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自動化表面精加工注塑模具鋼球形研磨和拋光工藝球
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學(xué)院:機械學(xué)院
專業(yè)班級:機制07-1班
指導(dǎo)老師:向道輝
學(xué)號:310704010124
姓名:楊勇
自動化表面精加工注塑模具鋼球形研磨和拋光工藝球
收件日期:2004年3月30日/接受日期:2004年7月5日/發(fā)表時間:05年3月30號?施普林格出版社倫敦有限公司2005
要 本研究探討球形研磨和拋光表面處理的自動化的可能性,正如在自由曲面注塑模具鋼PDS5 在數(shù)控加工中心。設(shè)計和制造,研磨工具持有人已經(jīng)完成了這項研究。最佳參數(shù)的確定,采用磨削的塑料注射成型法交PDS5加工中心。最佳表面磨削,荷蘭國際集團的注塑模具鋼PDS5參數(shù) 一個PA的氧化鋁,研磨材料組合磨削,荷蘭國際集團18 000 rpm時,磨削深度為20微米的速度,以及50毫米/分鐘。試樣的表面粗糙度Ra可提高到1.60微米至0.35微米的最佳使用表面磨削參數(shù)。表面粗糙度Ra可進一步改善至約0.343微米至0.06微米之間,擠光與拋光的最佳參數(shù)。 應(yīng)用表面打磨和拋光最佳參數(shù),順序為細研磨自由曲面模,表面粗糙度Ra的自由曲面上的測試區(qū)部分可提高到約2.15微米至0.07微米。
關(guān)鍵詞自動化表面精加工?
球研磨拋光工藝過程?
?測量表面粗糙度的方法
塑料是重要的工程材料,由于其特定的特性,如耐化學(xué)腐蝕,密度低,易于制造,并有越來越多在工業(yè)應(yīng)用中替代金屬部件。 注射成型是重要的質(zhì)粒成形工藝之一 。該模具的注塑表面的光潔度是一個基本要求,由于其直接影響塑料的外觀。整理過程,如研磨,拋光和研磨常用來改善表面光潔度。
裝入的研磨工具(輪),已被廣泛應(yīng)用于在傳統(tǒng)模具精加工產(chǎn)業(yè)。幾何模型安裝工具磨床自動化表面光潔度,荷蘭國際集團過程中引入了[1]。一個整理過程模型球研磨系統(tǒng)自動化表面精加工的工具,電信設(shè)備制造商開發(fā)了在[2]。磨削速度,切削深度,進給如研磨材料,磨料率,車輪性能,晶粒尺寸,都為球形研磨主導(dǎo)參數(shù),荷蘭國際集團的過程,如圖所示。
1、最佳球面磨床,注塑模具鋼的參數(shù)尚未掌控的以文獻為基礎(chǔ)。 近年來,一些研究已經(jīng)在德國進行了擠光球的最佳參數(shù)的研究(圖2)。例如,它已經(jīng)發(fā)現(xiàn),塑料對工件表面形成可減少使用碳化鎢球或滾子,從而提高了表面粗糙度,表面硬度和抗疲勞性[3-6]。該拋光過程是由加工中心[3,4]和車床[5,6]。主要參數(shù)有打磨。表面粗糙度的影響是滾珠或滾子的材料,打磨力,進給速度,拋光速度,潤滑,打磨等[3]通過。最佳注塑模具鋼拋光參數(shù)PDS5是一個組合的潤滑脂,進給速度200毫米/分鐘,打磨拋光速度是40微米,力量是 300 N。該深度的滲透拋光表面采用最佳球擠光參數(shù)約2.5微米的表面粗糙的改善,通過打磨一般介于40%和90%[3-7]。這項研究的目的是開發(fā)和球面磨削擠光表面光潔度過程而言,是一個自由曲面。
2、 在注塑模具加工中心。該流程圖利用自動化表面光潔度研磨球,其過程如圖所示。
3、我們通過設(shè)計和制造球形研磨工具及其對準去副加工中心上使用。最佳表面球形磨削工藝參數(shù)進行了測定,利用正交表的方法。四因素三對應(yīng),然后選擇了矩陣實驗。最佳裝球的表面磨削參數(shù)研磨,然后應(yīng)用到一個自由曲面光潔度表面的載體。為了改善表面粗糙度,對表面進一步打磨,使用最佳擠光參數(shù)。
2設(shè)計和球面磨削工具的定位裝置
了能從球面磨削過程中的自由曲面表面上看,球磨床中心應(yīng)配合Z軸加工中心軸。裝入的研磨球工具及其調(diào)節(jié)裝置的設(shè)計,如圖4所示。電動砂輪機是安裝在刀架上有兩個支點螺絲。該磨床球中心以及相同走線的COM的錐形槽求助。經(jīng)對齊磨床球,兩個可調(diào)整的支點螺釘擰緊之后,校準組件可能被取消。中心坐標之間的偏差,球磨床和納茨是約5微米,它是衡量一臺數(shù)控三坐標測量機。由機床振動引起的力量是AB - 吸附由螺旋彈簧。所生產(chǎn)的球形磨削荷蘭國際集團的工具和球擠光工具被安裝,如圖5主軸被鎖定為球面磨床,其進程和由主軸鎖球及制程機制。
3規(guī)劃矩陣實驗
3.1配置的直交
幾個參數(shù)的影響可以達到有效通過開展正交陣列的實驗[8]。為配合上述球面磨削的PA,該磨床球研磨材料(與直徑10毫米),進料速度,磨削深度和電動砂輪機被選定為四個實驗因素(參數(shù))和一個指定的因子D(見表1)研究。三個等級(設(shè)置)為每個因素被配置,其范圍是由數(shù)字1,2和3確定。三研磨材料,即碳化硅(SiC),白鋁氧化物(氧化鋁,),粉紅色三氧化二鋁(Al2O3微粉,)分別被選用和研究。每個因素三個數(shù)值乃根據(jù)預(yù)先研究的結(jié)果開展4個3級的球形研磨工藝因素矩陣實驗。
