外文翻译 基于注塑模具钢研磨和抛光工序的自动化表面处理

1、基于注塑模具钢研磨和抛光工序的自动化表面处理摘要:本文研究了注塑模具钢自动研磨与球面抛光加工工序的可能性，这种注塑模具钢pds5的塑性曲面是在数控加工中心完成的。这项研究已经完成了磨削刀架的设计与制造。 最佳表面研磨参数是在钢铁pds5 的加工中心测定的。对于pds5注塑模具钢的最佳球面研磨参数是以下一系列的组合：研磨材料的磨料为粉红氧化铝，进给量500毫米/分钟，磨削深度20微米，磨削转速为18000rpm。用优化的参数进行表面研磨，表面粗糙度ra值可由大约1.60微米改善至0.35微米。 用球抛光工艺和参数优化抛光，可以进一步改善表面粗糙度ra值从0.343微米至0.06微米左右。在模具内

2、部曲面的测试部分，用最佳参数的表面研磨、抛光，曲面表面粗糙度就可以提高约2.15微米到0 0.07微米。关键词:自动化表面处理 抛光 磨削加工 表面粗糙度 田口方法 一、引言塑胶工程材料由于其重要特点,例如化学腐蚀性、低密度、易于制造,已日渐取代金属部件在工业中广泛应用。 注塑成型对于塑料制品是一个重要工艺。注塑模具的表面质量是设计的本质要求,因为它直接影响了塑胶产品的外观和性能。 加工工艺如球面研磨、抛光常用于改善表面光洁度。研磨工具(轮子)的安装已广泛用于传统模具的制造产业。自动化表面研磨加工工具的几何模型将介绍。自动化表面处理的球磨研磨工具将得到示范和开发。 磨削速度, 磨削深度，进给速

3、率和砂轮尺寸、研磨材料特性（如磨料粒度大小）是球形研磨工艺中主要的参数，如图1（球面研磨过程示意图）所示。注塑模具钢的球面研磨最优化参数目前尚未在文献得到确切的依据。 步距研磨高度球磨研磨进给速度工作台图1 球面研磨过程示意图进给研磨球工作台研磨深度研磨表面近年来 ，已经进行了一些研究，确定了球面抛光工艺的最优参数(图2) （球面抛光过程示意图）。 比如，人们发现, 用碳化钨球滚压的方法可以使工件表面的塑性变形减少,从而改善表面粗糙度、表面硬度、抗疲劳强度。 抛光的工艺的过程是由加工中心和车床共同完成的。对表面粗糙度有重大影响的抛光工艺主要参数，主要是球或滚子材料，抛光力， 进给速率,抛光速度

4、,润滑、抛光率及其他因素等。注塑模具钢pds5的表面抛光的参数优化，分别结合了油脂润滑剂，碳化钨球,抛光速度200毫米/分钟,抛光力300牛，40微米的进给量。采用最佳参数进行表面研磨和球面抛光的深度为2.5微米。 通过抛光工艺，表面粗糙度可以改善大致为40至90。 图2 球面抛光过程示意图此项目研究的目的是，发展注塑模具钢的球形研磨和球面抛光工序，这种注塑模具钢的曲面实在加工中心完成的。表面光洁度的球研磨与球抛光的自动化流程工序，如图3所示。 我们开始自行设计和制造的球面研磨工具及加工中心的对刀装置。利用田口正交法，确定了表面球研磨最佳参数。选择为田口l18型矩阵实验相应的四个因素和三个层次

5、。 用最佳参数进行表面球研磨则适用于一个曲面表面光洁度要求较高的注塑模具。 为了改善表面粗糙, 利用最佳球面抛光工艺参数，再进行对表层打磨。pds试样的设计与制造选择最佳矩阵实验因子确定最佳参数实施实验分析并确定最佳因子进行表面抛光应用最佳参数加工曲面测量试样的表面粗糙度球研磨和抛光装置的设计与制造图3自动球面研磨与抛光工序的流程图二、球研磨的设计和对准装置实施过程中可能出现的曲面的球研磨,研磨球的中心应和加工中心的z轴相一致。 球面研磨工具的安装及调整装置的设计，如图4（球面研磨工具及其调整装置）所示。电动磨床展开了两个具有可调支撑螺丝的刀架。磨床中心正好与具有辅助作用的圆锥槽线配合。 拥有

