高硬度材料加工及切削参数优选
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- 高硬度材料加工及切削参数优选摘要：高硬度材料加工是一项较新的基础技术，也是现代企业切削技术水平发展提高的一种趋势。本文论述了高硬度材料加工过程中刀具选择、刀具参数及切削参数优选过程。通过具体加工实例，优选切削加工中刀具前角、主偏角、刃倾角等工艺参数，优选加工三要素中的切削速度、吃刀深度和走刀量，解决了加工高硬度材料工件的难题，保证了被加工件的技术要求。
关键词：高硬度材料；优选法；刀具选择；前角；主偏角；刃倾角；切削速度；吃刀深度；走刀量
0 引言
我公司是中材装备集团旗下的水泥装备生产企业，高硬度耐磨损材料如耐热铸钢、合金钢，耐磨堆焊层等在新型干法水泥生产设备中广泛应用，材料硬度范围为HRC 40~65。要求加工制造的工件主要有辊压机辊轴，立磨辊套、喇叭套、密封套筒，四代蓖冷机推料板、盲板等合金材料工件，工件切削时切削力大，切削温度高，刀具磨损快，还经常出现打刀现象。一刀车不到头就要修磨或更换刀片，磨刀、换刀次数多，辅助时间长，精度差，效率低，消耗大，很难加工。我们利用优选法对刀具、刀具几何参数和切削三要素进行优选，解决了加工高硬度材料工件的一个个难题，满足了工件的设计要求，提高了产品质量和生产效率，降低了生产成本及职工劳动强度。
1 优选法简介
1.1 优选法定义
在金属切削加工过程中，经常遇到这样的问题，如何选择合理的刀具、操作工艺和制作过程，使产品质量好，效率高，生产成本低等等，所有这些都是优选的问题。优选法就是根据生产中的不同问题利用数学原理，合理安排试验点，减少试验次数，以求迅速而准确地找到最佳试验点的一种科学方法[1]。它是广泛开展技术革新中一种行之有效的措施。
1.2 优选法选用
高硬度耐磨材料加工过程中，应用优选法选择刀具的几何角度和切削参数，只需做十几次试验就可以达到良好的效果。优选法分为单因素方法和多因素方法两类。单因素方法有平分法、0.618法(黄金分割法)、分数法等；多因素方法有交替法（等高线法）、瞎子爬山法、试验设计法等[1]。我们经常应用的优选法主要有0.618法、分数法及瞎子爬山法。
0.618法(黄金分割法)，0.618法确定第一个试验点是在试验范围的0.618处。这点的数值可由公式一算出，公式一：（大-小）×0.618+小。再在第一点的对称点处找第二点，第二点的数值可用公式二算出，公式二：大+小-中（中不是中间，是上一次试验点）。此后试验点的数值都按公式二计算，把两次试验的结果进行比较，如果第一点比较好，则去掉第二点（坏点）以下的部分，如果第二点比较好，则去掉第一点（坏点）以上的部分。在留下的部分找出第二点的对称点即第三点做试验，按同样方法进行比较和取舍，留下好点，去掉“坏点”以外部分。就这样，试验比较，再试验再比较，一次比一次更接近合适的数值。应用此法，每次可以去掉试验范围的0.382，因此，可以以少量的试验次数，迅速找到最佳点[2]。...
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