【正文】 圖 電解槽表面加強(qiáng)筋的拉伸實(shí)體大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文19 圖 電解槽表面加強(qiáng)筋的草繪將陣列出的實(shí)體的棱邊進(jìn)行倒圓角。如圖 。 圖 電解槽下槽體大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文204 壁掛式離子水治療儀電解槽的裝配設(shè)計(jì)過(guò)程 Pro/Ewildfire 裝配概要一般來(lái)說(shuō)，一個(gè)模型由各種各樣不同的零件裝配而成。裝配的定義是，在三維建模中結(jié)合零件與零件、零件和裝配參照來(lái)組成元件，然后再把元件結(jié)合起來(lái)制作裝配的過(guò)程。在 Pro/E 中把部件稱為零件，把個(gè)體稱為輔助裝配，把完成品稱為裝配。另外，當(dāng)元件數(shù)量很多的時(shí)候，可以先制作出其他的輔助裝配，然后再把輔助裝配放到裝配當(dāng)中去 [5]。一種是向上式設(shè)計(jì)方法，另外一種是向下式設(shè)計(jì)方法。也就是說(shuō)，各個(gè)部件的三維建模必須要達(dá)到細(xì)部設(shè)計(jì)的階段，同時(shí)還要滿足與其他部件沒(méi)有任何想象關(guān)聯(lián)性的條件。第二點(diǎn)具體來(lái)說(shuō)是可以使用重定義、重排序等命令對(duì)刪除已存的約束條件、添加新的約束條件、再次定義已存約束條件的參照、更換元件順序等。本次設(shè)計(jì)的壁掛式離子水治療儀的電解槽，在裝配設(shè)計(jì)方法上采用了向上式設(shè)計(jì)方法。 壁掛式離子水治療儀電解槽的裝配過(guò)程 壁掛式離子水治療儀電解槽的裝配的輔助裝配設(shè)計(jì)新建一個(gè)“組件”類型的頁(yè)面，點(diǎn)擊“將元件添加到組件”按鈕，選擇電解槽下草體文件“ ”打開(kāi)。點(diǎn)擊“將元件添加到組件”按鈕，選擇密封圈元件“” ，打開(kāi)。為約束剩余的自由度，新建約束類型為“相切” ， 分別選擇密封圈的曲面便面和“”上放置密封圈處的圓柱曲面，這樣就按要求將密封圈放在了需放置的實(shí)體上。 圖 再次新建一個(gè)“組件”類型的頁(yè)面，打開(kāi)出水管接頭“” ，放在適當(dāng)位置，確定。與上步裝配方法相同，依次通過(guò)建立約束類型“對(duì)齊” 、 “相切”來(lái)限制元件的所有自由度，是密封圈放在指定大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文22的位置。如圖 。如圖 。 打開(kāi)上步裝配的組件，放到適當(dāng)位置，確定，再調(diào)入“” ，選擇“匹配”約束方式，使“彎頭”元件上部開(kāi)槽處的上平面和元件“”接口處的環(huán)形槽的上平面的在同一平面上。如圖 。同樣是先選擇“匹配”的約束類型使元件 的上表面與圖 實(shí)體的開(kāi)槽處上平面重合，再選擇“對(duì)齊”的約束類型使兩元件的相接觸面的中心線重合。如圖 。打開(kāi)元件“”放至合適位置確定。如圖 。因?yàn)闃O板與膜板之間沒(méi)有搭扣連接與機(jī)械緊固等連接，只是在適當(dāng)?shù)奈恢觅N在一起放置，所以打開(kāi)文件“” 后需新建立“DTM1 ”的基面，利用基面之間的對(duì)齊可限制自由度。所以再次選擇“對(duì)齊”約束類型，選擇“DTM1”面和極板的“ RIGHT”面。如圖 圖 壁掛式離子水治療儀電解槽的裝配 新建一個(gè)“組建”類型的頁(yè)面，點(diǎn)擊“將元件添加到組件”按鈕，選擇電解槽下槽體文件“ ”打開(kāi)。點(diǎn)擊【放置】進(jìn)入“元件放置”對(duì)話框，選擇約束類型為“匹配” ，分別選擇電解槽的上下槽體的結(jié)合面，這樣使電解槽的上下槽體的結(jié)合面位于同一平面內(nèi)。最后再次新建約束類型為“對(duì)齊” ， 分別選擇電解槽的上下槽體右邊的側(cè)面，從而約束了剩余的兩個(gè)自由度。大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文25 圖 上下槽體裝配調(diào)入輔助裝配“” ，此為電解槽的進(jìn)水管路，接在電解槽的下端接口處。新建“對(duì)齊”約束類型，分別選擇兩元件接口處的圓柱面，使兩元件的中心線共線。如圖 圖 進(jìn)水管裝配大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文26調(diào)入輔助裝配“” ，這是電解槽的一個(gè)出水口，要裝在電解槽的左上端，裝配方法同前訴一樣，分別用“匹配”和“對(duì)齊”約束類型，約束面和軸。如圖 圖 堿水出水管裝配大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文27調(diào)入輔助裝配“” ，點(diǎn)擊【放置 】 ，由于要把兩個(gè)軸以對(duì)齊的約束方式進(jìn)行對(duì)齊，達(dá)到共享一軸線的狀態(tài)，所以選擇“插入”的約束類型，分別選擇曲面如圖 。圖 。如圖 。如圖 。打開(kāi)“” ，選擇“匹配”約束類型，在選擇墊片的一個(gè)面和電解槽上槽體放置墊片的平面。