3.2定義的數(shù)據(jù)分析
工程設(shè)計問題可分為較小的,更好的類型,標稱的最佳類型,較大的,更好的類型,簽署的目標類型,其中包括[8]。該信號與信噪比(S / N)作為優(yōu)化目標函數(shù)的產(chǎn)品或工藝設(shè)計。表面粗糙度值通過適當?shù)哪ハ鲄?shù)組合應(yīng)比原表面小。因此,球面磨削過程是一個較小的,更好的類型問題的例子。S / N比η,是由以下方程定義[8]:
之后的S / N從每個實驗數(shù)據(jù)比 正交表進行計算,各因素的主效應(yīng)測定使用方差分析(ANOVA) [8]。較小的,很好的解決問題的優(yōu)化策略是盡量由公式式定義。 η水平,最大限度地將負責的因素,有一個顯著的影響η的選擇。球形研磨的最佳條件可以被確定。
4實驗工作和結(jié)果
在這項研究中所使用的材料是PDS5工具鋼(相當于采用AISI P20的)[9],這是常見的大型注塑產(chǎn)品的模具用于汽車零部件和家用電器領(lǐng)域。這種材料的硬度為HRC33(HS46)[9]。這樣做的一個好處是物質(zhì)特殊加工后,模具可直接用于未經(jīng)熱處理的進一步整理,由于其特殊的前處理工藝。該標本的設(shè)計和制造,使它們可以在一個測力計測量反應(yīng)上。大體標本的PDS5加工,然后安裝在測功機上進行三軸加工中心作出銑削。鋼鐵公司(類型的MV - 3A)款,配備了FUNUC的數(shù)控控制器(類型0M的)[10]。預(yù)加工表面的粗糙度進行了測量,使用Hommelwerke T4000裝備,將約1.6微米。圖6顯示了實驗設(shè)置在球面磨削工藝。一個MP10觸摸觸發(fā)由雷尼紹公司生產(chǎn)的探針也集成加工中心刀庫來衡量和確定試樣的原產(chǎn)地。該數(shù)控為球擠光加工路徑生成所需的代碼是PowerMILL CAM軟件。這些代碼可以傳到該加工中心。數(shù)控控制器通過RS232串行接口。
表2總結(jié)了地面測量表面粗糙度值Ra和計算的S / N為每18課比正交氬
光用均衡器。 1,后執(zhí)行的18式實驗。平均的S / N為每四個因素可以得到的比率,如表3所列,采取的數(shù)值見表2。平均的S / N為每四個因素的比率是圖形如圖所示。
7圖。實驗裝置,以確定運算球面??磨削參數(shù)
表2.PDS5試樣表面粗糙度
表3.平均的S / N比值因子水平(分貝)
朗讀
顯示對應(yīng)的拉丁字符的拼音
在球面磨削過程的目的是盡量減少表面的粗糙度由determin地面標本價值荷蘭國際集團各因素的最佳水平。因為是一個單調(diào)減函數(shù),我們應(yīng)盡量的使用S / N比。形成機制,我們能確定每個因素的最佳水平作為一級η的最高值。因此,在試驗的基礎(chǔ)矩陣,最佳研磨材料呈粉紅色氧化鋁;最佳的進給為50毫米/分鐘;最佳的磨削深度為20微米,以及最佳轉(zhuǎn)速18000轉(zhuǎn),如表4所示。各因素的主要作用是進一步確定使用方差分析(ANOVA)技術(shù)分析和F比為了測試,以確定其意義(見表5)。該 F0.10,2,13是平等的顯著性水平2.76至0.10(或90%置信水平);因素的自由度為2,匯集了錯誤的自由度為13,根據(jù)F分布表[11]。一架F比值大于2.76可歸納為表面粗糙度有顯著影響,并確定了一個星號。因此,進給和深度磨削表面粗糙度有一個顯著的效果。
五,進行了驗證實驗,觀察重復(fù)性使用研磨的最佳組合,如表6。表面粗糙度的索取這些標本價值進行測量,約為0.35微米。在使用球面磨削參數(shù)的最佳組合后表面粗糙度提高約78%。在表面進一步打磨使用最佳擠光參數(shù)的RA = 0.06μm的表面粗糙度值的OB 拋光球。用30 ×光學(xué)顯微鏡觀察改進光面粗糙度,如圖所示。預(yù)加工表面粗糙度的改善約95%,打磨的過程。 表面研磨球的最佳工藝參數(shù)的OB從實驗被應(yīng)用于對自由曲面模具插入到evalu表面光潔度, 表面粗糙度的改善,一個選定為測試載體。模具的數(shù)控加工,為測試對象是與PowerMILL CAM的SERT的模擬軟件。經(jīng)過精細加工的模具,進一步地插入與球面磨削獲得最佳參數(shù)的矩陣實驗。此后不久,表面拋光的最佳擠光參數(shù),進一步提高被測物體的表面粗糙度(見圖。9)。模具的表面粗糙度測量插入, 與Hommelwerke T4000設(shè)備。平均表面粗糙度對模具的插入精細研磨表面價值平均為2.15微米,這對表面為0.45微米
圖7 控制因素的影響
表4。優(yōu)化組合球面磨削參數(shù)
因子 水平
磨料 Al2 O3 , PA
進給 50 mm/min
磨削深度
20 μm
公轉(zhuǎn) 18000 rpm
