外文翻译---球形研磨和抛光注塑模具钢的自动化表面精加工工艺

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1、球形研磨和抛光注塑模具钢的自动化表面精加工工艺Fang-JungShiou·Chao-ChangA.Chen·Wen-TuLi收件日期：2004年3月30日/接受日期：2004年7月5日/发表时间：05年3月30号©施普林格出版社伦敦有限公司2005摘要：本研究讨论在数控加工中心注塑模具钢PDS5在自由曲面下进行自动化球形研磨和抛光球的表面处理工艺的可行性。研磨工具持有人的设计和制造已经完成了这项研究。在加工中心中，表面的最佳磨削参数采用田口直交法来进行塑料注射成型钢PDS5而确定。塑料注塑模具钢PDS5表面最佳磨削参数是，一种pa的氧化铝磨削材料组合，以18000rpm的速度，2

2、0μm的磨削深度，以及50毫米/分钟的进给速度磨削。试样的表面粗糙度Ra可以通过使用最佳的表面磨削参数来从1.60微米大约提高至0.35微米。表面粗糙度Ra还可通过使用最佳抛光参数的球抛光这一过程进一步改善至约0.343微米至0.06微米。应用表面打磨和抛光最佳参数，依次细研磨自由曲面模仁，自由曲面上测试区的表面粗糙度Ra部分可提高到约2.15微米至0.07微米。关键词：自动化表面精加工·球打磨过程··表面粗糙度磨削工艺·田口方法1.简介塑料是重要的工程材料，由于其特性，如耐腐蚀，耐化学品，密度低，易于制造，并已在工业应用中越来越多地取代金属部件。注塑成型是一种重要的塑料产品成型工

3、艺，塑料模具表面光洁度是一个直接影响塑料产品外观的必要条件。如磨削，抛光和研磨这样的整理程序常用来改善表面光洁度。研磨工具砂轮的装入已经广泛使用的传统模具，模具加工等行业。为了自动化表面精加工进程，安装了磨削工具的几何磨具在（1）中引入。在自动化表面精加工系统中，球形研磨的球形研磨工具的加工进程模型在（2）中阐述。磨削速度，切削深度，进给速度，研磨材料，磨料，料度等砂轮特性都为球面磨削过程的影响参数，如图1所示。注塑模具钢的最佳球面磨削参数尚未在文献中调查发现。近年来，正在开展一些研究来确定球挤光过程的最佳参数（图2）。据说使用碳化钨球或滚子可减小工件表面的塑性变形，因而改善表面粗

4、糙度，表面硬度和抗疲劳性能[3-6]。打磨过程是由加工中心[3，4]和车床[5，6]完成。对表面粗糙度有显著影响的主要抛光参数是滚珠或滚子的材料，打磨力，进给速度，抛光速度，润滑，打磨通过次数，等等[3]。塑料模具钢PDS5的最佳表面打磨参数是混合油脂润滑剂，碳化钨球，200毫米/分钟的磨削速度，300N的挤压力，40μm打磨速度。使用最佳挤光参数的表面抛光穿透深度约为2.5微米。通过挤光工艺改善表面粗糙度后，介于40％到90％之间。这项研究的目的是在加工中心中塑料注塑磨具自由曲面的球形研磨和表面抛光加工程序的开发。使用球形表面研磨和抛光程序的自动化表面加工流程图在图3中展示。我们

5、以设计和制造在机械加工中心中使用的球形研磨工具以及其定位装置为开始。图1.球面磨削示意图Grinderball磨床球scallopheight峰值workpiece工件plungegrindingfeedrate下挫磨削进给速度feed（step-overdistance）进给（步距）球形表面的最佳磨削工艺参数通过利用田口直交方法来确定。在田口的18课矩阵实验中，4因素3相应水平被选择。表面磨削的最佳安装球面磨削参数被应用到自由曲面载体的表面光洁度加工中。为了改善表面粗糙度，使用最佳挤光参数来对工件表面进行进一步打磨。图2.球挤光过程示意图Burnishingdirection磨削

6、方向originalsurfacetexture原有的表面纹理feed进给burnishedsurfacetexture磨削后表面纹理depthofpenetration穿透深度originalheight原有深度burnishingball抛光球Workpiece工件finishedheight加工后深度图3.使用球形表面打磨和抛光工艺的自动化表面加工流程图Designandmanufactureofthesphericalgrindingtoolandtheballburnishingtool球形研磨工具的设计和制造，打磨工具球DesignandmanufactureofPDS

7、5testspecimen设计与制造PDS5试样Selectionofthefactorsandtheirchosenlevelsforamatrixexperimenttodeterminetheoptimal2Dgrindingparameters矩阵实验中因素和他们所选水平的选择确定了2D的最佳参数Conductionofthematrixexperiment传导矩阵实验Surfaceroughnessmeasurementofthetestedspecimen