基于正交试验的螺纹剪切系统参数优化设计
正交试验设计因素选择与优化策略
正交试验设计因素选择与优化策略正交试验设计是一种常用的统计方法，用于确定影响某一产出指标的多个因素之间的关系。
通过使用正交试验设计，可以在少量实验中获得充分的信息，从而帮助优化产品或过程。
然而，正确选择和优化正交试验设计的因素是关键的。
本文将探讨正交试验设计因素选择与优化策略。
1. 因素选择在确定正交试验设计的因素时，需要考虑以下几个方面：1.1 问题定义首先，需要明确研究的问题定义。
确定您感兴趣的产出指标，并确定可能影响该指标的因素。
1.2 因素类型确定因素的类型是选择正交试验设计的重要一步。
因素可以是定性的或定量的。
定性因素是指不能被精确测量的因素，如颜色或形状；而定量因素是可以被准确测量的，如温度或时间。
确保正确识别因素的类型，以便正确选择设计。
1.3 因素数量确定正交试验设计中的因素数量是很重要的。
较少的因素数量可以减少实验规模，但可能无法完全掌握因素之间的相互作用。
较多的因素数量可能会增加实验的复杂性。
根据实验的目标和可用资源，选择适当的因素数量。
2. 优化策略在确定正交试验设计的因素之后，需要考虑如何优化设计以获得可靠的结果。
以下是几个常用的优化策略：2.1 L型表设计L型表是正交试验设计中常用的设计类型之一。
它可以用于确定每个因素的水平对产出指标的影响，并确定因素之间的相互作用。
通过选择适当的L型表设计，并根据实验结果进行分析，可以获得最佳的因素水平组合。
2.2 随机化在正交试验设计中，随机化是必不可少的。
它可以减少可能存在的偏差，并提高实验结果的可信度。
通过随机化因素水平的选择和实验的顺序，可以降低因素之间的干扰效应。
2.3 统计分析使用适当的统计方法对实验数据进行分析也是优化正交试验设计的重要策略。
通过运用方差分析、回归分析等方法，可以确定哪些因素对产出指标具有显著影响，并进一步优化设计。
2.4 反应面法反应面法是一种基于正交试验设计结果的建模方法。
通过构建数学模型，可以预测产出指标在不同水平组合下的表现。
基于正交试验法的注塑件成型工艺参数优化设计
基于正交试验法的注塑件成型工艺参数优化设计
正交试验法是一种常用的多因素试验设计方法，它可以通过有限次试
验来确定多个因素对某一响应变量的影响程度和最优组合，从而实现
工艺参数的优化设计。
在注塑件成型过程中，正交试验法可以用于优
化注塑温度、压力、速度等工艺参数，提高产品的质量和生产效率。
首先，确定试验因素。
在注塑件成型过程中，影响产品质量的因素很多，如注塑温度、模具温度、注塑压力、注塑速度、保压时间等。
根
据实际情况和经验，选择几个主要因素进行试验设计。
其次，确定试验水平。
每个试验因素都有不同的水平，如注塑温度可
以设置为180℃、190℃、200℃等不同水平。
根据实际情况和经验，选择合适的水平进行试验设计。
然后，进行试验设计。
根据正交试验表，设计出一组合理的试验方案，包括试验因素、试验水平和试验次数。
在试验过程中，要注意控制其
他因素的影响，保证试验结果的准确性和可靠性。
最后，分析试验结果。
根据试验结果，确定各个因素对产品质量的影
响程度和最优组合。
通过对试验数据的统计分析，可以得出各个因素
的主效应、交互效应和误差效应，从而确定最优工艺参数组合，提高
产品的质量和生产效率。
总之，正交试验法是一种有效的工艺参数优化设计方法，可以帮助企业提高产品的质量和生产效率，降低成本和风险。
在注塑件成型过程中，正交试验法的应用可以有效地优化注塑温度、压力、速度等工艺参数，提高产品的质量和生产效率。
正交试验设计在零件优化设计中的应用
文献标识码 !B 序 a 找出较好的生产条件或最优参数组合[1] 经验证
!
明 a 正交试验设计是一种解决多因素优化问题的卓 有成效的方法 下面就利用正交试验设计来寻求破
损零件改进设计的最优参数组合方案
" "#!
零件改进设计最优参数试验 试验目的 分析图 2 零件各主要尺寸对零件破损处所受应
B
圆角 / mm O1 > 5 O2 > 10 O3 > 15 O1 > 5 O2 > 10 O3 > 15 O1 > 5 O2 > 10 O3 > 15
与极差分析得出的结论一致 O 如表 3 所示 >O 而上述
壁厚 / mm O1 > 30 O2 > 32 O3 > 34 O2 > 32 O3 > 34 O1 > 30 O3 > 34 O1 > 30 O2 > 32
模型进行有限元的静应力分析 自由度都予以约束
各螺栓孔空间六个
该如何合理
在螺栓头的最大直径所在的圆
地确定改进后的尺寸呢 这是一个多因素的问题 a 因 而可采用 正交试验设计
环面内施加 400kN 的均布作用力
"#$ "#$#!
