【導(dǎo)讀】外文文獻(xiàn)。學(xué)院xxxxxxxx. 專業(yè)班級(jí)xxxxxx. 學(xué)生姓名xxxxx. 指導(dǎo)教師xxxxxx. Abstract. roughness·Taguchi’smethod. 1Introduction. surfacefinish.

　　

【正文】 圖 二、球研磨的設(shè)計(jì)和對(duì)準(zhǔn)裝置 實(shí)施過(guò)程中可能出現(xiàn)的曲面 的 球研磨 ,研磨球 的中心應(yīng)和 加工中心 的 Z 軸 相一致。 球面研磨工具的安裝及調(diào)整裝置 的 設(shè)計(jì) ，如 圖 4（ 球 面 研磨工具及其調(diào)整裝置 ） 所示 。 電動(dòng)磨床展開 了 兩個(gè) 具有 可調(diào)支撐螺絲 的 刀架 。 磨床 中心正好與具有輔助作用 的圓錐槽線配合 。 擁有磨床 的 球接軌 ,當(dāng) 兩個(gè)可調(diào)支撐螺絲被收緊 時(shí)，其后的 對(duì)準(zhǔn)部件 就 可以拆除 。研磨 球中心坐標(biāo)PDS 試樣的設(shè)計(jì)與制造 選擇最佳矩陣實(shí)驗(yàn)因子 確定最佳參數(shù) 實(shí)施實(shí)驗(yàn) 分析并確定最佳因子 進(jìn)行表面拋光 應(yīng)用最佳參數(shù)加工曲面 測(cè)量試樣的表面粗糙 度 球研磨和拋光裝置的設(shè)計(jì)與制造 偏差約 為 5微米 , 這是衡量一個(gè)數(shù)控坐標(biāo)測(cè)量機(jī) 性能的重要標(biāo)準(zhǔn)。 機(jī)床的 機(jī)械振動(dòng) 力 是 被 螺旋彈簧 所 吸 收 。 球形研磨球 和 拋光工具 的安裝，如圖 5（ a. 球面研磨工具的圖片 . 工具 的 圖片 ） 所示 。為使 球面磨削加工和拋光加工 的進(jìn)行， 主軸 通過(guò) 球鎖機(jī)制 而被 鎖 定。 圖 4 球 面 研磨工具及其調(diào)整裝置 圖 5 a. 球面研磨工具的圖片 . 的 圖片 模柄 彈簧 工具可調(diào)支撐 緊固螺釘 磨球 自動(dòng)研磨 磨球組件 三、矩陣實(shí)驗(yàn)的規(guī)劃 田口正交表 利用矩陣實(shí)驗(yàn)田口正交 法，可以 確定參數(shù) 的有影響程度。 為了配合上述球面研磨參數(shù) ，該材料磨料 的研磨 球 (直徑 10 毫米 ),進(jìn)給速率， 研磨 深度 ,在次研究中 電氣磨床被 假定為 四個(gè)因素 ， 指定為 從 A 到 D（見表 1 實(shí)驗(yàn)因素和水平 ）。 三個(gè)層次的 因素 涵蓋了不同的范圍特征 ,并用 了數(shù)字 3標(biāo)明。 挑選三類磨料 ,即碳化硅 ,白色氧化鋁 ,粉紅氧化鋁 來(lái) 研究 . 這 三個(gè)數(shù)值的 大小取決于 每個(gè)因素 實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 選定 L18 型正交矩陣進(jìn)行實(shí)驗(yàn) ，進(jìn)而研究 四 —— 三級(jí)因素的球形研磨過(guò)程 。 表 1實(shí)驗(yàn)因素和水平 因素 水平 1 2 3 A. 碳化硅 白色氧化鋁 粉紅氧化鋁 B. 50 100 200 （ 181。m） 20 50 80 D. 12020 18000 24000 數(shù)據(jù)分析的界定 工程設(shè)計(jì)問(wèn)題 ,可以分為較小 而好的 類型 ,象征性最好類型 ,大 而好 類型 ， 目標(biāo) 取向 類型等 。 信噪比 (S/N)的 比值 ，常 作為目標(biāo)函數(shù) 來(lái) 優(yōu)化產(chǎn)品或 者 工藝設(shè)計(jì) 。 