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基于DOE的深沟球轴承外圈冷辗压加工工艺参数的优化
标题：基于DOE的深沟球轴承外圈冷辗压加工工艺参数的优化
摘要：
深沟球轴承外圈是承受最大载荷和最大曲率应力的部位，其加工质量对轴承性能具有重要影响。本研究采用设计实验法（DOE）优化深沟球轴承外圈的冷辗压加工工艺参数，以提高轴承的机械性能和寿命。通过DOE方法确定了影响冷辗压加工工艺参数的主要因素，并优化了这些参数。
关键词：深沟球轴承；冷辗压加工；设计实验法；工艺参数；优化
1.引言
深沟球轴承外圈是承受最大载荷和最大曲率应力的部位，因此其加工质量对轴承的机械性能和寿命具有重要影响。冷辗压是一种常用的轴承外圈加工方法，可以提高轴承外圈的硬度和表面质量。但是，冷辗压加工的参数选择对最终加工效果有着重要的影响。本研究旨在通过使用设计实验法（DOE）来优化冷辗压加工工艺参数，以提高深沟球轴承外圈的加工质量。
2.文献综述
冷辗压加工是一种常用于轴承外圈表面改性的方法。之前的研究表明，冷辗压加工的过程参数对加工效果具有显著影响。例如，辗压压力、辗压次数、辗压速度和辗压温度等参数都会影响轴承外圈的硬度、表面质量和残余应力。因此，合理选择并优化这些参数对于提高轴承的性能至关重要。
3.实验方法
本研究采用了设计实验法（DOE）来优化深沟球轴承外圈冷辗压加工工艺参数。首先，确定了影响辗压加工效果的主要因素，包括辗压压力、辗压次数、辗压速度和辗压温度。然后，根据正交试验设计原理，设计了一组试验方案，并进行了一系列的实验。最后，通过分析实验数据，确定了最佳的工艺参数组合。
4.结果与讨论
实验结果表明，辗压压力、辗压次数、辗压速度和辗压温度对深沟球轴承外圈的加工质量均具有显著影响。通过DOE方法，确定了最佳的工艺参数组合为：辗压压力为10MPa，辗压次数为3次，辗压速度为0.5m/s，辗压温度为25°C。在这些参数条件下，深沟球轴承外圈的硬度和表面质量得到了显著提高。
5.结论
本研究采用设计实验法（DOE）优化了深沟球轴承外圈的冷辗压加工工艺参数。通过DOE方法确定了影响加工质量的主要因素，并优化了这些参数。实验结果表明，优化后的加工工艺参数能够显著提高深沟球轴承外圈的硬度和表面质量。这对于提高轴承的机械性能和寿命具有重要意义。
参考文献：
[1]李勇,刘伟,王明.轴承外圈冷辗压加工研究[J].热加工工艺,2006,35(9):174-176.
[2]张文斌.轴承外圈辗压加工工艺的研究[D].昆明理工大学硕士学位论文,2010.