试验因素 可变因素 选 用 三 个 可 变 因 素 导 套 外 径 A mm 过渡圆
基于胀形基础上的多工序翻孔工艺的研究
陈传胜 O 安徽职业技术学院 机械系 安徽 合肥 230051 O
摘 要 !翻 孔 是 冲 压 加 工 中 常 用 的 一 种 工 艺 方 法 通 常 翻 孔 由 于 材 质 ~孔 的 直 径 及 模 具 结 构 等 方 面 的 原 因 使翻孔后零件的竖边高度受到限制 文章讨论了将胀形工艺和翻孔工 艺 组 合 起 来 以 增 加 翻 孔 高 度 ~ 改 善工艺过程 关键词 ! 机械制造 ; 翻孔 ; 胀形 ; 冲压件 中图分类号 !TG386 文献标识码 !B 如以极限翻孔系数 Kmin 代入上式 , 则一次翻孔 可达到的最大竖边高度为 :
基于正交试验的铣削参数和刀具磨损对表面粗糙度的影响研究
Ｖｏ １ ． ２ ６， Ｎｏ ． ２
Ｍａ ｒ ． ． ２０１ ３
文 章 编 号 ：１ ０ ０ ２ — ６ ６ ７ ３（ ２ ０ １ ３ ）０ ２ — １ ３ ３ － ０ ３
基于正交试验的铣削参数和刀具磨损对表面粗糙度的影响研究
朱红 波 ，王 迪 ，王 笑
（ １ ． 克 拉 玛 依 职 业 技 术 学 院 ，新 疆 独 山 子 ８ ３ ３ ６ ０ ０ ；２ ． 新 疆 机 电 职 业 技 术 学 院 ，新疆 乌 鲁 木 齐 ８ ３ ０ ０ １ １ ）
摘
要 ：切 削加 工表 面粗糙 度 对 零件 的使 用 性能 有 重要 影响 ，而加 工过程 中的 工艺条 件 又是 影响表 面粗糙 度
的 主要 因素 。利 用 正交 试验 方 法安排 铣 削试 验 ，通过 方 差分 析等 方 法进 一步 分析 切 削参 数和 刀具磨
损 对 表 面 粗 糙 度 的 影 响 规 律 ．确 定 影 响 表 面 粗 糙 度 的 主 要 因 素 ， 为 合 理 选 择 切 削 加 工 工 艺务 件 提 供
ｏｆ ｔ ｈ ｅ ｃ ｕｔ ｉｎ ｔ ｇ ｐａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｓ ｒ ａ ｎｄ ｔ ｏ ｏ ｌ ｗｅ ｒ ａ ｏ ｎ ｓ ｕｒ ｆａ ｃ ｅ ｒ ｏ ｕ 【 ｇ ｈｎ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎｖ ｅ ｓ ｔ ｉ ｇ ａ ｔ ｅ ｄ ｔ ｈ ｒ ｏｕ ｇ ｈ ｍｅ ｔ ｈｏ ｄ ｓ ｓ ｕ ｃ ｈ ａ ｓ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ ｖａ ｒ ｉ ａ ｎｃ ｅ ，ｄｅ ｔ ｅ ｒ ｍｉ ｎ ｅ ｔ ｈ ｅ ｅ ｆｅ ｃ ｔ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈｅ ｓ ｕ ｆａ ｒ ｃ ｅ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈｎ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｍａ ｉ ｎ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｓ ， ｐ ｒ ｏｖ ｉ ｄ ｅ ａ ｔ ｈｅ ｏ ｒ ｅ ｉ ｔ ｃ ｌ ａ ｂ ｓｉ ａ ｓ ｆ ｏ ｒ ｔ ｈｅ ｒ ｅ ａ ｓ ｏ ｎ ａ ｂ ｌ ｅ ｃ ｈｏ ｉ ｃ ｅ ｏｆ ｃ ｕｔ ｔ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｏｃ ｅ ｓ ｓ ｃ ｏｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎｓ ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄｓ ：ｏ ｒ ｔ ｈ ｏｇ ｏ ｎ ｌ ａ ｔ ｅ ｓ ｔ ；ｃ ｕ ｔ ｉ ｔ ｎｇ ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｓ ；ｔ ｏ ｏ ｌ ｗｅ ｒ ；ｓ ａ ｕｒ ｆａ ｃ ｅ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ ｎｅ ｓ ｓ ；ａ ｎａ ｌｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ ｖ ａ ｒ ｉ ａ ｎｃ ｅ
基于正交试验的螺旋叶片冲压成形模拟优化研究
1引言回弹现象一直是困扰冲压成形领域的一个难题,从Num iSheet 国际板料成形数值模拟会议历年来的回弹标准考题数值模拟和试验结果对比可以得出[1,2],许多模拟结果与试验值相差甚远。
为了缩小模拟与试验结果的误差,必须控制并提高回弹模拟精度,其中最重要的就是如何提高成形模拟的精度,只有提高了成形模拟的精度才能相应地提高回弹模拟的精度。