被加工面的 表面粗糙度值經(jīng) 過(guò) 適當(dāng) 地 組合磨削參數(shù) ， 應(yīng)小于原來(lái)的 未加工 表面 。 因此 ,球面研磨過(guò)程 屬于工程問(wèn)題中的 小 而好類型。這里的 信噪比 （ S/N） ,η, 按下列公式定義 : η =?10 log10 平方等于質(zhì)量特性 =?10 log10 ?????? ??ni iyn 121 （ 1） 這里， yi —— 不同噪聲條件下 所 觀察 的 質(zhì)量特性 n— — 實(shí)驗(yàn) 次數(shù) 從每 個(gè) L18 型正交實(shí)驗(yàn) 得到的 信噪比 （ S/N） 數(shù)據(jù) ，經(jīng) 計(jì)算 后， 運(yùn)用差異分析技術(shù) (變異 )和 殲比檢驗(yàn) 來(lái)測(cè)定 每一個(gè) 主要的 因素 。 優(yōu)化 小而好類型的工程問(wèn)題 問(wèn)題更是盡量 使 η 最大而 定 。 各級(jí) η 選擇 的 最大化將 對(duì)最終的 η 因素有重大影響 。 最優(yōu)條件可 視 研磨球 而 待定 。 四、實(shí)驗(yàn)工作和結(jié)果 這項(xiàng)研究使用的材料是 PDS5 工具鋼 (相當(dāng)于艾西塑膠模具 )， 它 常用 于 大型注塑模具產(chǎn)品在國(guó) 內(nèi)汽車零件 領(lǐng)域和國(guó)內(nèi)設(shè)備。 該材料的硬度約 HRC33(HS46)。 具體好處之一是 , 由于 其 特殊的熱處理前處理 ， 模具可直接用于未經(jīng)進(jìn)一步加工工序 而對(duì) 這一材料 進(jìn)行 加工 。式樣 的設(shè)計(jì)和制造 ,應(yīng) 使 它 們可以安裝在底盤 ，來(lái) 測(cè) 量相應(yīng)的反力。 PDS5 試樣的加工 完畢 后 ，裝在大底盤 上在 三 坐標(biāo) 加工中心進(jìn)行了銑 削，這種加工中心是由 鋼鐵公司 所生產(chǎn) (中壓型三號(hào) ),配備 了 FANUC18M 公司 的 數(shù)控控制器 ( 型 )。 用 hommelwerket4000 設(shè)備 來(lái) 測(cè)量前 機(jī)加工 前 表面 的 粗糙度 ,使其 可達(dá)到 微米 。 圖 6試驗(yàn) 顯示了 球面磨削加 工 工藝的 設(shè)置 。 一個(gè)由 Renishaw 公司 生產(chǎn)的 視頻觸摸觸發(fā)探頭 ，安裝在 加工中心 上，來(lái) 測(cè)量 和 確定和原 始式樣的 協(xié)調(diào) 。 數(shù)控代碼所需要的磨球路徑 由 PowerMILL 軟件產(chǎn) 。 這些代碼經(jīng) 過(guò) RS232 串口界面 ，可以傳送到 裝有 控制器的數(shù)控加工中心 上 圖 6 完成了 L18 型 矩陣實(shí)驗(yàn)后， 表 2 （ PDS5 試樣 光滑 表 層的 粗糙度 ） 總結(jié)了 光滑 表面 的 粗糙度 RA 值 ， 計(jì)算 了每一個(gè) L18 型 矩陣實(shí)驗(yàn)的信噪比（ S/N） ,從而 用 于方程（ 1）。通過(guò)表 2提供的各個(gè)數(shù)值，可以得到四種不同程度因素的平均信噪比（ S/N），在圖 7中已用圖表顯示。 加工中心 數(shù)控機(jī)床 電腦 表 2 PDS5試樣 光滑 表 層的 粗糙度 實(shí)驗(yàn) 序號(hào) A B C D ? ?my?1 ? ?my?2 ? ?my?3 S/N(η(dB)) Mean ? ?my?