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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。
* f: a. G M; O. l* z4 p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。; _( Q7 Y# ]$ I/ ]$ e
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。
* A1 `1 i' b" R一、正交试验法的概述3 N- f( n4 n( i
4 z5 {' J: U2 U+ D$ T1.正交试验法
9 u& ]; Z% ^* P D# D0 k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： # x4 r* {. a# f' ?% _0 T
LN(MK) 9 p& l- Y2 S/ d
代号中 L——正交表的代号；
7 X3 [- w" C0 f( KN——正交表的横行数，即试验次数；
! C8 ~* z# V8 K0 n3 [M——字码灵敏，即每个因素的水平数(或位级数)；
5 R. I% p) l4 B% I) h" EK——正交表的纵列数，即可容纳的试验因素数。
+ b& t$ n. d& P5 H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。 6 P" B% r/ k. A' t# C
2.正交试验法的流程 ; B" E3 Z9 H3 s6 k( `' e" F
(1)明确试验的目的。
9 b, e6 X( `$ j7 a3 i) Q. D(2)确定试验的指标。
/ E2 ~9 z5 _/ d- Q+ v) M8 E(3)挑因素，选水平。 ; G0 o$ y5 m) l
(4)设计试验方案。
) R' A5 h* U- _( r(5)实施试验方案。 5 U4 r# \4 B4 X' J. \
(6)试验结果的分析。
+ t* l9 g( B8 x" ?2 ~0 E$ }( R) j(7)反复调优试验以逼近最优方案。
* Q0 n M) U& U; J+ C(8)验证试验并通过生产验证确定较优方案。 " Q3 O) z, M4 U, l, ?
(9)结论和建议。 二、正火工艺试验的设计和分析0 c# c* J* O+ c) K1 k
1.试验目的和指标" [! e# ^' n; q' i; V3 s! Y
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" S! Q" Z2 s* V
考核指标：钢材硬度HBW值。8 o: u ?. q" {
2.制定因素水平表
0 J0 M5 X7 B. J0 x, S由图2和上述可得，影响正火工艺的主要因素有：
: i& I# w+ R" _3 j1 s H! ^/ M8 xA：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。: p# B( W |# t; y$ u. f
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。
. k7 E+ H; b' Y; \由表1可知，试验可用二水平正交表(如表2所示)进行。- ?3 ]- ^) ~3 B4 E3 S! D7 q+ E- y9 L
试验表的安排如表3所示。
0 V0 L$ m9 c4 p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
9 F. s. S0 x4 h* q( g7 x3.试验并进行试验结果的分析
6 x: d& ~2 V' n6 e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。) i1 y7 e- w& |2 V2 |% t
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：
. D, H- f& l, v5 |2 E! 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。
& Y7 D( y8 q) w6 z% @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。
1 ]. C v) ]( A! ^# Q# W U! p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。! r; y/ U4 t k/ z. [ N
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