为了研究如何提高板料冲压成形的模拟精度,现选取复杂多曲率件—混凝土搅拌机螺旋叶片为研究对象,首先根据成形时的能量平衡方程以及考察动能与内能的成形历史评估模拟结果是否达到准静态成形的要求,然后使用A BAQUS 有限元软件,采用正交试验方法对研究对象冲压成形模拟的重要参数:积分点、分析步时间、摩擦因子、网格大小进行试验研究,找出最优的模拟参数组合,得到最佳结果,为提高多曲率件冲压成形模拟精度提供准确合理的依据。
2准静态成形评估2.1A BAQUS 有限元软件A BAQUS 有限元软件,其解决问题的范围从相对简单的线性分析到许多复杂的非线性问题[3],被认为是目前世界上功能较强的非线性CAE 软件。
2.2准静态成形模拟评估A BAQUS/Ex p licit 中的能量平衡方程[4]:——————————————————————收稿日期:2009-06-10。
基金项目:广州市科技攻关计划项目(2007Z2-D9031)。
作者简介:周泰安(1985-),男,湖北咸宁人,在读硕士,主要从事塑性加工与模具计算机技术方面的研究,地址:广东省广州市五山路381号华南理工大学机械与汽车工程学院模具研究室,(电话)159****1705,(电子信箱)and y z5555@ 。
基于正交试验的螺旋叶片冲压成形模拟优化研究周泰安,冯杨,阮锋(华南理工大学机械与汽车工程学院,广东广州510640)摘要:以A BAQUS/Ex p licit 有限元软件为平台,以搅拌机螺旋叶片为研究对象,建立螺旋叶片冲压成形的三维有限元模型,并对叶片板冲压成形进行了数值模拟。
基于仿真切削参数的正交试验设计及优化
基于仿真切削参数的正交试验设计及优化赵帅;李震;毕雅萱【摘要】本文利用DEFORM-3D软件模拟了转盘零件在不同切削参数条件下切削力、形变量的变化值,并将这些数值通过正交试验得到最优化的切削工艺参数,后经切削试验,零件各孔误差均在合理范围内,该方法为以后零件切削工艺参数的选择起到了一定的借鉴作用.【期刊名称】《金属加工：冷加工》【年(卷),期】2015(000)023【总页数】3页(P61-63)【作者】赵帅;李震;毕雅萱【作者单位】鹤壁汽车工程职业学院河南458030;鹤壁汽车工程职业学院河南458030;鹤壁汽车工程职业学院河南458030【正文语种】中文高精度多工位机床的关键核心部件包括转动圆盘、上下动力头座，俗称“三明治”机构。
如图1所示，转动圆盘是机床的分度回转工作台，台面上安装有夹具和工件；上下动力头座分别位于转动圆盘的上下两侧，起到支撑动力头的作用。
如图2所示，“三明治”机构零件属于精密多孔盘类结构件，外沿孔径的尺寸精度要求在±5μm，圆度精度要求在8μm。
因此，零件孔的制造精度要求格外严格，台面上孔的加工量占整个零件加工量的一半以上。
现以转动圆盘孔的加工为例，对其工艺参数的选择进行分析研究。
图1 “三明治”机构图2 “三明治”机构零件结构Deform—3D是一套基于工艺模拟系统的有限元仿真软件，其强大的模拟引擎，能够分析金属成形过程中多个关联对象耦合作用的大变形和热特性。
与传统的直接试验法相比，使用软件仿真费用低、耗时短，在考虑多因素时其优势尤为显著。
因此，本文以Deform—3D软件为平台，针对转盘镗孔过程进行模拟仿真，并通过正交试验得出最优化切削参数组合。
1.Deform—3D有限元仿真平台（1）建立有限元模型。
由于Deform—3D分析软件不具备三维造型功能，所以本文选择在Solidworks软件中建立模型。
在Solidworks中建立的镗刀装配模型如图3所示，其中镗刀前角γo=8°，后角αo=10°，刀尖圆弧半径rε=0.2mm。
基于正交试验的激光切割机穿孔工艺参数优化
ｌ Ｏ Ｏ ｍ ， ｎ ， 聚 焦 镜 片 Ｋ Ｉ ５ ０ ｎ １ １ １ １ ， ： ｌ １ ｌ １ 放＿ 人 牢 Ｍ： １ ． ２ ～
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基于正交试验 的激 光切 割机 穿孔工艺 参数优化
朱鹏程 ， 薛华军 ， 吴许祥， 吕金鹏 ， 凌 步军
（ 江 苏亚 盛 机 床 股 份 仃 限 ， 叫 江， ： 肯令 椭 搬 什 锌能 装 点 《 ． 江苏 扬州 ２ ２ ５ ２ ０ ０）
摘要 ： 在尚功率激 ￣ 匕 切 制工 艺参 数 优 『 匕 过 得 中， 穿孔 工 艺 参 数 的 彳 ＝ 确 定 性 大 ， ｊ ． 文 ｊ Ｒ艘 阐堆 常¨ 珂 显 正 交试 聆 的 合理 １ ， ； － ｚ 明． 可 以 通过 较 少的 试 聆 援 ＂ ｒ ￣ ｔ － ｔ 《 什 的 孔 畚 数 关键 词 ： 高功 率澈 亡 ｌ 切割； 审孔 工 艺毒 数 ； 正 变试 聆 中图 分 类 号 ： Ｉ ＇ Ｇ ４ ８ ５ ； ｒ （ ； ５ ０ ６ ． ７ ＋ １ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ ２ — ０ ｌ ２ Ｉ （ ２ ０ ｌ ７ ） Ｏ ６ ～ ０ ０ ３ ９ ～ ０ ４
