編號(hào)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）相關(guān)資料題目多功能手機(jī)后蓋注塑模具設(shè)計(jì)與加工機(jī)械工程系材料成型及控制工程專(zhuān)業(yè)學(xué)號(hào)學(xué)生姓名指導(dǎo)教師2013年5月25日目錄一、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告二、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）外文資料翻譯及原文三、學(xué)生“畢業(yè)論文（論文）計(jì)劃、進(jìn)度、檢查及落實(shí)表”四、實(shí)習(xí)鑒定表畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告題目多功能手機(jī)后蓋注塑模具設(shè)計(jì)機(jī)械工程系材料成型及控制工程專(zhuān)業(yè)學(xué)號(hào)學(xué)生姓名指導(dǎo)教師（職稱(chēng)）2015年11月12日課題來(lái)源某模具公司提供，該產(chǎn)品為手機(jī)背面外殼，要求設(shè)計(jì)一套模具來(lái)生產(chǎn)它，預(yù)估產(chǎn)量比較大，所以設(shè)計(jì)為一模兩腔?？茖W(xué)依據(jù)（包括課題的科學(xué)意義；國(guó)內(nèi)外研究概況、水平和發(fā)展趨勢(shì)；應(yīng)用前景等）（1）課題科學(xué)意義眾所周知中國(guó)很早就開(kāi)始制作模具和使用模具，但長(zhǎng)期未形成產(chǎn)業(yè)。不過(guò)從上個(gè)世紀(jì)80年代開(kāi)始，在國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策和與之配套的一系列國(guó)家經(jīng)濟(jì)政策的支持和引導(dǎo)下，我國(guó)模具工業(yè)發(fā)展迅速，年均增速均為21，至2005年我國(guó)模具總產(chǎn)值約為610億元，其中塑料模具約30左右。在未來(lái)的模具市場(chǎng)中，塑料模在模具總量中的比例還將逐步提高。模具技術(shù)的進(jìn)步極大地促進(jìn)了工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)發(fā)展，模具是“效益放大器”，用模具生產(chǎn)最終產(chǎn)品的價(jià)值將超過(guò)自身價(jià)格的幾十倍乃至百倍及上千倍。據(jù)各國(guó)報(bào)導(dǎo)，模具工業(yè)在歐美等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家被稱(chēng)之“點(diǎn)鐵成金”的“磁力工業(yè)”，雖然我國(guó)模具行業(yè)已經(jīng)駛?cè)氚l(fā)展快車(chē)道，但由于在精度、壽命、制造周期及能力等方面，與國(guó)際水平和工業(yè)先進(jìn)國(guó)家相比尚有較大差距，所以還不能滿(mǎn)足我國(guó)制造業(yè)發(fā)展的需求。特別是在精密、大型、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具方面，中國(guó)與國(guó)際平均水平和發(fā)達(dá)國(guó)家仍有較大差距，因此，每年尚需大量進(jìn)口。不過(guò)當(dāng)前全球制造業(yè)轉(zhuǎn)移的規(guī)模不斷加大，中國(guó)已成為世界上最大的制造業(yè)之地，并正向深度和廣度延伸，而我國(guó)的模具制造業(yè)正是承接轉(zhuǎn)移的較為理想之地。目前國(guó)家正在大力支持具工業(yè)的發(fā)展，在多重有利條件下，我國(guó)模具行業(yè)的未來(lái)將展現(xiàn)出一派美好景色。研究?jī)?nèi)容調(diào)查、研究、查閱文獻(xiàn)和搜集資料；閱讀和翻譯與研究?jī)?nèi)容有關(guān)的外文資料；撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告掌握CAD,UG等模具設(shè)計(jì)方面的軟件；詳細(xì)設(shè)計(jì)內(nèi)容（澆注系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)，頂出系統(tǒng)，機(jī)構(gòu)系統(tǒng)等）或研究方法；設(shè)計(jì)或有關(guān)計(jì)算；撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）。