超声滚压GCr15表面性能模型建立及工艺参数优化

作     者：黄鹏程 王燕霜 程勇杰 王高峰 袁锡铭 HUANG Pengcheng;WANG Yanshuang;CHENG Yongjie;WANG Gaofeng;YUAN Ximing

作者机构：齐鲁工业大学(山东省科学院)机械工程学院济南250353 洛阳轴研科技有限公司河南洛阳471039 山东金帝精密机械科技股份有限公司山东聊城252035 

基　　金：国家自然科学基金(52075274) 山东省重大创新工程(2022CXGC010304) 

出 版 物：《表面技术》 (Surface Technology)

年 卷 期：2024年第53卷第5期

页      码：156-165页

摘      要：目的基于超声滚压后GCr15试样表面粗糙度和表面硬度与工艺参数之间的数学模型,获取超声滚压GCr15的最佳工艺参数。方法首先,通过单因素试验筛选4个工艺参数的取值范围;其次,建立基于响应曲面的超声滚压GCr15表面硬度及表面粗糙度预测模型;再次,基于遗传算法对2个预测模型进行多目标复合优化,得到最佳工艺参数;最后,针对多目标优化结果进行试验验证。结果在超声滚压处理GCr15时,滚压静压力及滚压次数对试样表面硬度及表面粗糙度的影响极显著,转速的影响不显著;进给量对表面硬度有显著影响,对表面粗糙度的影响不显著。粗糙度模型受到静压力和滚压次数双因子交互作用的影响,硬度模型不受交互作用的影响。基于遗传算法进行多目标优化得到的最佳工艺参数如下:转速为207 r/min,进给量为0.34 mm/r,静压力为0.49 MPa,滚压次数为3。在最佳工艺参数下得到试样的最低表面粗糙度为0.34μm、最高硬度为60.5HRC。结论基于响应曲面法的GCr15超声滚压表面性能预测模型准确有效。采用最优工艺参数能够获得最优表面质量。

主 题 词：超声滚压 轴承钢 响应曲面法 Box-Behnken设计 遗传算法 工艺参数优化 

学科分类：080503[080503] 08[工学] 0805[工学-能源动力学] 

核心收录：

D　O　I：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2024.05.016

馆 藏 号：203127273...