基于正交试验法的中走丝线切割机床单次切割工艺参数优化研究
【 金项 目】 基 苏州 科 技 学 院 校科 研基 金 项 目 （４ ０ １０ ） ３ １ １４ ２
【 者 简 介］ 文春 （９ １ ）男 ， 作 齐 １６ 一 ， 江西 婺 源 人 ， 副教 授 ， 士 ， 硕 从事 特 种 加 工 技 术研 究 、 电产 品设 计 与 开 发 。 机
滤； 电极丝用 ‘ ．８ｍｍ 的钼丝 ， 件材 料用 厚度 ４ 的 Ｃ ｌ ｐ １ ０ 工 ０ｍｍ ｒ２淬 火模具 钢 。 １ ． 正 交试验 设计 ２
影 响单次 切 割工 艺指 标 的 因素很 多 ， 电参 数 和非 电参 数 两 大类 ， 中影 响最 大 的可 控 性参 数 是 电参 有 其 数 ， 对 中走 丝机 床 ， 丝 速度 ｎ也 是一个 重 要影 响参 数 ， 他 因素 一般在 加 工过程 中控 制 在一 定 的范 围之 针 走 其
都 有较 大差 异 ， 工艺 数据 的通 用性 受 到质疑 ， 因此 ， 厂 家如何 针对 不 同类 型的机 床建 立相 应 的工 艺数 据库 各 具有 重要 的现 实意 义 。
１ 工 艺 试 验 方 案
工 艺参 数是 线切 割加 工过 程 中 的重 要影 响 因素 ， 如何 优化 工艺 参数 是机 床能 否最 大 限度 发挥 其效 能 的 关键 。影响线 切割 加工 工艺指 标 的因素很 多 ， 可调 节范 围很广 ， 且 如果 采用全 面试 验 的工艺方 案进行 优化 工
艺参 数其 工作 量 巨大 。由于正交 试验具 有 正交性 、 代表 性和综 合可 比性 ， 优化 的结果 具有较 高 的可靠性 『 且 ５ １ ，
基 于正 交试 验 的原理 可 以用部 分试 验代 替全 部试 验 ， 这样 就可 以大大地 减少 试验 的工 作量 ， 因此 ， 该试 验研
用正交试验设计方法优化刀具设计
验 点有 如下两个 条件 ： １ 任 一因素 的诸 水平做 相 同数 目的试 验 ； ）
２ ）任两个因素的水平组合做相同数 目的试验 。 这 就 使得 用 正 交 表 安 排 的 试 验 有很 好 的代 表 性 ，同 时 ，大 大 减 少 了 试验 次 数 。将 正 交试 验 法 应 用 在 刀具 设 计 中 ， 既 可 以 避 免 一 些 无 谓 的 计
会 出现 为 了指 标 合格 ，某 参 数 只能 选 取 极 端 值 ， 尽 管校 验 合 格 ，但选 定 的参 数 不一 定是 最 优 。 要
用正 交试 验优化 刀具设 计过 程 。
１ ）试 验 目的
通过 正交 试 验 ，找 出在 满 足 拉 刀 强 度要 求 的 前提 下 ，刀 具 参数 的最 优 值 。使 刀 具 既 符合 工 作
性 能 要求 ，又节 约材料 ，降 低成 本 。 ２ ）确定 因素 、水 平和指 标
２１ 试验指 标和 因素 的选取 ．
在 圆 孔 拉 刀 设 计 中 ，需 要 校 验 的 指 标 主 要
找到 最 优 的 参数 组 合 ，就 需要 多次 反 复 计 算和 试
验 ，在 有 多 因 素影 响 时 ，就 更难 确 定 合 理 的参 数
１ 正交试验设计方法的优点
简 单 说 ，正 交试 验设 计 就 是 用 正 交 表确 定 试 验 方 案 ，并 对 结果 进 行 统 计分 析 。正 交 试验 的试
２２ 水 平的确定 ．
为 了便 于衡 量 各 因素 对 试 验 指 标 的 影 响 ，选 取 设 计 手 册 提 供 的 经 验 值 范 围 的 中 问 值 为 基 本
以 及 是 否 容 易 达 到 合 格 标 准 ，现 选 取 容 屑 条 件
基于正交试验的某齿轮轴工艺参数优化
基于正交试验的某齿轮轴工艺参数优化雷建波【摘要】齿轮轴成形属于精密成形过程,其预制坯形状对终锻成形质量有至关重要的影响.本文以影响预制坯成形过程中的4个工艺参数——凸模速度、摩擦因数、预锻凸模拐角斜度、预锻凹模斜度为设计变量,终锻成形载荷与坯料充填情况为目标函数,利用正交试验,选用了4因素3水平进行试验方案设计,利用Deform-3d软件分别模拟分析了各个不同试验方案,得到了最佳工艺参数组合,并通过模拟验证该优化方案的正确性.试验结果对生产实际具有一定指导意义.【期刊名称】《锻压装备与制造技术》【年(卷),期】2014(049)002【总页数】3页(P56-58)【关键词】锻造成形;齿轮轴;正交试验;工艺优化【作者】雷建波【作者单位】海装重庆局,重庆400042【正文语种】中文【中图分类】TG3160 引言齿轮轴作为一种极为重要的传动零件，越来越多地应用于汽车、航天、仪表等行业，其产品质量要求也越来越高[1]。
传统的齿轮轴的生产工艺，存在着产品质量较难保证、模具使用寿命有限、成形工艺需较大的变现力的问题[2]。
