為獲得適用于不同工況的冷滾打花鍵表面粗糙度加工參數(shù)域,基于冷滾打花鍵成形原理,開展冷滾打花鍵表面粗糙度試驗,利用試驗結果構建冷滾打花鍵表面粗糙度響應曲面預測模型,采用方差分析法、試驗樣本測試及試驗值與預測值對比分析,驗證了預測模型切實可行,分析滾打輪轉速、工件進給量與表面粗糙度的變化規(guī)律,基于表面粗糙度精度等級對照表確定了冷滾打花鍵表面粗糙度的加工參數(shù)域。研究結果表明:滾打輪轉速976 r/min～2 936 r/min、工件進給量7 mm/min～56 mm/min范圍內(nèi),隨著滾打輪轉速、工件進給量的逐漸增加,表面粗糙度呈現(xiàn)出先減小后增大的變化趨勢;從每個精度等級對應的加工參數(shù)域中隨機抽取五組加工參數(shù)進行試驗,得到表面粗糙度試驗值與預測值最大相對誤差為2.75%,從而表明確定的冷滾打花鍵表面粗糙度加工參數(shù)域準確可靠。研究成果為控制冷滾打花鍵表面粗糙度具有重要的應用價值和一定的理論指導意義。 

【文章來源】：機械強度. 2020,42(05)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

花鍵試樣

由公式(2)結合表4冷滾打花鍵試驗結果，得到如圖2所示冷滾打花鍵表面粗糙度試驗值與回歸值對比。由圖2看出，試驗值與回歸值有相似的變化趨勢，并且試驗值與回歸值的最大相對誤差為6.78%，表明構建的冷滾打花鍵表面粗糙度響應曲面預測模型具有準確性和可行性。

由表3可知，僅描述了滾打輪轉速在1 428 r/min～2 258 r/min范圍內(nèi)，滾打輪轉速對表面粗糙度的影響規(guī)律，沒有完整的顯示出表面粗糙度與滾打輪轉速之間的變化關系。為能夠完整的表示滾打輪轉速對表面粗糙度的影響規(guī)律，于是將滾打輪轉速擴大為976 r/min～2 936 r/min。保持工件進給量不變，將擴大后的滾打輪轉速代入到公式(2)中，得到滾打輪轉速與表面粗糙度的變化規(guī)律，如圖3所示。由圖3看出，隨著滾打輪轉速的增加表面粗糙度先逐漸減小，然后呈現(xiàn)增大趨勢。工件的轉速受到滾打輪轉速的影響，隨著滾打輪轉速的變化而變化。滾打輪轉速小，滾打輪與工件的接觸次數(shù)較少，間隔的時間較長，使花鍵產(chǎn)生不均勻的變形，引起工件表面微觀形貌波峰高度和波峰與波峰之間的距離不均勻，所以滾打輪轉速較小時，表面粗糙度較大;隨著滾打輪轉速的增加，滾打輪轉動一圈與工件的接觸次數(shù)增加，滾打輪與工件頻繁的接觸會產(chǎn)生溫度，由于滾打輪與工件接觸比較頻繁，產(chǎn)生的溫度不能及時的散出，增加了工件的塑性變形速度，加快了金屬流動速率，減小了金屬塑性堆積現(xiàn)象，使得工件表面微觀形貌變化比較均勻，從而表面粗糙度較小;隨著滾打輪轉速的增加，當滾打輪轉速增加到一定值時，滾打輪在滾打工件成形過程中會產(chǎn)生較高的溫度，較高的溫度會使?jié)L打輪發(fā)生磨損，增大了滾打輪滾打過程中的摩擦因數(shù)，使成形花鍵表面產(chǎn)生鱗紋缺陷[19-20]，影響了花鍵表面微觀形貌，所以表面粗糙度會變大。

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號：3489262