6、磨床的球接轨,当两个可调支撑螺丝被收紧时，其后的对准部件就可以拆除。研磨球中心坐标偏差约为5微米, 这是衡量一个数控坐标测量机性能的重要标准。 机床的机械振动力是被螺旋弹簧所吸收。球形研磨球和抛光工具的安装，如图5（a. 球面研磨工具的图片. b.球抛光工模柄弹簧工具可调支撑紧固螺钉磨球自动研磨磨球组件具的图片）所示。为使球面磨削加工和抛光加工的进行，主轴通过球锁机制而被锁定。 图4 球面研磨工具及其调整装置测功机抛光工具主轴锁定机构工件电动磨床刀具电动磨床刀具电动磨床刀具主轴锁定机构图5 a. 球面研磨工具的图片. b.球抛光工具的图片三、矩阵实验的规划3.1田口正交表利用矩阵实验田口正交法

7、，可以确定参数的有影响程度。 为了配合上述球面研磨参数，该材料磨料的研磨球(直径10毫米),进给速率，研磨深度,在次研究中电气磨床被假定为四个因素，指定为从a到d（见表1实验因素和水平）。三个层次的因素涵盖了不同的范围特征,并用了数字1、2、3标明。挑选三类磨料,即碳化硅,白色氧化铝,粉红氧化铝来研究. 这三个数值的大小取决于每个因素实验结果。选定l18型正交矩阵进行实验，进而研究四三级因素的球形研磨过程。表1实验因素和水平因素水平123a.磨料碳化硅白色氧化铝粉红氧化铝b进给量50100200c.研磨深度（m）205080d.公转1200018000240003.2数据分析的界定 工程设计问

8、题,可以分为较小而好的类型,象征性最好类型,大而好类型，目标取向类型等。 信噪比(s/n)的比值，常作为目标函数来优化产品或者工艺设计。 被加工面的表面粗糙度值经过适当地组合磨削参数，应小于原来的未加工表面。 因此,球面研磨过程属于工程问题中的小而好类型。这里的信噪比（s/n）,按下列公式定义: =10 log 平方等于质量特性=10 log （1）这里，y不同噪声条件下所观察的质量特性n实验次数从每个l18型正交实验得到的信噪比（s/n）数据，经计算后，运用差异分析技术(变异)和歼比检验来测定每一个主要的因素。 优化小而好类型的工程问题问题更是尽量使最大而定。各级选择的最大化将对最终的因素有

9、重大影响。 最优条件可视研磨球而待定。四、实验工作和结果这项研究使用的材料是pds5工具钢(相当于艾西塑胶模具)， 它常用于大型注塑模具产品在国内汽车零件领域和国内设备。 该材料的硬度约hrc33(hs46)。 具体好处之一是, 由于其特殊的热处理前处理，模具可直接用于未经进一步加工工序而对这一材料进行加工。式样的设计和制造,应使它们可以安装在底盘，来测量相应的反力。 pds5试样的加工完毕后，装在大底盘上在三坐标加工中心进行了铣削，这种加工中心是由钢铁公司所生产(中压型三号),配备了fanuc-18m公司的数控控制器(0.99型)。用hommelwerket4000设备来测量前机加工前表面的

10、粗糙度,使其可达到1.6微米。 图6试验显示了球面磨削加工工艺的设置。 一个由renishaw公司生产的视频触摸触发探头，安装在加工中心上，来测量和确定和原始式样的协调。 数控代码所需要的磨球路径由powermill软件产。这些代码经过rs232串口界面，可以传送到装有控制器的数控加工中心上。加工中心数控机床电脑球抛光工具用于研磨和抛光路径生成的nc代码mp10探头pds5 标本电动粉碎机球磨床图6完成了l18型矩阵实验后，表2 （pds5试样光滑表层的粗糙度）总结了光滑表面的粗糙度ra值，计算了每一个l18型矩阵实验的信噪比（s/n）,从而用于方程（1）。通过表3提供的各个数值，可以得到四种