達(dá)到完全約束后點(diǎn)擊確定。此墊片將會(huì)連接最邊上的兩個(gè)電路板，通電后會(huì)使兩個(gè)電解板帶有相同極性的電流。此墊片將會(huì)使中間的電解板與兩邊的電解板帶有不同極性的電流，如圖 。打開(kāi)“ZDG14” ，選擇 “插入”約束類型，選擇螺釘?shù)穆菪妫托璺胖玫目椎谋砻?，再選擇“匹配”約束類型，分別選擇螺釘頭和連接實(shí)體的接觸表面。如圖 。大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文315 壁掛式離子水治療儀典型零件模具設(shè)計(jì) 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介設(shè)計(jì)模具所要掌握的技能和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，涉及到相關(guān)學(xué)科的方方面面。只有當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到一種最佳組合，才能保證模具的正常使用和精度。一般來(lái)說(shuō)，典型的塑料模具包括：澆注系統(tǒng)，頂出系統(tǒng)，溫控系統(tǒng)，排氣系統(tǒng)，抽芯系統(tǒng)等 [15]。模具制造業(yè)反應(yīng)樂(lè)一個(gè)國(guó)家的制造業(yè)水平。裝配、創(chuàng)建參照模型和工件。在設(shè)計(jì)模型或參照模型中按需要定義附加的繪制特征。按材料的參數(shù)，可為所有尺寸創(chuàng)建各向同性的比例收縮或收縮系數(shù)。（5）抽取模具體積塊使之成為模具元件。（7）填充模具型腔創(chuàng)建鑄模。 壁掛式離子水治療儀典型零件模具設(shè)計(jì)過(guò)程設(shè)計(jì)模具要先建立“制造” ， “模具型腔”類型的文件，然后調(diào)入要設(shè)計(jì)模具的大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文32零件“ ”，打開(kāi)后選定合適位置點(diǎn)擊確定，如圖 。 圖 槽坯料將零件放置在槽坯料的正中間后，要制作模具的分型面。如圖 。如圖。再使模具的上下模生成實(shí)體。最后要做開(kāi)模仿真如圖 。經(jīng)過(guò)調(diào)查研究，充分的了解了離子水治療儀的用途，優(yōu)點(diǎn)及基本原理。歸納了塑料件的設(shè)計(jì)要求，并在此基礎(chǔ)上按現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法的相關(guān)理論和現(xiàn)代制造技術(shù)條件提出了塑料件的設(shè)計(jì)流程。基于 Pro/E 系統(tǒng)和其中的塑料件的設(shè)計(jì)平臺(tái)完成了離子水治療儀的三維建模、裝配的工作和典型零件的模具設(shè)計(jì)工作。最后根據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)、強(qiáng)度和剛度的結(jié)果完成了塑料件及模具的最終優(yōu)化設(shè)計(jì)。在這里首先要感謝我的導(dǎo)師。我的設(shè)計(jì)較為復(fù)雜煩瑣，但是張育增老師仍然細(xì)心地糾正圖紙中的錯(cuò)誤。其次要感謝和我一起作畢業(yè)設(shè)計(jì)的同學(xué)，如果沒(méi)有他們的努力工作，此次設(shè)計(jì)的完成將變得非常困難。這項(xiàng)研究已經(jīng)完成了磨削刀架的設(shè)計(jì)與制造。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：研磨材料的磨料為粉紅氧化鋁，進(jìn)給量500 毫米/分鐘，磨削深度 20 微米，磨削轉(zhuǎn)速為 18000RPM。 用球拋光工藝和參數(shù)優(yōu)化拋光，可以進(jìn)一步改善表面粗糙度 Ra 值從 微米至 微米左右。關(guān)鍵詞: 自動(dòng)化表面處理；拋光；磨削加工；表面粗糙度；田口方法 引言:塑膠工程材料由于其重要特點(diǎn),如耐化學(xué)腐蝕性、低密度、易于制造,并已日漸取代金屬部件在工業(yè)中廣泛應(yīng)用。注塑模具的表面質(zhì)量是設(shè)計(jì)的本質(zhì)要求,因?yàn)樗苯佑绊懥怂苣z產(chǎn)品的外觀和性能。研磨工具(輪子)的安裝已廣泛用于傳統(tǒng)模具的制造產(chǎn)業(yè)。自動(dòng)化表面處理的球磨研磨工具將在[2]中得到示范和開(kāi)發(fā)。注塑模具鋼的球面研磨最優(yōu)化參數(shù)目前尚未在文獻(xiàn)得到確切的依據(jù)。 比如，人們發(fā)現(xiàn), 用碳化鎢球滾壓的方法可以使工件表面的塑性變形減少,從而改善表面粗糙度、表面硬度、抗疲勞強(qiáng)度[3,4,5,6]。對(duì)表面粗糙度有重大影響的拋光工藝主要參數(shù)，主要是球或滾子材料，拋光力， 進(jìn)給速率,拋光速度,潤(rùn)滑、拋光率及其他因素等。采用最佳參數(shù)進(jìn)行表面研磨和球面拋光的深度為 微米。 