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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。
$ a, V+ |& L8 r. N* z3 {# i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。3 T' S/ Z9 o2 p7 @, Z t
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。6 J6 Z H, A) L5 G% |5 w! o4 ~& Y2 [
一、正交试验法的概述
9 N& j1 T+ d7 y( {: ~6 w# \
1 s% D2 h" i- ?: T6 i. F1.正交试验法 6 \( ?1 g4 p5 a' E
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： , Y9 A% \# U" B3 \
LN(MK) + {/ @ g+ J. Q" O# u8 z
代号中 L——正交表的代号； O) v$ e& A+ l S( Q% ~+ |
N——正交表的横行数，即试验次数； 2 p( h1 ^, M5 @+ ?7 v' I( {9 g
M——字码灵敏，即每个因素的水平数(或位级数)；
. P6 S" n( E& E) o6 |& }% D3 qK——正交表的纵列数，即可容纳的试验因素数。
& {: p: |4 {9 T2 o; m: u: W' g! ?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。
, J- R5 F M2 \, L. Z2.正交试验法的流程
) X2 X9 A. r& d0 m7 B- ](1)明确试验的目的。 ( h8 V+ ^: `4 C' Y) m) H6 L4 k
(2)确定试验的指标。 " x6 B9 h; ` O- h0 w# O( o
(3)挑因素，选水平。
8 N: F6 i9 l2 I4 R, U) z5 }(4)设计试验方案。 . [$ a/ \* J$ o! w0 W: @
(5)实施试验方案。 / h; O1 l0 u" @! I. P
(6)试验结果的分析。 0 j1 |2 s5 G, }0 Z. b/ Y5 N6 F0 f
(7)反复调优试验以逼近最优方案。 ) v; ^7 f, v. n; T
(8)验证试验并通过生产验证确定较优方案。
9 Z" ^4 M; L+ R \/ s. S6 Q; b(9)结论和建议。 二、正火工艺试验的设计和分析
7 Q5 X4 R+ R$ O8 ~: F: U: ^7 t1.试验目的和指标
! O, V& d4 B! G! w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)。% j% g! ~ L6 C2 A
考核指标：钢材硬度HBW值。% w2 _' g' V" r
2.制定因素水平表
9 _+ E/ T' Z# \由图2和上述可得，影响正火工艺的主要因素有：* s9 |0 o X- [0 Z$ n7 C
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。: w7 J* p) w B$ A' y; 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。
+ y0 b$ ~5 a3 P* N0 E# x由表1可知，试验可用二水平正交表(如表2所示)进行。5 C7 A$ k# [9 Y4 P% B7 u
试验表的安排如表3所示。
% V* X6 h% P- N% @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
* U/ s9 d. x) Z4 }3.试验并进行试验结果的分析
0 S7 z( u, b" o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。- x( c2 l! s, C2 a
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：# y3 Z; \' C% d+ u( L
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。
9 L$ c" n. Q2 u$ E1 T/ R, a9 N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。
' {' c3 _. [! h! 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。3 ^+ i+ c4 ^: z' f, A
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