H0 I0 c. G9 a, e1 L" p" jM——字码灵敏，即每个因素的水平数(或位级数)； 2 E/ m/ ?0 O8 o4 r, H! {
K——正交表的纵列数，即可容纳的试验因素数。
; S! v1 @# u- Y9 Z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。 - F% i- m; q! G8 D
2.正交试验法的流程 4 K7 u) E8 O$ N2 ]4 I! p
(1)明确试验的目的。
. R+ q5 W- p% ?7 [8 u- t(2)确定试验的指标。
2 i# x1 I% h' A7 x1 y(3)挑因素，选水平。 / Z; q' `9 J2 K5 Q- {5 R: }" o( v
(4)设计试验方案。
6 O1 Q4 k3 o5 I6 [% Z0 W6 k1 `! m! G(5)实施试验方案。 / I" E! |+ I& _+ C, ^1 j
(6)试验结果的分析。 9 Y, K- s" ^1 l; B, I% f. v
(7)反复调优试验以逼近最优方案。
9 ?& H$ ^4 {7 v0 ]+ L+ A& V2 r(8)验证试验并通过生产验证确定较优方案。
8 R$ D. M6 k& |/ e; U$ E(9)结论和建议。 二、正火工艺试验的设计和分析
5 V3 B( H/ q* ?7 c4 \( w s& l: X1.试验目的和指标
/ }; q) M5 j$ {- l% m X9 d v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)。
3 t! C8 ~9 J1 _$ l9 m4 y- b考核指标：钢材硬度HBW值。
* \. n/ H. b; ?+ R( y' q2.制定因素水平表5 u% e. ?0 T2 C+ I3 x
由图2和上述可得，影响正火工艺的主要因素有：
% I# [. R- g1 w; I4 w2 j$ YA：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。! \# ]7 I% a+ _4 L; ^! n# k
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。+ I6 N' e! w A7 L9 j
由表1可知，试验可用二水平正交表(如表2所示)进行。
w0 b3 Z: z0 N8 e# y试验表的安排如表3所示。6 |. i/ T* b% M5 t' M5 f
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 F10 q$ T; G @) t' K
3.试验并进行试验结果的分析/ S6 w+ n0 ^! N: |
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。
% ?3 A5 M, l9 m! |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：
" G) J" x3 v8 I2 t3 x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。% s' S6 J$ N* 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。
" {( f9 r- d1 T* U" Q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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