文档介绍：试验设计与分析结课论文姓名:学号:班级:10 机制(3)班院系:机械电气工程学院2013 年 6 月 8 日气囊抛光工艺参数的正交实验分析摘要: 针对平面光学零件,以抛光去除率和表面粗糙度为考核指标,应用正交试验法分析了气囊抛光过程中的主要工艺参数, 包括抛光工具气囊的压缩量、气囊转速、气囊内部充气压力、抛光液的浓度对抛光去除效率和表面粗糙度的影响规律。结合气囊抛光的抛光机理对其进行了分析, 根据实验结果对工艺参数进行了优化, 并进行了综合参数的气囊抛光加工实验, 获得了超精密光滑的表面。关 键 词: 气囊抛光、正交实验、材料去除率、表面粗糙度实验设计1)因素设计本实验采用的是正交实验方法, 目的是要确定气囊抛光的主要工艺参数( 因素) 对抛光效率( 指标) 的影响规律, 并在此基础上确定出最优的参数组合。实验中考虑了四个主要因素, 即气囊的压缩量、气囊转速、气囊内部压力( 充气压力) 、抛光液的浓度。2)因素水平设计每个因素选择三个水平, 本实验为 4 因素 3 水平的正交试验, 选用 L9 ( 34 )正交表, 如表 1 所示。实验方案如表 2 所示。工件材料选用平面 BK7 光学玻璃(******@5mm) , 抛光材料为氧化铈抛光粉。具体实验方法是: 工件静止不动,气囊以一定的转速在工件上定点抛光, 抛光 10min, 形成一个椭圆形的抛光区;采用 2302 型轮廓仪对抛光后的表面进行测量, 并计算出单位时间内的材料去除量。研究一: 平面工件气囊抛光去除效率实验研究实验分析----下面对试验结果运用 MiniTab 进行分析(1)创建田口实验(2)选择 3 水平 4 因素的 L9( 34 )的田口设计(3)把试验结果输入到响应的表格中(4)进行田口试验分析(5)响应数据选取“去除效率”;图形选项中主效应图选择“均值”;分析选项中,效应表选“均值”6)得到“去除效率”的分析结果气囊压缩量气囊内部压力气囊转速抛光液浓度水平1 1 3 2 4R :去除效率 的方差分析,在检验中使用调整的 SS来源自由度 Seq SS Adj SS Adj MS F P气囊压缩量 2 2 2 2 8  =  R-Sq = % R-Sq(调整) = %方差分析结果,和手工计算结果相同,原论文中考虑到因素 C 的均方与误差的结果相差不多,两者相比结果为 ,小于 。因而为了增大自由度,提高 F 检验的灵敏度,在进行显著性检验之前,先将各因素和交互作用的方差与误差方差比较,若 MS 因<2MSe,可将这些因素或交互作用的偏差平方和、自由度并入误差的偏差平方和、自由度,这样使误差的偏差平方和和自由度增大,提高了 F 检验的灵敏度。现将因素 C3 并入误差方差,运行软件:去除效率的方差分析,在检验中使用调整的 SS来源自由度 Seq SS Adj SS Adj MS F P气囊压缩量 2 2 4 8  =  R-Sq = % R-Sq(调整) = %通过正交实验分析各组实验的结果和极差可以看出各个因素对指标的影响趋势。对抛光效率影响的主次关系为:气囊压缩量>气囊转速>气囊内部压力> 抛光液浓度。气囊的转速对抛光去除率的影响。在其它因素保持不变的情况下,随着抛光头转速的增加, 材料去除率逐渐增大。这是因为抛光头转速增大时, 抛光区内的相对线速度随之增加, 根据磨粒磨损理论, 磨粒作用在工件表面上所产生的划痕距离也将增大, 材料去除量增加, 因此抛光效率可得到逐渐的增加。此外根据流体力学的原理, 当抛光头转速增加时, 抛光液的循环速度也将加快, 这不仅使抛光区内的流体动压力增大, 而且水解作用也更为充分,因此抛光效率可得到相应的提高。研究二: 平面工件气囊抛光的粗糙度实验研究实验分析----下面对试验结果运用 MiniTa