表5。方差分析表的S / N的表面粗糙度比
因子
自由度 平方和 平均平方
F比率
A 2 24.791 12.396 3.620?
B 2 0.692 0.346
C 2 28.218 14.109 4.121?
D 2 4.776 2.388
錯誤 9 39.043
總和 17 97.520
匯集錯誤
13 44.511 3.424
* F比率值> 2.76有顯著影響表面粗糙度
表6.表面的粗糙度值測試后驗證實驗標本
圖。 8。一個工具制造者對被測樣品表面和預(yù)加工表面之間的打磨情況在顯微鏡下的比較(30 ×)
圖. 9.精細研磨,研磨和拋光模
t圖8
5結(jié)論
在這項工作中,自動球形的最佳參數(shù),卡爾研磨和球擠光表面處理過程中一個自由曲面注塑模具開發(fā)了cessfully的加工中心。裝入的研磨球工具(和其排列組成部分)的設(shè)計和制造。最佳球形表面磨削參數(shù)磨削確定了矩陣進行實驗。最佳球面磨削參數(shù)為注塑模具鋼PDS5是對合并磨料粉紅色的鋁氧化物(氧化鋁,),50毫米/分鐘,20微米的磨削深度,以及18000轉(zhuǎn)的壽命。試樣的表面粗糙度Ra可提高約1.6微米的表面用研磨球的最佳條件,以0.35微米研磨。通過應(yīng)用最佳表面打磨和拋光參數(shù)對自由曲面模的表面光潔度,表面粗糙度進行測量,為改善表面約79.1%,在表面上,約96.7%的磨光表面上。
朗讀
顯示對應(yīng)的拉丁字符的拼音
致謝:作者感謝國科會的支持與中華人民共和國共和國授予國科會89 - 2212 - é - 011 - 059本研究。
References
1. Chen CCA, Yan WS (2000) Geometric model of mounted grinding
tools for automated surface finishing processes. In: Proceedings of the
6th International Conference on Automation Technology, Taipei, May 9-11, pp 43-47
2. Chen CCA, Duffie NA, Liu WC (1997) A finishing model of spherical grinding tools for automated surface finishing systems. Int J Manuf SciProd 1(1):17-26
3. Loh NH, Tam SC (1988) Effects of ball burnishing parameters on surface finish-a literature survey and discussion. Precis Eng 10(4):215-
220
4. Loh NH, Tam SC, Miyazawa S (1991) Investigations on the surface roughness produced by ball burnishing. Int J Mach Tools Manuf 31(1):75-81
5. Yu X, Wang L (1999) Effect of various parameters on the surface roughness of an aluminum alloy burnished with a spherical surfaced polycrystalline diamond tool. Int J Mach Tools Manuf 39:459-469
6. Klocke F, Liermann J (1996) Roller burnishing of hard turned surfaces.Int J Mach Tools Manuf 38(5):419-423
7. Shiou FJ, Chen CH (2003) Determination of optimal ball-burnishing parameters for plastic injection molding steel. Int J Adv Manuf Technol
3:177-185
8. Phadke MS (1989) Quality engineering using robust design. Prentice-Hall, Englewood Cliffs, New Jersey
9. Ta-Tung Company (1985) Technical handbook for the selection of plastic injection mold steel. Taiwan
10. Yang Iron Works (1996) Technical handbook of MV-3A vertical machining center. Taiwan
11. Montgomery DC (1991) Design and analysis of experiments. Wiley, New York