11、不同程度因素的平均信噪比（s/n），在图7中已用图表显示。表2 pds5试样光滑表层的粗糙度实验序号abcds/n(db)平均值111110.350.350.359.1190.350212220.370.360.388.6340.370313330.410.440.407.5970.417421230.630.650.643.8760.640522310.730.770.782.3800.760623120.450.420.397.5300.420731320.340.310.329.8010.323832130.270.250.2811.4710.267933210.320.320.329.

12、8970.3201011220.350.390.408.3900.3801112330.410.500.436.9680.4471213110.400.390.427.8830.4031321130.330.340.319.7120.3271422210.480.500.476.3120.4831523320.570.610.534.8680.5701631310.590.550.545.0300.5601732120.360.360.358.9540.3571833230.570.530.535.2930.543表3平均s/ n比率因子水平（分贝）因素abcd1级8.0997.6559.11

13、06.7702级5.7787.4537.0678.0283级8.4087.1766.1077.486影响2.6300.4793.0031.258排名2413平均值7.428控制因素信噪比图7 控制影响因素球面研磨工艺的目标，就是通过确定每一种因子的最佳优化程度值，来使试样光滑表层的表面粗糙度值达到最小。因为 log是一个减函数，我们应当使信噪比（s/n）达到最大。因此，我们能够确定每一种因子的最优程度使得的值达到最大。因此基于这个点阵式实验的最优转速应该是18000rpm，如表3（优化组合球面研磨参数）所示。表4优化组合球面研磨参数因素水平磨料白色氧化铝进给速度50mm/min磨削深度20m公

14、转18000rpm表5 s/ n比的表面粗糙度的方差分析表因素自由度平方和平均面积f 比a224.79112.3963.620b20.6920.346c228.21814.1094.121d24.7762.388错误939.043总和1797.520汇集错误1344.5113.424从田口矩阵实验获得的球面研磨优化参数，适用于曲面光滑的模具，从而改善表面的粗糙度。选择香水瓶为一个测试载体。对于被测物体的模具数控加工中心，由powermill软件来模拟测试。经过精铣，通过使用从田口矩阵实验获得的球面研磨优化参数，模具表面进一步光滑。紧接着,使用打磨抛光的最佳参数，来对光滑曲面进行抛光工艺，进一步

15、改善了被测物体的表面粗糙度。(见图 9)。模具内部的表面粗糙度用hommelwerket4000设备来测量。模具内部的表面粗糙度ra的平均值为2.15微米，光滑表面粗糙度ra的平均值为0.45微米，抛光表面粗糙度ra的平均值为0.07微米。被测物体的光滑表面的粗糙度改善了：(2.15-0.45)/2.15=79.1，抛光表面的粗糙度改善了：(2.15-0.07)/2.15=96.7。抛光表面ra=0.07m内部表面ra=2.15m图8 被测物体表面粗糙度五、结论在这项工作中,对注塑模具的曲面进行了自动球面研磨与球面抛光加工，并将其工艺最佳参数成功地运用到加工中心上。 设计和制造了球面研磨装置(

16、及其对准组件)。通过实施田口l18型矩阵进行实验，确定了球面研磨的最佳参数。对于pds5注塑模具钢的最佳球面研磨参数是以下一系列的组合：材料的磨料为粉红氧化铝，进给量料500毫米/分钟，磨削深度20微米，转速为18000rpm。通过使用最佳球面研磨参数，试样的表面粗糙度ra值从约1.6微米提高到0.35微米。应用最优化表面磨削参数和最佳抛光参数，来加工模具的内部光滑曲面，可使模具内部的光滑表面改善79.1，抛光表面改善96.7。鸣谢作者感谢中国国家科学理事会对本次研究的支持, nsc 89-2212-e-011-059。我的大学爱情观目录：1、 大学概念2、 分析爱情健康观3、 爱情观要三思4

