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培训专栏


第 4 卷- 2016 年 12 月刊
利用实验设计微调抛喷丸强化(DOE)



图1:抛喷丸强化的实例工艺Mao


表1:实验设计评估电机电流和弹丸入射角的变化对阿尔门弧高度测量和处理件表面质量的影响。统计软件为Minitab。


图2:抛丸器电流及弹丸入射角影响阿尔门变化


图3:抛丸器电流、弹丸入射角和阿尔门测量的相关性


图4:抛丸器电流和表面缺陷的相关性


Freddy Poetscher

  质量提升和较低,是可以通过在抛喷丸强化工艺中尽量减少可能发生的变化来实现的,但是在抛喷丸强化中如何应对变化(例如在阿尔门测量中的变化)以及如何改进工艺是非常重要的。
  在抛喷丸强化工艺中,利用实验设计方法,可以实现:
• 预知测量和分析变化的来源;
• 对设备和工艺做出适当的改进;
• 控制并保证工艺的改善。
  所以,在抛喷丸强化工艺中,确定变化的来源是必不可少的。一种具有统计控制抛喷丸强化工艺产生一种数据流,该数据流可以预测变化及任何特性,比如弹丸大小、阿尔门试片、覆盖等。用周期直方图评估抛喷丸强化工艺的主要变量,就可能近似得到一个标准函数的变化Y=f(X),其中Y可能是阿尔门f,(X)可能包含多种变量,出于本文的意图,其可能是f(Xgrit、XParticle size、XAmperage、XAngle)。
  该实验的重点是理解输入与输出之间的关系,即YAlmen=f(Xgrit、XParticle size、XAmperage、XAngle)。
  为确定这些变量,可以使用流程图这样的工具,如上述公式的可视化表示。它将有系统地确定所有与该工艺所需属性相关的抛喷丸强化变量,在我们的例子中就是阿尔门试片测量中的变量。
  简而言之,一种可以表明以下抛喷丸强化变量之间关系的流程图。

  图1的这些变量可以通过创建指导实验来进行测试,以量化每个感兴趣的参数的影响。因此,可以开展一个实验来确定变量(X),比如工艺中的功率(电流表)、角度、接触时间,对质量输出(Y)(如阿尔门及表面缺陷等)的影响。
  以下表格代表真正的实验数据,其定量表征抛喷丸强化工艺中不同变量的影响。
  在完成上述实验后,观察其它不变的研究参数,这些参数可能决定变量(x)对质量输出(y)(如阿尔门及表面质量等)的影响。
  该分析所涉的统计是简单的,但是费力。Aguas软件方案可以使该项工作更加简单,但是必须具有关于该统计方法的域,其常用于保证正确的评估和分析结果。
  以下图形说明了这项分析的结果。
  该项分析的这些变化和影响确定了该抛喷丸强化工艺及设备的最好工作环境,验证了弹丸最佳入射角及理想的抛丸器电流水平为提供所需阿尔门而不对样品表面造成伤害是可能的。应用于抛喷丸强化的实验设计是一种为工艺控制及优化积累数据的方法。

如有疑问,请联系freddy@mfn.li



培训专栏
作者:Freddy Poetscher,MFN官方培训师
更多信息,请参见 www.mfn.li/cn/trainers
 
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