此項(xiàng)目研究的目的是，發(fā)展注塑模具鋼的球形研磨和球面拋光工序，這種注塑模具鋼的曲面實(shí)在加工中心完成的。 我們開(kāi)始自行設(shè)計(jì)和制造的球面研磨工具及加工中心的對(duì)刀裝置。選擇為田口 L18 型矩陣實(shí)驗(yàn)相應(yīng)的四個(gè)因素和三個(gè)層次。 為了改善表面粗糙, 利用最佳球面拋光工藝參數(shù)，再進(jìn)行對(duì)表層打磨。 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。磨床中心正好與具有輔助作用的圓錐槽線配合。研磨球中心坐標(biāo)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)。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 . ）所示。 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[8]. 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(參數(shù))，指定為從A到D（見(jiàn)表1實(shí)驗(yàn)因素和水平） 。挑選三類磨料,即碳化硅(SiC),白色氧化鋁(Al2O3,WA),粉紅氧化鋁(Al2O3, PA)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。 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[8]。 被加工面的表面粗糙度值經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)亟M合磨削參數(shù)，應(yīng)小于原來(lái)的未加工表面。這里的信噪比（S/N）,η,按下列公式定義[8]: η =?10 log （ 平方等于質(zhì)量特性 )10=?10 log ????????niy12這里，y ——不同噪聲條件下所觀察的質(zhì)量特性in——實(shí)驗(yàn)次數(shù)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文46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 [8]。各級(jí) η 選擇的最大化將對(duì)最終的 η 因素有重大影響。 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)[9]， 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。 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。 PDS5 試樣的加工完畢后，裝在大底盤(pán)上在三坐標(biāo)加工中心進(jìn)行了銑削，這種加工中心是由楊*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)[10]。 圖 6 試驗(yàn)顯示了球面磨削加工工藝的設(shè)置。 數(shù)控代碼所需要的磨球路徑由 PowerMILL 軟件產(chǎn)。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。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。通過(guò)使用數(shù)據(jù)方差分析的技術(shù)和 F 比檢驗(yàn)方法，進(jìn)一步確定了每一種因子有什么主要的影響，從而確定了它們的影響程度(見(jiàn)表 5 信噪比和表面粗糙度)。 （或者置信水平為 90%）這個(gè)因子的自由度是 2，自由度誤差是 13，根據(jù) F 分布表[11]。結(jié)果，進(jìn)給量和磨削深度都對(duì)表面粗糙度有顯著影響。獲得被測(cè)試樣的表面粗糙度值 RA 大約是 微米。使用球面拋光的優(yōu)化參數(shù)，光滑表面進(jìn)一步被拋光。被改善了的拋光表面，可以在 30光學(xué)顯微鏡觀察下進(jìn)行觀察，如圖 8.（未加工表面、光滑面和拋光面的測(cè)試樣品的顯微鏡象(30)的比較）所示。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。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。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。模具內(nèi)部的表面粗糙度用hommelwerket4000 設(shè)備來(lái)測(cè)量。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：()/=%。設(shè)計(jì)和制造了球面研磨裝置(及其對(duì)準(zhǔn)組件)。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。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