正交試驗設(shè)計法在生產(chǎn)中的應(yīng)用與實踐

1、1正交試驗設(shè)計法在生產(chǎn)中的應(yīng)用與實踐正交試驗設(shè)計法在生產(chǎn)中的應(yīng)用與實踐張翼飛施晶鄔振美航天科工哈爾濱XX風華有限公司摘要：摘要：本文結(jié)合在機械加工中的實際生產(chǎn)過程，通過運用科學的正交試驗設(shè)計方法，有效解決難加工材料在加工中專用刀具研制的技術(shù)難題，通過實例的闡述，進一步論述正交試驗設(shè)計法在生產(chǎn)過程的應(yīng)用與實踐，將這種試驗設(shè)計法的科學性、實用性、創(chuàng)造性進行詳實的介紹。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：正交試驗難加工材料專用刀具一、引言一、引言試驗設(shè)計是數(shù)理統(tǒng)

2、計中的一個較大的分支，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以及試驗所得的數(shù)據(jù)如何分析等，它的內(nèi)容十分豐富。常用的試驗設(shè)計方法有：正交試驗設(shè)計法、均勻試驗設(shè)計法、單純形優(yōu)化法、雙水平單純形優(yōu)化法、回歸正交設(shè)計法、序貫試驗設(shè)計法等。可供選擇的試驗方法很多，各種試驗設(shè)計方法都有其一定的特點。所面對的任務(wù)與要解決的問題不同，選擇的試驗設(shè)計方法也應(yīng)有所不同。正交試驗設(shè)計法是通過認真分析產(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”進行科學地安排與分析多因素試驗的方法。其主要優(yōu)點是有很強的針對性，能在多種的試驗方案中優(yōu)選出具有代表性強的少數(shù)幾個實用試驗方案，并且通過優(yōu)選后的這少數(shù)試驗方案的試驗結(jié)果進行分析，推斷出最優(yōu)方案，同時還可以作進一步的分析，得到對所加工產(chǎn)品更多的相關(guān)各因素的信息。這是目前比較科學，效果顯著的試驗設(shè)計方法之一，是提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高加效率的最佳途徑。二、正交試驗設(shè)計法在難加工材料專用刀具研發(fā)制造中的應(yīng)用與實踐二、正交試驗設(shè)計法在難加工

4、材料專用刀具研發(fā)制造中的應(yīng)用與實踐在公司科研生產(chǎn)中就加工鈦合金專用刀具研制實例，來進一步對正交試驗法在刀具方面的應(yīng)用與實踐進行闡述和分析。（一）現(xiàn)狀情況分析鈦合金整體閉式葉輪是我公司重點的科研項目，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用的刀具來保障生產(chǎn)，沒有相應(yīng)的專用刀具就很難完成這項高科技科研項目。我公司數(shù)控車間我公司數(shù)控車間

5、20072007年開始試制加工鈦合金整體閉式葉輪，生產(chǎn)情況如下：年開始試制加工鈦合金整體閉式葉輪，生產(chǎn)情況如下：刀具名稱使用數(shù)量使用時間刀具耐用度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、化學活性高、加工硬化強烈、微觀組織中存在硬質(zhì)相等特點，使得鈦合金

6、材料在加工時，切削溫度高、單位切削力大、刀具磨損嚴重等，從而影響了鈦合金的加工效率。1、TC6的組織特點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⑴切削刃負荷重。切削鈦合金時切屑變形系數(shù)小，按近或小于1切屑與刀具前面的接觸長度很短，只有切鋼時的1／3～1／4。雖然切削力切鋼時約小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，實驗指出，切削鈦合金的切削溫度比切削45鋼時約高一倍以上。⑶刀具磨損嚴重，切削鈦合金時刀具容易磨損，除了切削溫度高這個原因