17、、 大学需要对爱情要认识和理解5、 总结1、什么是大学爱情：大学是一个相对宽松，时间自由，自己支配的环境，也正因为这样，培植爱情之花最肥沃的土地。大学生恋爱一直是大学校园的热门话题，恋爱和学业也就自然成为了大学生在校期间面对的两个主要问题。恋爱关系处理得好、正确，健康，可以成为学习和事业的催化剂，使人学习努力、成绩上升；恋爱关系处理的不当，不健康，可能分散精力、浪费时间、情绪波动、成绩下降。因此，大学生的恋爱观必须树立在健康之上，并且树立正确的恋爱观是十分有必要的。因此我从下面几方面谈谈自己的对大学爱情观。2、什么是健康的爱情：1) 尊重对方，不显示对爱情的占有欲，不把爱情放第一位，不痴情过分

18、；2) 理解对方，互相关心，互相支持，互相鼓励，并以对方的幸福为自己的满足; 3) 是彼此独立的前提下结合；3、什么是不健康的爱情：1)盲目的约会，忽视了学业;2)过于痴情，一味地要求对方表露爱的情怀，这种爱情常有病态的夸张;3)缺乏体贴怜爱之心，只表现自己强烈的占有欲;4)偏重于外表的追求;4、大学生处理两人的在爱情观需要三思：1. 不影响学习：大学恋爱可以说是一种必要的经历，学习是大学的基本和主要任务，这两者之间有错综复杂的关系，有的学生因为爱情，过分的忽视了学习，把感情放在第一位；学习的时候就认真的去学，不要去想爱情中的事，谈恋爱的时候用心去谈，也可以交流下学习，互相鼓励，共同进步。2.

19、 有足够的精力：大学生活，说忙也会很忙，但说轻松也是相对会轻松的！大学生恋爱必须合理安排自身的精力，忙于学习的同时不能因为感情的事情分心，不能在学习期间，放弃学习而去谈感情，把握合理的精力，分配好学习和感情。3、 有合理的时间；大学时间可以分为学习和生活时间，合理把握好学习时间和生活时间的“度”很重要；学习的时候，不能分配学习时间去安排两人的在一起的事情，应该以学习为第一；生活时间，两人可以相互谈谈恋爱，用心去谈，也可以交流下学习，互相鼓励，共同进步。5、大学生对爱情需要认识与理解，主要涉及到以下几个方面：（1） 明确学生的主要任务“放弃时间的人，时间也会放弃他。”大学时代是吸纳知识、增长才干

20、的时期。作为当代大学生，要认识到现在的任务是学习学习做人、学习知识、学习为人民服务的本领。在校大学生要集中精力，投入到学习和社会实践中，而不是因把过多的精力、时间用于谈情说爱浪费宝贵的青春年华。因此，明确自己的目标，规划自己的学习道路，合理分配好学习和恋爱的地位。（2） 树林正确的恋爱观提倡志同道合、有默契、相互喜欢的爱情：在恋人的选择上最重要的条件应该是志同道合，思想品德、事业理想和生活情趣等大体一致。摆正爱情与学习、事业的关系：大学生应该把学习、事业放在首位，摆正爱情与学习、事业的关系，不能把宝贵的大学时间，锻炼自身的时间都用于谈情说有爱而放松了学习。 相互理解、相互信任，是一份责任和奉献。爱情是奉献而不时索取，是拥有而不是占有。身边的人与事时刻为我们敲响警钟，不再让悲剧重演。生命只有一次，不会重来，大学生一定要树立正确的爱情观。（3） 发展健康的恋爱行为 在当今大学校园，情侣成双入对已司空见惯。抑制大学生恋爱是不实际的，大学生一定要发展健康的恋