_ 1 1 1 1 1 2 1 2 2 2 3 1 3 3 3 4 2 1 2 3 5 2 2 3 1 6 2 3 1 2 7 3 1 3 2 8 3 2 1 3 9 3 3 2 1 10 1 1 2 2 11 1 2 3 3 12 1 3 1 1 13 2 1 1 3 14 2 2 2 1 15 2 3 3 2 16 3 1 3 1 17 3 2 1 2 18 3 3 2 3 圖 7 控制影響因素 球面研磨工藝的目標(biāo)，就是通過(guò)確定每一種因子的最佳優(yōu)化程度值，來(lái)使試樣光滑表層的表面粗糙度值達(dá)到最小。因?yàn)?? log 是一個(gè)減函數(shù)，我們應(yīng)當(dāng)使 信噪比（ S/N）達(dá)到最大。因此，我們能夠確定每一種因子的最優(yōu)程度使得 η 的值達(dá)到最大。因此基于這個(gè)點(diǎn)陣式實(shí)驗(yàn)的最優(yōu)轉(zhuǎn)速應(yīng)該是 18000RPM， 如表 3（ 優(yōu)化組合 球面研磨參數(shù) ） 所示。 信噪比 控制因素 表 3 優(yōu)化組合球面研磨參數(shù) 因素 水平 白色氧化鋁 50mm/min 20μ m 18000rpm 從田口矩陣實(shí)驗(yàn) 獲得的球面研磨優(yōu)化參數(shù)，適用于曲面光滑的模具，從而改善表面的粗糙度。選擇 香水瓶為一個(gè)測(cè)試載體 。對(duì)于被測(cè)物體的模具數(shù)控加工中心，由 PowerMILL 軟件來(lái) 模擬測(cè)試 。經(jīng)過(guò)精銑，通過(guò)使用從 田口矩陣實(shí)驗(yàn) 獲得的球面研磨優(yōu)化參數(shù)，模具表面進(jìn)一步光滑。 緊接著 ,使用 打磨拋光的最佳參數(shù) ，來(lái)對(duì)光滑曲面進(jìn)行拋光工藝，進(jìn)一步改善了被測(cè)物體的表面粗糙度。 (見圖 9)。 模具 內(nèi)部的 表面粗 糙度 用 hommelwerket4000 設(shè)備 來(lái)測(cè)量。 模具 內(nèi)部的 表面粗糙度 RA 的平均值為 微米，光滑表面 粗糙度 RA的平均值為 微米，拋光表面 粗糙度 RA 的平均值為 微米。被測(cè)物體的光滑表面的粗糙度改善了：()/=％，拋光表面的粗糙度改善了： ()/=％。 圖 8 被測(cè)物體表面粗糙度 拋光表面 Ra= m 內(nèi)部表面 Ra= m 光滑表面 Ra= m 五、 結(jié)論 在這項(xiàng)工作中 ,對(duì) 注塑模具的曲面 進(jìn)行了 自動(dòng)球 面 研磨與球面拋光加工 ，并將其工藝 最佳參數(shù)成功 地運(yùn)用到 加工中心 上。 設(shè)計(jì)和制造了 球 面 研磨 裝 置 (及其 對(duì)準(zhǔn)組件 )。通過(guò)實(shí)施 田口L18型矩陣進(jìn)行實(shí)驗(yàn) ，確定了球面研磨的最佳參數(shù)。對(duì)于 PDS5 注塑模具鋼 的最佳球面研磨參數(shù)是以下一系列的組合： 材料的磨料 為 粉紅氧化鋁 ，進(jìn)給量 料 500 毫米 /分鐘 ， 磨削深度 20微米，轉(zhuǎn)速為 18000RPM。通過(guò)使用最佳球面研磨參數(shù)， 試樣 的 表面粗糙度 Ra 值從 約 微米提高到 微米 。應(yīng)用最優(yōu)化表面磨削參數(shù)和最佳拋光參數(shù)，來(lái)加工模具的內(nèi)部光滑曲面，可使模具內(nèi)部的光滑表面改善 ％ ，拋光表面改善 ％。 鳴謝 作者感謝 中國(guó) 國(guó) 家 科 學(xué)理事 會(huì) 對(duì)本次研究 的支持 , NSC 892212E011059。