网站原创通过正交设计,采用球直径去除率、平均球度改变量和批直径一致性改变量等指标评价研究了钨钴类硬质合金球行星粗磨工艺
硬质合金球； 行星粗磨； 正交实验研究Tungsten cobalt carbide ball plaary coarse grinding process were studied by orthogonal experiment
Liu Wei
【Abstract】Through the orthogonal design, the ball diameter, the erage removal rate of change of volume and diameter of ball group consistency to change the index such as the quantity evaluation of W-Co type hard alloy ball plaary coarse grinding process
【Key words】Carbide ball； plaary coarse grinding； orthogonal experimental study
【中图分类号】G623.4 文献标识码：B文章编号：1673-8500（2012）11-0034-02
引言
在钨钴类硬质合金精密球的行星粗磨过程中,多种因素会影响球体加工的质量和效率,如球坯材料、磨料（种类和粒度）、加工载荷、研磨盘和保持架的转速、保持架的尺寸以及加工过程中研磨球的放置等[1][2].多因素实验会因为实验因素及其水平的增加使实验的实施变得困难,正交实验设计是一种科学可行的实验设计方法.
本文通过正交实验设计,以φ34.925mmYG13硬质合金球粗研加工为研究对象,研究加工载荷、研磨盘转速、磨料粒度3个主要工艺参数对材料去除率、圆度改变量、批一致性的影响规律,结论有益于优化加工工艺参数.1实验设计
1.1实验条件： 试验在三行星盘研磨机上进行, 工艺实验条件见表1.
表1 工艺实验条件
项目实验条件工件φ34.925mmYG13硬质合金球加工设备三行星盘研磨机研磨盘金刚石砂磨料B4C、金刚石微粉研磨盘转速30、40转/分钟加工载荷0.9、1.8KN加工球数30球/组（每行星盘10粒）试验测试时间粗磨30min1.2 正交设计[3]： 实验选取三个参数（因素）进行分析：A研磨压力、B研磨盘转速、C磨料粒度；每个因素取三个水平见表2
本实验采用了标准的3因素、2水平L 4（23 ）正交矩阵,如表3所列,分4行3列.每行表示一个实验的参数条件组合,即一个实验；每列对应于实验参数,包括三个水平0,三个水平1.在正交表的每一列中,不同数字所代表的参数水平所出现的次数是相等的；对于表中任意两列所组成的有序数共有4个,（0,0）、（0,1）、（l,0）、（1,1）,它们各出现一次.因此L 4（23 ）OA表所有3列都是平衡、正交、独立的.表3中,A、B、C列分别表示研磨压力（N/球）、研磨盘速度（r/min）、砂轮粒度（目）,输出（实验结果）为球的研磨效率（直径去除率）和加工精度（球度△S ph、球度改进量△（△S ph）、批直径一致性改进量△σ）.
表2 粗磨因素水平表
水平A研磨压力
（N/球）B研磨盘
转速（转/分）C砂轮
粒度（目）1303080/10026040140/170表3 粗磨实验参数设计L 4（23 ）表
实验号A压力
（N/球）B磨盘转速
（转/分）C砂轮粒度
（目）测试
结果10（30）0（30）0（80/100）201（40）1（140/170）31（60）0141101.2实验数据分析： 通过4组实验,最终可得到如表4所示的测试结果.
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表4 各组试验测试结果
组别粗磨后球度
△Sph
（μm）球度改进量
△（△Sph）
（μm）直径去除率
DRR
（μm/h）批直径一致性
改变量△σ
（μm）146.1271.102134.13530246.3360.725334.56840346.5260.763134.79630446.2481.561534.03740表5为针对直径去除率的直观分析表,表5中T0和T1,这两行数据分别是各因素同一水平结果之和.例如,T0A因素列的数据1.8274是A因素2个0水平实验值的和,而A因素2个0水平分别在第1,2号实验,所以
T0A等于DRR1+DRR2等于1.1021+0.7253等于1.8274
对T0,T1,这两行分别除以3,得到两行新的数据、,表示各因素在每一水平下的平均直径减小率.
为确定各因素的重要程度,对三因素进行极差分析.表5最后一行R是极差,它是、各列两个数据的极差.如A因素的极差R A等于0.7749-0.6091等于0.1658.
从表5中看到,C因素极差最大R C等于0.3918,说明砂轮粒度对粗磨材料去除率的影响最大.B因素的极差最小,说明磨盘转速对材料去除率的影响程度不大.
4本文结论
本文采用正交化试验,研究了钨钴类硬质合金球行星粗磨加工的影响因素,可得出如下结论：
砂轮粒度对粗磨材料去除率、圆度改变量、批直径一致性改变量的影响最大.
磨盘转速对粗磨材料去除率及圆度改变量的影响程度不大.
磨盘压力对批直径一致性改变量的影响较小.