[发明专利]一种超高强度钢构件抗疲劳磨削工艺参数域的获得方法

权利要求书

1.一种超高强度钢构件抗疲劳磨削工艺参数域的获得方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、建立超高强度钢构件磨削工艺参数域C₁，根据所述C₁加工出多个第一试验构件，建立磨削工艺参数与表面粗糙度关系曲线，得出超高强度钢构件磨削工艺参数域C₂；

步骤二、根据步骤一中的所述C₂进行正交试验，加工出多个第二试验构件，并建立第一关系式：

其中，R_a为表面粗糙度，HV为表面显微硬度，σ_r为表面残余应力，v_s为砂轮速度，v_w为构件速度，a_f为纵向进给，a_p为径向进给,a₀、a₁、a₂、a₃、a₄、b₀、b₁、b₂、b₃、b₄、c₀、c₁、c₂、c₃、c₄均为常数；

步骤三、根据步骤一中所述C₂加工得出多组第三试验构件，测量出多组表面粗糙度值、表面显微硬度值、表面残余应力值和疲劳寿命值，并建立第二关系式；

步骤四、根据步骤二中的第一关系式和步骤三中的第二关系式，获得超高强度钢构件抗疲劳磨削工艺参数域C₃；

所述步骤三具体方法为：

步骤3.1、根据所述C₂，设计多组参数，并根据每组参数加工出所述第三试验构件；

步骤3.2、通过表面粗糙度仪测量每个所述第三试验构件的表面粗糙度值，通过数字显微硬度计测量每个所述第三试验构件的表面显微硬度值，通过残余应力测试分析系统测试每个所述第三试验构件的表面残余应力值，测量位置位于所述第三试验构件的中间圆弧段；

步骤3.3、分别计算步骤3.2中每组所述第三试验构件表面粗糙度、表面显微硬度和表面残余应力的平均值；

步骤3.4、采用旋转弯曲疲劳试验机对步骤3.1中的每个所述第三试验构件进行旋转弯曲疲劳寿命试验，并计算出每一组所述第三试验构件疲劳寿命值的平均值；

步骤3.5、采用多元线性回归方法对步骤3.3中的所述表面粗糙度值平均值、表面显微硬度值平均值和表面残余应力值平均值，以及步骤3.4中的多组所述第三试验构件的疲劳寿命值平均值，进行拟合，并建立第二关系式；

所述第二关系式具体为：

其中，N_f为疲劳寿命值，d₀、d₁、d₂、d₃均为常数。

2.如权利要求1所述的超高强度钢构件抗疲劳磨削工艺参数域的获得方法，其特征在于，步骤一中得出磨削工艺参数与表面粗糙度关系曲线的具体方法如下：

步骤1.1、通过单因素试验法，根据所述C₁设置多组参数值，并采用外圆磨床对初始构件进行加工，获得对应的多个第一试验构件；

步骤1.2、采用表面粗糙度测试仪对每个所述第一试验构件进行表面粗糙度测试，测试方向为沿所述第一试验构件的轴向，并记录测试结果；

步骤1.3、根据步骤1.2记录的所述测试结果，绘制所述参数与表面粗糙度关系曲线。

3.如权利要求2所述的超高强度钢构件抗疲劳磨削工艺参数域的获得方法，其特征在于，步骤一中得出超高强度钢构件磨削工艺参数域C₂的具体方法为：

以低表面粗糙度为约束，设置表面粗糙度约束值，并在每个所述参数与表面粗糙度关系曲线中，选取小于所述表面粗糙度约束值对应的参数范围，得出所述超高强度钢构件磨削工艺参数域C₂。