钛合金磨削参数设计

钛合金磨削工艺参数的优化设计钛合金以其强度高，重量轻，耐热性好和具有良好的抗腐蚀性等优点，被人们誉为“未来的钢铁”，目前已被广泛应用于航空航天，造船化工等工业部门。但是，钛合金的导热系数小，粘附性强，抗氧化能力低，致使磨削性能差。即使采用特制的砂轮磨削钛合金，其表面粗糙度也只能达到Ra大于0.6um，即相当于6~7，为了进一步降低表面粗糙度，现用稳健参数设计方法优化钛合金磨削工艺参数。

实验目的：优化钛合金磨削工艺参数，将表面粗糙度降至0.2um 以下。

质量特性：表面粗糙度Ra最小，为望小特性。

试验指标：以望小特性选定性噪比ɳ，则ɳ越大越好。

1试验计划的制定

（1）制订可控因子水平表，即：

A:工件转速

B：修正砂轮似的走刀量

C：工件纵向走刀量

D：磨削深度

选取可控因子水平，见下表：

（2）确定综合误差因子。

N`1：标准条件

N`2：正侧最坏条件。

钛合金磨削工艺参数实验结果数据表

下面是用Minitab分析的过程；

田口正交表设计

L9(3**4)

因子: 4

试验次数: 9

列 L9(3**4) 阵列

1 2 3 4

田口分析:C5, C6, C7, C8 与 A, B, C, D 信噪比响应表

望小

水平 A B C D

1 -35.56 -35.2

2 -35.22 -35.22

2 -38.06 -35.22 -35.2

3 -35.22

3 -32.0

4 -35.22 -35.22 -35.22

Delta 6.02 0.00 0.00 0.00

排秩 1 4 2 3

田口分析:C5, C6, C7, C8 与 A, B, C, D 信噪比响应表

望小

水平 A B C D

1 -35.56 -35.2

2 -35.22 -35.22

2 -38.06 -35.22 -35.2

3 -35.22

3 -32.0

4 -35.22 -35.22 -35.22 Delta 6.02 0.00 0.00 0.00 排秩 1 4 2 3

均值响应表

水平 A B C D

1 30.50 30.49 30.2

2 30.50

2 40.50 30.50 30.84 30.50

3 20.50 30.50 30.43 30.50 Delta 20.00 0.02 0.62 0.00

排秩 1 3 2 4

均值主效应图

信噪比主效应图

田口分析:y1, y2 与 A, B, C, D

信噪比响应表

望小

水平 A B C D

1 13.46 14.00 15.24 13.22

2 13.8

3 12.88 12.12 13.07

3 13.41 13.81 13.3

4 14.40 Delta 0.42 1.12 3.12 1.33

排秩 4 3 1 2

均值响应表

水平 A B C D

1 0.2170 0.2003 0.1727 0.2208

2 0.2050 0.2312 0.249

3 0.2263

3 0.2158 0.2063 0.2158 0.1907

Delta 0.0120 0.0308 0.0767 0.0357

排秩 4 3 1 2

标准差响应表

水平 A B C D

1 0.024513 0.010371 0.015085 0.017206

2 0.008485 0.024277 0.022156 0.018856

3 0.018620 0.016971 0.014378 0.015556 Delta 0.016028 0.013906 0.007778 0.003300 排秩 1 2 3 4

均值主效应图

标准差主效应图信噪比主效应图

田口分析:y1, y2 与 A, B, C, D

预测值

信噪比均值标准差 Ln(StDev)

16.7751 0.130833 -0.0021213 -5.47791

预测的因子水平

A B C D

2 1 1 3

按工艺参数A2B1C1D3作五次验证试验，测的表面粗糙度如下：

0.138,0.139,0.159,0.145,0.166（um）

这五个结果都达到预期目的，粗糙度都在0.2（um）以下，其均值为0.149（um）,ɳ值为16.49（dB）.