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分析和控制淬火变形的冷却速度带法(12)

十、诸多措施的协同作用形式探讨
        按照本文提供的思路,在调整的目标确定之后,往往有多种措施可供选用。解决同一个问题,可以选用单个措施,也可以同时选用多个作用方向相同的措施。选用多个措施时,各措施之间必然有一定的协同作用方式。措施单独作用的效果和多个措施共同作用的效果之间存在什么样的关系?这是一个非常重要的问题。最理想的是,在物理学的水平上,采用数理方法,不加修正系数就能准确地计算出工件的淬火变形。但是,这恐怕是非常遥远的目标。在这之前,可以尝试建立一些方法,经过实际应用的检验来加以完善,再从中找出几种比较好用的形式。下面提出两种可能的作用形式,供验证和参考。
        第一种形式:多项措施协同作用的效果,等于不同措施单个作用效果之和,我们把它称为算术相加关系。生产现场常采用多方面的措施来解决一个具体的淬火变形问题,这说明我们有意无意地是在应用算术相加关系。这种关系中,多项措施的作用效果很像我们使用天平时,各砝码质量之和就是所称物体的质量这种关系。如果这种关系成立,淬火变形问题应当不难解决。但实际情况是,这样的做法也是有时灵,有时不灵。因为有时灵,可以说这种关系有它的适用面。但是,不少工厂又有过这样的经历:同时采用多种措施,经过大量试验仍然找不到解决办法。后来,仅仅应用了另外一个单项措施,曾认为非常复杂的问题,就很快解决了!这说明,还存在其他的作用形式。
        第二种形式:多项措施的作用效果以集合代数上的相加(并)或者交的关系协同作用。这里所说的“作用效果”指的是对冷却速度带或者第Ⅱ区的作用效果。这里所说的并的关系,很像大家所说的‘人的知识面’、‘三个知识面相同的人的知识面之和,等于其中一个人
的知识面’就是这种关系的特点。在前面的文章中,我们多次用到集合代数上的相加,来处理同类影响因素产生的效果的协同作用关系。现在,作为一种尝试,再把这种关系推广到不同类型的影响因素上。图25描述的是一种工件的冷却速度带从右边界伸出第Ⅱ区,从而引起淬火变形问题的示意图。我们在第Ⅱ区保持不变的前提下,讨论用调整冷却速度带的办法来解决该淬火变形问题的几种方案。图25中,列举了四个影响工件的冷却速度带的因素。它们通过集合代数的并的关系,合成工件实际的冷却速度带。从前面的讨论可知,使工件冷却速度带的右端向左收缩,并进入第Ⅱ区之内,就可以解决该淬火变形问题。方案一:同时选用第1、第3和第4三个措施。设法使它们的右边界都向左移动相当大的距离。由于它们和因素2的协同作用方式是并的关系,而因素2不在调整因素之内,实施这一方案后,工件实际的冷却速度带将保持不变。结果,功夫都白花了。方案二:同时选用图中的四个措施。设法使它们单独作用时的冷却速度带的右边界都向左收缩;其中,保证措施2的右边界收缩进第区。无疑,该变形问题能得到解决。但是,同时采取了四项措施,生产成本也必然很高。方案三:只选取第2个措施,并使其冷却速度带的右边界收缩到第Ⅱ区以内,比如达到了图中所标虚线的位置。变形问题也能得到解决,且实施成本更低。如果今后还想进一步减小工件的淬火变形量或者变形工件的比例,因为措施2已经收缩到虚线的位置,就得在措施4上下功夫了。
 
上面讨论了两种形式,如果把集合代数的交的关系独立出来,总共为三种协同作用形式。这三种形式是否成立,以及它们各自的适用范围,有待进一步的研究和验证。


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