擬采取的研究方法、技術(shù)路線(xiàn)、實(shí)驗(yàn)方案及可行性分析（1）實(shí)驗(yàn)方案模具課題的研究很難用準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型來(lái)描述。他很大一部分靠設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)。所以我們從傳統(tǒng)的將其分為四部分。1設(shè)計(jì)前準(zhǔn)備工作明確設(shè)計(jì)的要求以及必要的設(shè)計(jì)資料，研究材料的工藝成型性。2方案設(shè)計(jì)確定模具結(jié)構(gòu)包括結(jié)構(gòu)類(lèi)型，型腔數(shù)目，分型面，澆注系統(tǒng)，排氣方式，冷卻系統(tǒng)等3零部件的設(shè)計(jì)排氣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，成型零件設(shè)計(jì)，溫度調(diào)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)，模架選擇，頂出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，模具材料選擇等4后期階段繪制零件圖以及總裝配圖，使用說(shuō)明書(shū)。（2）研究方法本課題的主要通過(guò)AUTOCAD，UG等軟件的輔助設(shè)計(jì)將模具各個(gè)零件繪制出來(lái)以構(gòu)成各個(gè)系統(tǒng)與結(jié)構(gòu)，在通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)的分析修改以達(dá)到可以加工產(chǎn)品要求。研究計(jì)劃及預(yù)期成果研究計(jì)劃2012年12月12日2012年12月25日按照任務(wù)書(shū)要求查閱論文相關(guān)參考資料，填寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告書(shū)。2013年1月11日2013年3月5日填寫(xiě)畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告。2013年3月8日2013年3月14日按照要求修改畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告。2013年3月15日2013年3月21日學(xué)習(xí)并翻譯一篇與畢業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)的英文材料。2013年3月22日2013年4月11日模具分模以及模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。2013年4月12日2013年4月25日模具相關(guān)2D圖面繪制。2013年4月26日2013年5月21日畢業(yè)論文撰寫(xiě)和修改工作。預(yù)期成果利用設(shè)計(jì)出來(lái)的模具將產(chǎn)品生產(chǎn)出來(lái)，并達(dá)到預(yù)期效果特色或創(chuàng)新之處可以代替機(jī)床將產(chǎn)品生產(chǎn)出來(lái)，并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。實(shí)現(xiàn)了對(duì)產(chǎn)品的大批量復(fù)制性生產(chǎn)。已具備的條件和尚需解決的問(wèn)題提高了生產(chǎn)效率。該模具結(jié)構(gòu)還需要改善，精度還有待提高。指導(dǎo)教師意見(jiàn)指導(dǎo)教師簽名年月日教研室（學(xué)科組、研究所）意見(jiàn)教研室主任簽名年月日系意見(jiàn)主管領(lǐng)導(dǎo)簽名年月日英文原文AUTOMATEDSURFACEFINISHINGOFPLASTICINJECTIONMOLDSTEELWITHSPHERICALGRINDINGANDBALLBURNISHINGPROCESSESABSTRACTTHISSTUDYINVESTIGATESTHEPOSSIBILITIESOFAUTOMATEDSPHERICALGRINDINGANDBALLBURNISHINGSURFACEFINISHINGPROCESSESINAFREEFORMSURFACEPLASTICINJECTIONMOLDSTEELPDS5ONACNCMACHININGCENTERTHEDESIGNANDMANUFACTUREOFAGRINDINGTOOLHOLDERHASBEENACCOMPLISHEDINTHISSTUDYTHEOPTIMALSURFACEGRINDINGPARAMETERSWEREDETERMINEDUSINGTAGUCHISORTHOGONALARRAYMETHODFORPLASTICINJECTIONMOLDINGSTEELPDS5ONAMACHININGCENTERTHEOPTIMALSURFACEGRINDINGPARAMETERSFORTHEPLASTICINJECTIONMOLDSTEELPDS5WERETHECOMBINATIONOFANABRASIVEMATERIALOFPAAL2O3,AGRINDINGSPEEDOF18000RPM,AGRINDINGDEPTHOF20M,ANDAFEEDOF50MM/MINTHESURFACEROUGHNESSRAOFTHESPECIMENCANBEIMPROVEDFROMABOUT160MTO035MBYUSINGTHEOPTIMALPARAMETERSFORSURFACEGRINDINGSURFACEROUGHNESSRACANBEFURTHERIMPROVEDFROMABOUT0343MTO006MBYUSINGTHEBALLBURNISHINGPROCESSWITHTHEOPTIMALBURNISHINGPARAMETERSAPPLYINGTHEOPTIMALSURFACEGRINDINGANDBURNISHINGPARAMETERSSEQUENTIALLYTOAFINEMILLEDFREEFORMSURFACEMOLDINSERT,THESURFACEROUGHNESSRAOFFREEFORMSURFACEREGIONONTHETESTEDPARTCANBEIMPROVEDFROMABOUT215MTO007MKEYWORDSAUTOMATEDSURFACEFINISHINGBALLBURNISHINGPROCESSGRINDINGPROCESSSURFACEROUGHNESSTAGUCHISMETHOD1INTRODUCTIONPLASTICSAREIMPORTANTENGINEERINGMATERIALSDUETOTHEIRSPECIFICCHARACTERISTICS,SUCHASCORROSIONRESISTANCE,RESISTANCETOCHEMICALS,LOWDENSITY,ANDEASEOFMANUFACTURE,ANDHAVEINCREASINGLYREPLACEDMETALLICCOMPONENTSININDUSTRIALAPPLICATIONSINJECTIONMOLDINGISONEOFTHEIMPORTANTFORMINGPROCESSESFORPLASTICPRODUCTSTHESURFACEFINISHQUALITYOFTHEPLASTICINJECTIONMOLDISANESSENTIALREQUIREMENTDUETOITSDIRECTEFFECTSONTHEAPPEARANCEOFTHEPLASTICPRODUCTFINISHINGPROCESSESSUCHASGRINDING,POLISHINGANDLAPPINGARECOMMONLYUSEDTOIMPROVETHESURFACEFINISHTHEMOUNTEDGRINDINGTOOLSWHEELSHAVEBEENWIDELYUSEDINCONVENTIONALMOLDANDDIEFINISHINGINDUSTRIESTHEGEOMETRICMODELOFMOUNTEDGRINDINGTOOLSFORAUTOMATEDSURFACEFINISHINGPROCESSESWASINTRODUCEDINAFINISHINGPROCESSMODEOFSPHERICALGRINDINGTOOLSFORAUTOMATEDSURFACEFINISHINGSYSTEMSWASDEVELOPEDINGRINDINGSPEED,DEPTHOFCUT,FEEDRATE,ANDWHEELPROPERTIESSUCHASABRASIVEMATERIALANDABRASIVEGRAINSIZE,ARETHEDOMINANTPARAMETERSFORTHESPHERICALGRINDINGPROCESS,ASSHOWNINFIG1THEOPTIMALSPHERICALGRINDINGPARAMETERSFORTHEINJECTIONMOLDSTEELHAVENOTYETBEENINVESTIGATEDBASEDINTHELITERATUREFIG1SCHEMATICDIAGRAMOFTHESPHERICALGRINDINGPROCESSINRECENTYEARS,SOMERESEARCHHASBEENCARRIEDOUTINDETERMININGTHEOPTIMALPARAMETERSOFTHEBALLBURNISHINGPROCESSFIG2FORINSTANCE,ITHASBEENFOUNDTHATPLASTICDEFORMATIONONTHEWORKPIECESURFACECANBEREDUCEDBYUSINGATUNGSTENCARBIDEBALLORAROLLER,THUSIMPROVINGTHESURFACEROUGHNESS,SURFACEHARDNESS,ANDFATIGUERESISTANCETHEBURNISHINGPROCESSISACCOMPLISHEDBYMACHININGCENTERSANDLATHESTHEMAINBURNISHINGPARAMETERSHAVINGSIGNIFICANTEFFECTSONTHESURFACEROUGHNESSAREBALLORROLLERMATERIAL,BURNISHINGFORCE,FEEDRATE,BURNISHINGSPEED,LUBRICATION,ANDNUMBEROFBURNISHINGPASSES,AMONGOTHERSTHEOPTIMALSURFACEBURNISHINGPARAMETERSFORTHEPLASTICINJECTIONMOLDSTEELPDS5WEREACOMBINATIONOFGREASELUBRICANT,THETUNGSTENCARBIDEBALL,ABURNISHINGSPEEDOF200MM/MIN,ABURNISHINGFORCEOF300N,ANDAFEEDOF40MTHEDEPTHOFPENETRATIONOFTHEBURNISHEDSURFACEUSINGTHEOPTIMALBALLBURNISHINGPARAMETERSWASABOUT25MICRONSTHEIMPROVEMENTOFTHESURFACEROUGHNESSTHROUGHBURNISHINGPROCESSGENERALLYRANGEDBETWEEN40AND90FIG2SCHEMATICDIAGRAMOFTHEBALLBURNISHINGPROCESSTHEAIMOFTHISSTUDYWASTODEVELOPSPHERICALGRINDINGANDBALLBURNISHINGSURFACEFINISHPROCESSESOFAFREEFORMSURFACEPLASTICINJECTIONMOLDONAMACHININGCENTERTHEFLOWCHARTOFAUTOMATEDSURFACEFINISHUSINGSPHERICALGRINDINGANDBALLBURNISHINGPROCESSESISSHOWNINFIG3WEBEGANBYDESIGNINGANDMANUFACTURINGTHESPHERICALGRINDINGTOOLANDITSALIGNMENTDEVICEFORUSEONAMACHININGCENTERTHEOPTIMALSURFACESPHERICALGRINDINGPARAMETERSWEREDETERMINEDBYUTILIZINGATAGUCHISORTHOGONALARRAYMETHODFOURFACTORSANDTHREECORRESPONDINGLEVELSWERETHENCHOSENFORTHETAGUCHISL18MATRIXEXPERIMENTTHEOPTIMALMOUNTEDSPHERICALGRINDINGPARAMETERSFORSURFACEGRINDINGWERETHENAPPLIEDTOTHESURFACEFINISHOFAFREEFORMSURFACECARRIERTOIMPROVETHESURFACEROUGHNESS,THEGROUNDSURFACEWASFURTHERBURNISHED,USINGTHEOPTIMALBALLBURNISHINGPARAMETERSFIG3FLOWCHARTOFAUTOMATEDSURFACEFINISHUSINGSPHERICALGRINDINGANDBALLBURNISHINGPROCESSES2DESIGNOFTHESPHERICALGRINDINGTOOLANDITSALIGNMENTDEVICETOCARRYOUTTHEPOSSIBLESPHERICALGRINDINGPROCESSOFAFREEFORMSURFACE,THECENTEROFTHEBALLGRINDERSHOULDCOINCIDEWITHTHEZAXISOFTHEMACHININGCENTERTHEMOUNTEDSPHERICALGRINDINGTOOLANDITSADJUSTMENTDEVICEWASDESIGNED,ASSHOWNINFIG4THEELECTRICGRINDERWASMOUNTEDINATOOLHOLDERWITHTWOADJUSTABLEPIVOTSCREWSTHECENTEROFTHEGRINDERBALLWASWELLALIGNEDWITHTHEHELPOFTHECONICGROOVEOFTHEALIGNMENTCOMPONENTSHAVINGALIGNEDTHEGRINDERBALL,TWOADJUSTABLEPIVOTSCREWSWERETIGHTENEDAFTERWHICH,THEALIGNMENTCOMPONENTSCOULDBEREMOVEDTHEDEVIATIONBETWEENTHECENTERCOORDINATESOFTHEBALLGRINDERANDTHATOFTHESHANKWASABOUT5M,WHICHWASMEASUREDBYACNCCOORDINATEMEASURINGMACHINETHEFORCEINDUCEDBYTHEVIBRATIONOFTHEMACHINEBEDISABSORBEDBYAHELICALSPRINGTHEMANUFACTUREDSPHERICALGRINDINGTOOLANDBALLBURNISHINGTOOLWEREMOUNTED,ASSHOWNINFIG5THESPINDLEWASLOCKEDFORBOTHTHESPHERICALGRINDINGPROCESSANDTHEBALLBURNISHINGPROCESSBYASPINDLELOCKINGMECHANISMFIG4SCHEMATICILLUSTRATIONOFTHESPHERICALGRINDINGTOOLANDITSADJUSTMENTDEVICEFIG5APHOTOOFTHESPHERICALGRINDINGTOOLBPHOTOOFTHEBALLBURNISHINGTOOL3PLANNINGOFTHEMATRIXEXPERIMENT31CONFIGURATIONOFTAGUCHISORTHOGONALARRAYTHEEFFECTSOFSEVERALPARAMETERSCANBEDETERMINEDEFFICIENTLYBYCONDUCTINGMATRIXEXPERIMENTSUSINGTAGUCHISORTHOGONALARRAYTOMATCHTHEAFOREMENTIONEDSPHERICALGRINDINGPARAMETERS,THEABRASIVEMATERIALOFTHEGRINDERBALLWITHTHEDIAMETEROF10MM,THEFEEDRATE,THEDEPTHOFGRINDING,ANDTHEREVOLUTIONOFTHEELECTRICGRINDERWERESELECTEDASTHEFOUREXPERIMENTALFACTORSPARAMETERSANDDESIGNATEDASFACTORATODSEETABLE1INTHISRESEARCHTHREELEVELSSETTINGSFOREACHFACTORWERECONFIGUREDTOCOVERTHERANGEOFINTEREST,ANDWEREIDENTIFIEDBYTHEDIGITS1,2,AND3THREETYPESOFABRASIVEMATERIALS,NAMELYSILICONCARBIDESIC,WHITEALUMINUMOXIDEAL2O3,WA,ANDPINKALUMINUMOXIDEAL2O3,PA,WERESELECTEDANDSTUDIEDTHREENUMERICALVALUESOFEACHFACTORWEREDETERMINEDBASEDONTHEPRESTUDYRESULTSTHEL18ORTHOGONALARRAYWASSELECTEDTOCONDUCTTHEMATRIXEXPERIMENTFORFOUR3LEVELFACTORSOFTHESPHERICALGRINDINGPROCESSTABLE1THEEXPERIMENTALFACTORSANDTHEIRLEVELS32DEFINITIONOFTHEDATAANALYSISENGINEERINGDESIGNPROBLEMSCANBEDIVIDEDINTOSMALLERTHEBETTERTYPES,NOMINALTHEBESTTYPES,LARGERTHEBETTERTYPES,SIGNEDTARGETTYPES,AMONGOTHERS8THESIGNALTONOISES/NRATIOISUSEDASTHEOBJECTIVEFUNCTIONFOROPTIMIZINGAPRODUCTORPROCESSDESIGNTHESURFACEROUGHNESSVALUEOFTHEGROUNDSURFACEVIAANADEQUATECOMBINATIONOFGRINDINGPARAMETERSSHOULDBESMALLERTHANTHATOFTHEORIGINALSURFACECONSEQUENTLY,THESPHERICALGRINDINGPROCESSISANEXAMPLEOFASMALLERTHEBETTERTYPEPROBLEMTHES/NRATIO,ISDEFINEDBYTHEFOLLOWINGEQUATION10LOG10MEANSQUAREQUALITYCHARACTERISTIC10LOG10NIY12WHEREYIOBSERVATIONSOFTHEQUALITYCHARACTERISTICUNDERDIFFERENTNOISECONDITIONSNNUMBEROFEXPERIMENTAFTERTHES/NRATIOFROMTHEEXPERIMENTALDATAOFEACHL18ORTHOGONALARRAYISCALCULATED,THEMAINEFFECTOFEACHFACTORWASDETERMINEDBYUSINGANANALYSISOFVARIANCEANOVATECHNIQUEANDANFRATIOTESTTHEOPTIMIZATIONSTRATEGYOFTHESMALLERTHEBETTERPROBLEMISTOMAXIMIZE,ASDEFINEDBYEQ1LEVELSTHATMAXIMIZEWILLBESELECTEDFORTHEFACTORSTHATHAVEASIGNIFICANTEFFECTONTHEOPTIMALCONDITIONSFORSPHERICALGRINDINGCANTHENBEDETERMINED4EXPERIMENTALWORKANDRESULTSTHEMATERIALUSEDINTHISSTUDYWASPDS5TOOLSTEELEQUIVALENTTOAISIP20,WHICHISCOMMONLYUSEDFORTHEMOLDSOFLARGEPLASTICINJECTIONPRODUCTSINTHEFIELDOFAUTOMOBILECOMPONENTSANDDOMESTICAPPLIANCESTHEHARDNESSOFTHISMATERIALISABOUTHRC33HS46ONESPECIFICADVANTAGEOFTHISMATERIALISTHATAFTERMACHINING,THEMOLDCANBEDIRECTLYUSEDFORFURTHERFINISHINGPROCESSESWITHOUTHEATTREATMENTDUETOITSSPECIALPRETREATMENTTHESPECIMENSWEREDESIGNEDANDMANUFACTUREDSOTHATTHEYCOULDBEMOUNTEDONADYNAMOMETERTOMEASURETHEREACTIONFORCETHEPDS5SPECIMENWASROUGHLYMACHINEDANDTHENMOUNTEDONTHEDYNAMOMETERTOCARRYOUTTHEFINEMILLINGONATHREEAXISMACHININGCENTERMADEBYYANGIRONCOMPANYTYPEMV3A,EQUIPPEDWITHAFUNUCCOMPANYNCCONTROLLERTYPE0MTHEPREMACHINEDSURFACEROUGHNESSWASMEASURED,USINGHOMMELWERKET4000EQUIPMENT,TOBEABOUT16MFIGURE6SHOWSTHEEXPERIMENTALSETUPOFTHESPHERICALGRINDINGPROCESSAMP10TOUCHTRIGGERPROBEMADEBYTHERENISHAWCOMPANYWASALSOINTEGRATEDWITHTHEMACHININGCENTERTOOLMAGAZINETOMEASUREANDDETERMINETHECOORDINATEDORIGINOFTHESPECIMENTOBEGROUNDTHENCCODESNEEDEDFORTHEBALLBURNISHINGPATHWEREGENERATEDBYPOWERMILLCAMSOFTWARETHESECODESCANBETRANSMITTEDTOTHECNCCONTROLLEROFTHEMACHININGCENTERVIARS232SERIALINTERFACEFIG6EXPERIMENTALSETUPTODETERMINETHEOPTIMALSPHERICALGRINDINGPARAMETERSTABLE2SUMMARIZESTHEMEASUREDGROUNDSURFACEROUGHNESSALUERAANDTHECALCULATEDS/NRATIOOFEACHL18ORTHOGONALARRAYSINGEQ1,AFTERHAVINGEXECUTEDTHE18MATRIXEXPERIMENTSTHEAVERAGES/NRATIOFOREACHLEVELOFTHEFOURACTORSISSHOWNGRAPHICALLYINFIG7TABLE2GROUNDSURFACEROUGHNESSOFPDS5SPECIMENEXPINNERARRAYCONTROLFACTORSMEASUREDSURFACEROUGHNESSVALUERARESPONSENOABCDMY123S/NDBMEANMY_1111103503503591190350212220370360388634037031333041044040759704174212306306506438760640522310730770782380076062312045042039753004207313203403103298010323832130270250281147102679332103