激光处理非光滑凸包表面的耐磨性试验.pdfVIP

第32卷 第2期 吉 林 大 学 学报 (工 学 版 ) V.1.32 No.2 2002年4月 JournalofJilinUniversity(EngineeringandIechnologyEdition) 4p..2002 文At组号:1671一5497(2002)02一0045一04 激光处理非光滑凸包表面的耐磨性试验 王再宙，韩志武，任露泉 (吉林大学地面机械仿生技术教育部重点实验室，吉林长春 130025) 摘 要:采用试验优化技术中的均匀设计方法进行了影响凸包非光滑表面耐磨性的多因素复 杂试验。通过用统计分析软件SPSS(StatisticalPackagefortheSocialScience)处理试验教据， 得出了激光处理仿生非光清凸包表面耐磨的多因素回归方程。试验证明，速度、负荷、时问和 凸包困周方向的距离对耐磨性有显著影响，凸包轴向的距离对耐磨性影响不大。 关镶词:非光滑;均匀设计;试验;耐磨性 中用分类号，TH117 文献标识码 :A 吉林大学地面机械仿生技术教育部重点实验室前期的研究结果表明。不同形态的非光滑表面对耐 磨性的影响是不同的。激光处理非光滑表面形态的滑动摩擦磨损正交试验表明，凹坑和凸包对耐磨性 影响比较大。本文采用均匀设计试验进一步研究了凸包形态对耐磨性的影响规律。 1影响磨损的因素 影响磨损的因素主要包括外部环境因素和材料表面各因素等。外部环境因素包括温度、速度、负 荷、湿度等;材料表面各因素包括试样材料、试样表面几何形状及其分布等。 试验材料的耐磨性均采用相对耐磨系数E，进行评价:Ew=标样失重/试样失重x100%(以重量 损失计算)。因此以试样的失重作为试验指标，影响磨损的主要因素可归纳为试样材料、温度、速度、负 荷、时间、试样表面非光滑几何结构单元的形状和分布1「-21 2 试样的加工 试件由中国科学院力学研究所的激光加工系 统加工而成。为了保证处理后试样强度变化基本 相同，处理时采用相同的转速、频率和脉冲，只是通 过控制气流的方向、点阵的行间距和列间距来得到 不同的非光滑表面形态。 样品的材料为45x钢，加工后的尺寸为 040mmx16mmx10ram。加工参数为:转速40 一50r/min，脉冲8一10个，激光频率10-20kHz, 激光电源电流15一20A。通过型号为XTL一CTV 图1 非光i伽5‘包表面形态特征 的体视彩色显微镜观察的试样表面形态如图I所 Fig Topographyofunstnnothedsurfacewithll.1，r- 刁丈。 收稿13期 2001一10-04 荃金项目:国家自然科学基金重点资助项目;教育部博士学科点基金资助项目(2000018505) 作者简介:1--再宙 1〔974一)。男，河北临潭人。占林大学硕士研究生 浦 飞 1 下 万方数据 ·46 吉林大学学报 (工学版) 第32卷 3 磨损试验的均匀设计 3.1试验方案的选择 由于试件加工费用比较高，且该试验为损耗性试验，所以试验次数应在满足要求的情况下尽可能减 少。均匀试验的最大优点是可以节省大量的实验工作量，且可以满足试验的一般要求，同时也能为深人 研究各因素的变化规律和进一步寻优创造条件;其缺点是不能考察交互作用，也不能用来估计试验误 差。 均匀试