在齿轮轴精密成形工艺中，其预制坯工艺在整个工艺中有着至关重要的影响[3]。
因而通过优化预锻工艺来提高齿轮轴生产质量，具有重要的现实意义。
本文针对某型号（如图1所示）的齿轮轴，对其预制坯形状进行分析研究，为优化齿轮预制工艺参数，选取4个工艺参数——凸模速度、摩擦因数、预锻凸模拐角处斜度、预锻凹模斜度为设计变量，终锻成形载荷与坯料充填情况（坯料与模具最大距离）为目标函数，运用正交试验，利用Deform-3D软件分别模拟分析了各个不同试验方案，分析得出最佳的不同参数工艺参数组合，并分析不同工艺参数对成形载荷已经成形质量的影响比重。
图1 齿轮轴1 试验方案的建立与设计1.1 有限元模型的建立采用Deform-3D进行数值模拟分析，对相关数据作简化处理，坯料设置为塑性材料、上下模具设置为刚性体，坯料的网格划分为50000，步距0.5mm，坯料材料选择为20CrMnTiH3，坯料温度设置为800℃，凸模与凹模的温度设置为300℃，热交换系数设置为5。
关于切削参数的正交试验法优化案例
关于切削参数的正交试验法优化案例关于切削参数的正交试验法优化案例随着科技的不断发展⽣产⽣活中对加⼯件的精度要求越来越⾼特别是军事领域中。
要提⾼加⼯件的精度使其达到应⽤要求就要选择合适的机床和⼑具材料使⽤合适的⼯艺、正确的⼑具⼏何形状和切削参数。
但是在机械切削加⼯过程中影响加⼯质量的因素很多⽽且因素之间也是相互影响、相互制约的。
特别是切削三要素其对零件表⾯质量、加⼯效率的影响很⼤。
由于正交试验法操作简单即对试验进⾏审计安排使得试验次数尽量少⽽且可以通过对试验结果的分析得到优化的参数。
因此作者采⽤⽤正交试验法对切削三要素进⾏分析。
1正交试验法正交试验法是⼀种使⽤数学统计原理进⾏最优选择的⽅法。
正交试验设计是根据正交性从全⾯试验中挑选出部分有代表性的点进⾏试验，这些有代表性的点具备了“均匀分散齐整可⽐”的特点。
正交试验设计是分析因式设计的主要⽅法，是⼀种⾼效率、快速、经济的实验设计⽅法。
正交试验设计⼜叫正交设计、正交试验法简称正交法。
它利⽤正交表作为⼯具，多组试验可同时进⾏，故有利于缩短试验周期，直接⽐较各个因素及考察各因素间交互作⽤对指标的影响，是⼀种科学的优选法。
正交法有3条基本原则即正交分解、综合可⽐、均衡搭配。
这是正交法的统计分析、直观分析和试验模型的理论基础。
在多因素优化试验时利⽤数理统计学与正交性原理从⼤量的试验点中挑选有代表性和典型性的点应⽤“正交表”科学合理地安排试验从⽽⽤尽量少的试验次数得到最优的试验结果。
正交表也叫做正交阵列是试验设计的基本⼯具其是根据均衡分布的思想运⽤组合数学理论构造的⼀类数学表格表⽰⽅法为()c aL b,其中L表⽰正交表a表⽰试验次数也就是表的⾏数b表⽰因素的⽔平数c表⽰因素的个数。
如()342L是⼀张最简单的正交表。
使⽤正交试验⾸先需要根据试验要求确定试验指标;其次根据试验指标的特征性质从已知量中确定影响因素;然后确定试验因素的典型值的个数即因素⽔平。
⾄此需要确定⼀个合适正交表根据正交表的组合关系将各个因素及其⽔平填写进正交表中就可以得到⼀个正交试验安排。
关于切削参数的正交试验法优化案例
课程名称：试验设计与数据处理题目名称：关于切削参数的正交试验法优化案例专业：机械工程学生姓名：班级：学号：关于切削参数的正交试验法优化案例随着科技的不断发展生产生活中对加工件的精度要求越来越高特别是军事领域中。
要提高加工件的精度使其达到应用要求就要选择合适的机床和刀具材料使用合适的工艺、正确的刀具几何形状和切削参数。
但是在机械切削加工过程中影响加工质量的因素很多而且因素之间也是相互影响、相互制约的。
特别是切削三要素其对零件表面质量、加工效率的影响很大。
由于正交试验法操作简单即对试验进行审计安排使得试验次数尽量少而且可以通过对试验结果的分析得到优化的参数。
因此作者采用用正交试验法对切削三要素进行分析。
1正交试验法正交试验法是一种使用数学统计原理进行最优选择的方法。
正交试验设计是根据正交性从全面试验中挑选出部分有代表性的点进行试验，这些有代表性的点具备了“均匀分散齐整可比”的特点。
正交试验设计是分析因式设计的主要方法，是一种高效率、快速、经济的实验设计方法。
正交试验设计又叫正交设计、正交试验法简称正交法。
它利用正交表作为工具，多组试验可同时进行，故有利于缩短试验周期，直接比较各个因素及考察各因素间交互作用对指标的影响，是一种科学的优选法。
正交法有3条基本原则即正交分解、综合可比、均衡搭配。
这是正交法的统计分析、直观分析和试验模型的理论基础。
在多因素优化试验时利用数理统计学与正交性原理从大量的试验点中挑选有代表性和典型性的点应用“正交表”科学合理地安排试验从而用尽量少的试验次数得到最优的试验结果。
正交表也叫做正交阵列是试验设计的基本工具其是根据均衡分布的思想运用组合数学理论构造的一类数学表格表示方法为()c a L b,其中L表示正交表a表示试验次数也就是表的行数b表示因素的水平数c表示因素的个数。
