正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)法在生產(chǎn)中的應(yīng)用與實(shí)踐

1、1正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)法在生產(chǎn)中的應(yīng)用與實(shí)踐正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)法在生產(chǎn)中的應(yīng)用與實(shí)踐張翼飛施晶鄔振美航天科工哈爾濱XX風(fēng)華有限公司摘要：摘要：本文結(jié)合在機(jī)械加工中的實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程，通過(guò)運(yùn)用科學(xué)的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，有效解決難加工材料在加工中專(zhuān)用刀具研制的技術(shù)難題，通過(guò)實(shí)例的闡述，進(jìn)一步論述正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)法在生產(chǎn)過(guò)程的應(yīng)用與實(shí)踐，將這種試驗(yàn)設(shè)計(jì)法的科學(xué)性、實(shí)用性、創(chuàng)造性進(jìn)行詳實(shí)的介紹。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：正交試驗(yàn)難加工材料專(zhuān)用刀具一、引言一、引言試驗(yàn)設(shè)計(jì)是數(shù)理統(tǒng)

2、計(jì)中的一個(gè)較大的分支，是用于決定數(shù)據(jù)收集的方法，討論如何合理地安排試驗(yàn)以及試驗(yàn)所得的數(shù)據(jù)如何分析等，它的內(nèi)容十分豐富。常用的試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法有：正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)法、均勻試驗(yàn)設(shè)計(jì)法、單純形優(yōu)化法、雙水平單純形優(yōu)化法、回歸正交設(shè)計(jì)法、序貫試驗(yàn)設(shè)計(jì)法等。可供選擇的試驗(yàn)方法很多，各種試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法都有其一定的特點(diǎn)。所面對(duì)的任務(wù)與要解決的問(wèn)題不同，選擇的試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法也應(yīng)有所不同。正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)法是通過(guò)認(rèn)真分析產(chǎn)品各方面特性，選擇影響其加工效果的重要因素，利用

3、“正交表”進(jìn)行科學(xué)地安排與分析多因素試驗(yàn)的方法。其主要優(yōu)點(diǎn)是有很強(qiáng)的針對(duì)性，能在多種的試驗(yàn)方案中優(yōu)選出具有代表性強(qiáng)的少數(shù)幾個(gè)實(shí)用試驗(yàn)方案，并且通過(guò)優(yōu)選后的這少數(shù)試驗(yàn)方案的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，推斷出最優(yōu)方案，同時(shí)還可以作進(jìn)一步的分析，得到對(duì)所加工產(chǎn)品更多的相關(guān)各因素的信息。這是目前比較科學(xué)，效果顯著的試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法之一，是提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高加效率的最佳途徑。二、正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)法在難加工材料專(zhuān)用刀具研發(fā)制造中的應(yīng)用與實(shí)踐二、正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)法在難加工

4、材料專(zhuān)用刀具研發(fā)制造中的應(yīng)用與實(shí)踐在公司科研生產(chǎn)中就加工鈦合金專(zhuān)用刀具研制實(shí)例，來(lái)進(jìn)一步對(duì)正交試驗(yàn)法在刀具方面的應(yīng)用與實(shí)踐進(jìn)行闡述和分析。（一）現(xiàn)狀情況分析鈦合金整體閉式葉輪是我公司重點(diǎn)的科研項(xiàng)目，其加工難度大，技術(shù)含量高。其產(chǎn)品材料為難加工材料鈦合金，切削性能不好，對(duì)刀具的技術(shù)要求非常高，要想加工出該產(chǎn)品，就需要研制出適合加工鈦合金材料的專(zhuān)用的刀具來(lái)保障生產(chǎn)，沒(méi)有相應(yīng)的專(zhuān)用刀具就很難完成這項(xiàng)高科技科研項(xiàng)目。我公司數(shù)控車(chē)間我公司數(shù)控車(chē)間

5、20072007年開(kāi)始試制加工鈦合金整體閉式葉輪，生產(chǎn)情況如下：年開(kāi)始試制加工鈦合金整體閉式葉輪，生產(chǎn)情況如下：刀具名稱(chēng)使用數(shù)量使用時(shí)間刀具耐用度Φ3平刀4支120分鐘60分鐘／支Φ2.5合金鉆頭1支60分鐘60分鐘／支Φ3球刀8支240分鐘30分鐘／支Φ2.4球刀20支1200分鐘60分鐘／支3（二）材料分析鈦合金是航空航天工業(yè)中應(yīng)用廣泛的一種難加工材料。因其導(dǎo)熱系數(shù)小、化學(xué)活性高、加工硬化強(qiáng)烈、微觀組織中存在硬質(zhì)相等特點(diǎn)，使得鈦合金

6、材料在加工時(shí)，切削溫度高、單位切削力大、刀具磨損嚴(yán)重等，從而影響了鈦合金的加工效率。1、TC6的組織特點(diǎn)TC6(TI6Al2.5Mo2.0Cr0.3Si0.5Fe)含15～20%穩(wěn)定化元素，屬耐熱鈦合金，工作溫度350～450℃。TC6TC6合金規(guī)定性能合金規(guī)定性能室溫性能高溫性能?b??αKMPaMPa??MJmMJm2溫度溫度?b?100100℃MPaMPaMPaMPa931931101023230.30.3450450588588

7、5395392、TC6材料切削加工特點(diǎn)⑴切削刃負(fù)荷重。切削鈦合金時(shí)切屑變形系數(shù)小，按近或小于1切屑與刀具前面的接觸長(zhǎng)度很短，只有切鋼時(shí)的1／3～1／4。雖然切削力切鋼時(shí)約小20%，但卻集中在切削刃附近，容易造成刀具的崩刃。⑵切削溫度高由于鈦合金導(dǎo)熱性很差，且切屑接觸長(zhǎng)度很短，不利于切削熱的導(dǎo)出，致使切削刃區(qū)溫度較高，實(shí)驗(yàn)指出，切削鈦合金的切削溫度比切削45鋼時(shí)約高一倍以上。⑶刀具磨損嚴(yán)重，切削鈦合金時(shí)刀具容易磨損，除了切削溫度高這個(gè)原因