如()342L是一张最简单的正交表。
使用正交试验首先需要根据试验要求确定试验指标;其次根据试验指标的特征性质从已知量中确定影响因素;然后确定试验因素的典型值的个数即因素水平。
211011315_专题研究·基于正交试验的气密特殊螺纹油管接头密封性能研究
２０２３年第５２卷第２期第１页石油矿场机械犗犐犔 犉犐犈犔犇 犈犙犝犐犘犕犈犖犜２０２３，５２（２）：１８文章编号：１００１ ３４８２（２０２３）０２ ０００１ ０８基于正交试验的气密特殊螺纹油管接头密封性能研究秦双双１，王莹莹２，刘云迪２，赵宏林２，林泽庆２（１．中海油能源发展装备技术有限公司，天津３００４５７；２．中国石油大学（北京）安全与海洋工程学院，北京１０２２４９）摘要：开发深海油气需要钻探大量超深井、大位移井，井下油管需要承受水下复合载荷的综合作用，这对气密特殊螺纹油管接头的密封性能提出挑战。
以 ９９．２５ｍｍ×６．４５ｍｍ气密油管特殊螺纹接头为研究对象，以密封面最大接触压力为考核指标，依据ＩＳＯ１３６７９标准Ａ系试验载荷包络线对正交优化试验结果进行密封性能分析。
分析结果表明：密封面最大接触压力影响因素敏感性由大至小的顺序为：密封面角度＞扭矩台肩角度＞螺纹承载面角度＞螺纹锥度＞螺纹螺距；气密特殊螺纹油管接头参数最优组合为密封面角度１０°、扭矩台肩角度－１２°、螺纹承载面角度１２°、螺纹锥度１∶１８、螺纹螺距４．８ｍｍ；优组后油管接头在ＩＳＯ１３６７９标准Ａ系试验载荷下各加载点密封性能良好。
所得结果对气密特殊螺纹油管结构的进一步优化设计具有指导意义。
关键词：气密特殊螺纹；油管接头；密封性能；正交试验；优化组合中图分类号：ＴＥ９５２ 文献标识码：Ａ 犱狅犻：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１ ３４８２．２０２３．０２．００１犚犲狊犲犪狉犮犺狅狀犛犲犪犾犻狀犵犘犲狉犳狅狉犿犪狀犮犲狅犳犌犪狊 狋犻犵犺狋犛狆犲犮犻犪犾犜犺狉犲犪犱犜狌犫犻狀犵犑狅犻狀狋犅犪狊犲犱狅狀犗狉狋犺狅犵狅狀犪犾犜犲狊狋ＱＩＮＳｈｕａｎｇｓｈｕａｎｇ１，ＷＡＮＧＹｉｎｇｙｉｎｇ２，ＬＩＵＹｕｎｄｉ２，ＺＨＡＯＨｏｎｇｌｉｎ２，ＬＩＮＺｅｑｉｎｇ２（１．犆犖犗犗犆犈狀犲狉犵狔犇犲狏犲犾狅狆犿犲狀狋犈狇狌犻狆犿犲狀狋犜犲犮犺狀狅犾狅犵狔犆狅．，犔狋犱．，犜犻犪狀犼犻狀３００４５７，犆犺犻狀犪；２．犆狅犾犾犲犵犲狅犳犛犪犳犲狋狔犪狀犱犗犮犲犪狀犈狀犵犻狀犲犲狉犻狀犵，犆犺犻狀犪犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔狅犳犘犲狋狉狅犾犲狌犿，犅犲犻犼犻狀犵１０２２４９，犆犺犻狀犪）犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｄｅｅｐ ｓｅａｏｉｌａｎｄｇａｓｒｅｑｕｉｒｅｓｄｒｉｌｌｉｎｇａｌａｒｇｅｎｕｍｂｅｒｏｆｕｌｔｒａ ｄｅｅｐｗｅｌｌｓａｎｄｌａｒｇｅｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｗｅｌｌｓ．Ｔｈｅｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄｔｕｂｉｎｇｎｅｅｄｓｔｏｂｅａｒｔｈｅｃｏｍｂｉｎｅｄｅｆｆｅｃｔｏｆｕｎｄｅｒｗａｔｅｒｃｏｍｐｏｓｉｔｅｌｏａｄ，ｗｈｉｃｈｐｏｓｅｓａｃｈａｌｌｅｎｇｅｔｏｔｈｅｓｅａｌｉｎｇｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｇａｓ ｔｉｇｈｔｓｐｅ ｃｉａｌｔｈｒｅａｄｔｕｂｉｎｇｊｏｉｎｔｓ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ， ９９．２５ｍｍ×６．４５ｍｍｓｐｅｃｉａｌｔｈｒｅａｄｊｏｉｎｔｏｆｇａｓ ｔｉｇｈｔｔｕｂｉｎｇｉｓｔａｋｅｎａｓｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｂｊｅｃｔ，ｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｃｏｎｔａｃｔｓｔｒｅｓｓｏｆｓｅａｌｉｎｇｓｕｒｆａｃｅｉｓｔａｋｅｎａｓｔｈｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎｉｎｄｅｘ，ａｎｄｔｈｅｓｅａｌｉｎｇｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｓｉｓａｎａ ｌｙｚｅｄａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏＩＳＯ１３６７９Ａｓｅｒｉｅｓｌｏａｄｅｎｖｅｌｏｐｅｌｏａｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙｏｆｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｃｏｎｔａｃｔｓｔｒｅｓｓｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇｆａｃｔｏｒｓｏｎｔｈｅｓｅａｌｉｎｇｓｕｒｆａｃｅｉｓａｓｆｏｌｌｏｗｓ：ｓｅａｌｉｎｇｓｕｒ ｆａｃｅａｎｇｌｅ＞ｔｏｒｑｕｅｓｈｏｕｌｄｅｒａｎｇｌｅ＞ｔｈｒｅａｄｂｅａｒｉｎｇｓｕｒｆａｃｅａｎｇｌｅ＞ｔｈｒｅａｄｔａｐｅｒ＞ｔｈｒｅａｄｐｉｔｃｈ； 收稿日期：２０２２ ０８ ２７ 基金项目：中海油集团公司“三新三化”项目“海上油田特殊螺纹研制及标准化建设研究”（ＪＴＫＹ ＳＸＳＸ ２０２１ ＨＦ １０）。
螺纹剪切式碰撞吸能装置最优螺纹参数设计
螺纹剪切式碰撞吸能装置最优螺纹参数设计徐见秋;雷正保;罗宪华【期刊名称】《交通科学与工程》【年(卷),期】2010(026)001【摘要】为解决螺纹剪切式汽车碰撞吸能装置的最优螺纹参数的设计问题,利用UG建模、VPG前处理和LS-NYNA求解计算,进行了针对单因素的计算机仿真试验.对螺纹的4个因素(螺纹高、剪切高、螺纹宽和导程)进行了单因素分析,将各因素的尺寸与最大加速度的关系进行了函数曲线拟合,通过适当调整,构造了4个因素与最大加速度的优化模型.用Matlab软件对优化问题求最值,并结合单因素分析结果获得了最优螺纹尺寸.仿真结果表明:该尺寸满足碰撞评价指标,从而为螺纹剪切式汽车碰撞吸能装置的最优螺纹参数,提供了一种优化设计的新方法.【总页数】7页(P90-96)【作者】徐见秋;雷正保;罗宪华【作者单位】长沙理工大学,道路灾变防治及交通安全教育部工程研究中心,湖南,长沙,410004;长沙理工大学,汽车与机械工程学院,湖南,长沙,410004;长沙理工大学,公路工程教育部重点实验室,湖南,长沙,410004;长沙理工大学,汽车与机械工程学院,湖南,长沙,410004;长沙理工大学,汽车与机械工程学院,湖南,长沙,410004【正文语种】中文【中图分类】U461.91【相关文献】1.带保险杠系统的螺纹剪切式汽车碰撞吸能装置的电子控制系统 [J], 王素娟;雷正保;赵建2.第二代螺纹剪切式汽车碰撞吸能装置的电子控制系统 [J], 雷正保;王素娟;张晓园3.用于众泰2008汽车的螺纹剪切式碰撞吸能装置的设计计算 [J], 彭作;雷正保;王志起4.基于响应面法的螺纹剪切式汽车碰撞吸能装置优化设计 [J], 赵建;雷正保;王素娟5.螺纹剪切式碰撞吸能系统快速推进装置研究 [J], 朱海文;雷正保;李静因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
正交试验在难加工材料切削参数优化中的应用
正交试验在难加工材料切削参数优化中的应用曾孝云1 樊庆文2 谢玉凤1 1中物院机械制造工艺研究所 2四川大学 1 引言XX-2材料为Fe-Ni-C o系沉淀强化奥氏体抗氢不锈钢,是一种专门研制的具有特殊用途的材料。
由于过饱和固溶体中脱溶、析出弥散的第二相使该材料强化,使得该材料的加工尤为困难。
为优化切削参数,指导实际生产,需要对该材料的切削性能进行研究。
由于影响材料切削性能的因素较多而且这些因素又相互作用,使得切削过程非常复杂,无法采用单因数法进行优化。
本文分析了刀具几何角度、切削用量等参数对材料切削性能的影响,利用正交试验方法对主要切削参数从加工的表面粗糙度和刀具磨损两方面进行优化,从而获得适于不同用途的两组优化切削参数。
2 材料的化学成分和机械性能211 材料的化学成分该材料的化学成分见表1。
表1 XX-2材料的化学成分化学元素C Mn S i P S Cr Ni N含量%<010359～10<1<01035<0101519～216～8012～0136212 零件材料的机械性能该材料经固溶处理(1050℃+水淬),其机械性能见表2。
表2 XX-2材料机械性能σb(MPa)σ012(MPa)δ%Ψ%>1000>790>40>50 3 切削参数的优化311 影响加工质量及刀具磨损的主要因素(1)刀具材料和几何参数刀具几何参数的选择,直接影响到刀具耐用度和加工表面质量,要求刀具材料既具有较高硬度、强度和韧性,又具有良好的耐磨性、抗氧化性及抗粘结性。
对刀具几何参数的合理选择必须同时考虑刀具材料性能、被加工材料特点、加工精度和表面质量要求并配合适当的切削用量,才能达到高的刀具耐用度且满足零件加工质量的要求。
(2)切削用量合理选择切削用量(即切削深度αp、进给量f、切削速度v)及刀具耐用度,充分利用刀具的切削性能和机床性能,可在保证质量的前提下提高生产率,降低加工成本。
基于正交试验的850吨冷剪机剪切失效机理分析及其优化设计
基于正交试验的850吨冷剪机剪切失效机理分析及其优化设
计
祁瑁富;孙远韬;田春雷;冯嘉琪
【期刊名称】《中国机械工程》
【年(卷),期】2024(35)4
【摘要】以减小850吨冷剪机剪切力为研究目的,从冷剪机剪切机理及特点出发,
采用正交试验法分析剪切间隙、剪刃倾角、剪切速度、剪刃刀面宽度及剪刃重叠量等参数对剪切力的影响,分别以方差、极差及显著性作为影响因素的指标,并对其进
行优先级排序,进而优化剪切参数,减小剪切力。
优化剪切参数前后的冷剪机现场试
验表明,优化前后冷剪机剪切力的实测值与仿真值误差均在5%以内,仿真结果可靠。
采用优化后的剪切参数,冷剪机剪切相同规格钢筋时,上剪刃最大剪切力减小了5.84 kN,减小约13%,下剪刃最大剪切力减小了4.77 kN,减小约9.7%。
经车间反馈,使
用优化后的剪切参数可大幅延长冷剪机剪刃崩刃和磨损的周期,增长剪刃寿命和提
高剪切效率。
该研究对提高设备经济性和生产效率具有重要意义,可应用于同类型
冷剪机的工程设计。
【总页数】8页(P752-759)
【作者】祁瑁富;孙远韬;田春雷;冯嘉琪
【作者单位】中船澄西船舶修造有限公司;同济大学机械与能源工程学院;辽宁工程
技术大学电气与控制工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TB24
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QA35Y-30液压联合冲剪机剪切机构的优化设计4.850吨冷剪机剪切参数的优化分析
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基于正交试验的机械密封螺旋槽参数优化研究
基于正交试验的机械密封螺旋槽参数优化研究
王鸿江;刘连强;张家祥;张金亚
【期刊名称】《石油机械》
【年(卷),期】2022(50)3
【摘要】离心泵机械密封在运行过程中易发生端面空化,从而影响设备运行的可靠性和稳定性。
为了研究螺旋槽端面空化对机械密封性能的影响,以泄漏量Q、开启力F作为优化目标,以槽深h、槽径比β、螺旋角θ、槽数n及槽位系数λ为变量,建立正交试验表,采用CFD方法进行密封膜流场数值模拟。
研究结果表明:λ对开启力及泄漏量的影响显著,n次之;当λ≠0时,液膜内部空化剧烈,影响密封稳定性;当λ=0时,基于正交试验法,提出多目标参数最优工况曲线法,以P(泄漏量增量ΔQ/开启力增量ΔF)作为优化评价指标,得到6组最佳优化工况点,并拟合得到最优工况曲线,为螺旋槽结构的选择和优化提供了理论基础。
提出的基于最优工况曲线法可解决正交试验的多目标优化问题,具有普适性。
【总页数】8页(P1-8)
【作者】王鸿江;刘连强;张家祥;张金亚
【作者单位】中国石油大学(北京)机械与储运工程学院;北京航天石化技术装备工程有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TE927
【相关文献】
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科
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关键词 ： 纹剪切 ； 螺 正交 试 验 ； 化 设 计 ； 撞 试 验 优 碰
中 图 分 类 号 ： ６． １ Ｕ４ １ ９ 文 献 标 识 码 ：Ａ
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３ 长 沙理 工大 学 道 路 灾 变 防 治及 交通 安 全教 育 部 工 程 研 究 中心 ， 南 长 沙 ． 湖
４ ００ ） １ ０ ４
摘
要 ： 获得螺纹剪切碰撞吸能系统 的最佳尺 寸 ， 达到 碰撞设计 要求 ， 用正交 试验设计 方法 ， 为 以 应 以
螺纹高度 、 纹宽度 、 螺 剪切 高度 及 螺 距这 ４ 尺 寸 参 数 为 设 计 变 量 ． 个 每个 设 计 变量 选 取 ４个 设 计 水 平 ， 对 螺纹剪切系统的 １ ６种 参 数 组 合 进 行 了 碰 撞 仿 真 实 验 ， 分 析 了 实 验 结 果 ． 析 结 果 表 明 ， 切 高 度 对 评 并 分 剪 价 指 标 有 显 著影 响 ． 真 实 验 结 果 表 明 ， 选 的 螺 纹 剪 切 系 统 结 构 最 优 参 数 组 合 满 足 碰撞 设 计 要 求 ． 仿 所
基 于正 交试 验 的螺 纹 剪 切 系统 参数 优 化 设 计
付 江 华 ，雷 正 保 宪 华 。 ，罗
（． 沙理 工 大 学 汽 车 与 机 械 工程 学 院 ， 南 长 沙 １长 湖 ４０ ０ ； １０ ４
４００ １ ０ ４； ２ 长 沙理 工 大 学 公 路 工程 教 育 部 重 点 实验 室 ， 南 长 沙 ． 湖
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