203203298970320101122035039040839003801112330410500436968044712131104003904278830403132113033034031971203271422210480500476312048315233205706105348680570163131059055054503005601732120360360358954035718332305705305352930543FIG7PLOTSOFCONTROLFACTOREFFECTSTHEGOALINTHESPHERICALGRINDINGPROCESSISTOMINIMIZETHESURFACEROUGHNESSVALUEOFTHEGROUNDSPECIMENBYDETERMININGTHEOPTIMALLEVELOFEACHFACTORSINCELOGISAMONOTONEDECREASINGFUNCTION,WESHOULDMAXIMIZETHES/NRATIOCONSEQUENTLY,WECANDETERMINETHEOPTIMALLEVELFOREACHFACTORASBEINGTHELEVELTHATHASTHEHIGHESTVALUEOFTHEREFORE,BASEDONTHEMATRIXEXPERIMENT,THEOPTIMALABRASIVEMATERIALWASPINKALUMINUMOXIDETHEOPTIMALFEEDWAS50MM/MINTHEOPTIMALDEPTHOFGRINDINGWAS20MANDTHEOPTIMALREVOLUTIONWAS18000RPM,ASSHOWNINTABLE3THEOPTIMALPARAMETERSFORSURFACESPHERICALGRINDINGOBTAINEDFROMTHETAGUCHISMATRIXEXPERIMENTSWEREAPPLIEDTOTHESURFACEFINISHOFTHEFREEFORMSURFACEMOLDINSERTTOEVALUATETHESURFACEROUGHNESSIMPROVEMENTAPERFUMEBOTTLEWASSELECTEDASTHETESTEDCARRIERTHECNCMACHININGOFTHEMOLDINSERTFORTHETESTEDOBJECTWASSIMULATEDWITHPOWERMILLCAMSOFTWAREAFTERFINEMILLING,THEMOLDINSERTWASFURTHERGROUNDWITHTHEOPTIMALSPHERICALGRINDINGPARAMETERSOBTAINEDFROMTHETAGUCHISMATRIXEXPERIMENTSHORTLYAFTERWARDS,THEGROUNDSURFACEWASBURNISHEDWITHTHEOPTIMALBALLBURNISHINGPARAMETERSTOFURTHERIMPROVETHESURFACEROUGHNESSOFTHETESTEDOBJECTSEEFIG8THESURFACEROUGHNESSOFTHEMOLDINSERTWASMEASUREDWITHHOMMELWERKET4000EQUIPMENTTHEAVERAGESURFACEROUGHNESSVALUERAONAFINEMILLEDSURFACEOFTHEMOLDINSERTWAS215MONAVERAGETHATONTHEGROUNDSURFACEWAS045MONAVERAGEANDTHATONBURNISHEDSURFACEWAS007MONAVERAGETHESURFACEROUGHNESSIMPROVEMENTOFTHETESTEDOBJECTONGROUNDSURFACEWASABOUT215045/215791,ANDTHATONTHEBURNISHEDSURFACEWASABOUT215007/215967FIG8FINEMILLED,GROUNDANDBURNISHEDMOLDINSERTOFAPERFUMEBOTTLE5CONCLUSIONINTHISWORK,THEOPTIMALPARAMETERSOFAUTOMATEDSPHERICALGRINDINGANDBALLBURNISHINGSURFACEFINISHINGPROCESSESINAFREEFORMSURFACEPLASTICINJECTIONMOLDWEREDEVELOPEDSUCCESSFULLYONAMACHININGCENTERTHEMOUNTEDSPHERICALGRINDINGTOOLANDITSALIGNMENTCOMPONENTSWASDESIGNEDANDMANUFACTUREDTHEOPTIMALSPHERICALGRINDINGPARAMETERSFORSURFACEGRINDINGWEREDETERMINEDBYCONDUCTINGATAGUCHIL18MATRIXEXPERIMENTSTHEOPTIMALSPHERICALGRINDINGPARAMETERSFORTHEPLASTICINJECTIONMOLDSTEELPDS5WERETHECOMBINATIONOFTHEABRASIVEMATERIALOFPINKALUMINUMOXIDEAL2O3,PA,AFEEDOF50MM/MIN,ADEPTHOFGRINDING20M,ANDAREVOLUTIONOF18000RPMTHESURFACEROUGHNESSRAOFTHESPECIMENCANBEIMPROVEDFROMABOUT16MTO035MBYUSINGTHEOPTIMALSPHERICALGRINDINGCONDITIONSFORSURFACEGRINDINGBYAPPLYINGTHEOPTIMALSURFACEGRINDINGANDBURNISHINGPARAMETERSTOTHESURFACEFINISHOFTHEFREEFORMSURFACEMOLDINSERT,THESURFACEROUGHNESSIMPROVEMENTSWEREMEASUREDTOBEGROUNDSURFACEWASABOUT791INTERMSOFGROUNDSURFACES,ANDABOUT967INTERMSOFBURNISHEDSURFACES中文譯文基于注塑模具鋼研磨和拋光工序的自動(dòng)化表面處理摘要這篇文章研究了注塑模具鋼自動(dòng)研磨與球面拋光加工工序的可能性，它可以在數(shù)控加工中心完成注塑模具鋼P(yáng)DS5的塑性曲面。這項(xiàng)研究已經(jīng)完成了磨削刀架的設(shè)計(jì)與制造。最佳表面研磨參數(shù)是在鋼鐵PDS5的加工中心測(cè)定的。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50毫米/分鐘，磨削深度20微米，磨削轉(zhuǎn)速為18000RPM。表面粗糙度RA值可由大約160微米改善至035微米，通過(guò)用優(yōu)化的參數(shù)進(jìn)行表面研磨。如果用球拋光工藝和參數(shù)優(yōu)化拋光，還可以進(jìn)一步改善表面粗糙度RA值，一般從0343微米至006微米左右。而在模具內(nèi)部曲面的測(cè)試部分，用最佳參數(shù)的表面研磨、拋光，曲面表面粗糙度就可以提高約215微米至007微米。關(guān)鍵詞自動(dòng)化表面處理拋光磨削過(guò)程表面粗糙度田口方法一、引言由于塑膠工程材料的重要特點(diǎn),比如耐化學(xué)腐蝕性、低密度、易于制造,并且已經(jīng)日漸取代了金屬部件在工業(yè)中廣泛應(yīng)用。在注塑成型領(lǐng)域，其對(duì)于塑料制品是一個(gè)重要工藝。設(shè)計(jì)的本質(zhì)要求是注塑模具的表面質(zhì)量,因?yàn)樗苯佑绊懥怂苣z產(chǎn)品的外觀和性能。加工工藝如球面研磨、拋光常用于改善表面光潔度。圖1球面研磨過(guò)程示意圖研磨工具輪子的安裝的磨削工具（車(chē)輪）已被廣泛地用在常規(guī)的模具和模具精加工產(chǎn)業(yè)。安裝的幾何模型的整理工序引入英寸甲球面磨削工具自動(dòng)化表面精加工處理模式的狀態(tài)下，完成系統(tǒng)開(kāi)發(fā)英寸磨削速度，切削深度，進(jìn)給速率，如研磨材料和車(chē)輪屬性自動(dòng)化表面的磨削工具。和磨料顆粒的大小，是用于球形研磨過(guò)程的主要參數(shù)，如在圖所示。1。的最佳的球形研磨參數(shù)用于注射模具鋼中尚未調(diào)查是根據(jù)在文獻(xiàn)中。步距研磨高度球磨研磨進(jìn)給速度工作臺(tái)在最近幾年中，已經(jīng)進(jìn)行了一些研究，在確定球拋光過(guò)程（圖2）的最優(yōu)參數(shù)。比如，已發(fā)現(xiàn)，可以減少使用的鎢硬質(zhì)合金球或輥在工件表面上的塑性變形，從而改善表面粗糙度，表面硬度和耐疲勞性。拋光過(guò)程是通過(guò)加工中心和車(chē)床。主要的拋光參數(shù)，具有顯著的表面粗糙度的影響的滾珠或滾子材料，拋光力，進(jìn)給速率，拋光速度快，潤(rùn)滑和拋光通行證的數(shù)量，等等。最佳的表面的塑料注射模具鋼P(yáng)DS5擠光參數(shù)的組合的潤(rùn)滑脂，碳化鎢球的拋光速度為200毫米/分鐘，拋光力，300N，和一個(gè)飼料為40M。使用的最佳球拋光參數(shù)的磨光表面的滲透深度為約25微米。通過(guò)拋光過(guò)程中的改進(jìn)的表面粗糙度一般介于40和90之間。圖2球面拋光過(guò)程概略圖本文研究的目的是開(kāi)發(fā)球面磨削球拋光表面處理工藝的自由曲面，塑料注塑模具加工中心。自動(dòng)化表面精加工的流程圖中，使用球面磨削和球拋光過(guò)程示于圖3中。我們開(kāi)始設(shè)計(jì)和制造的球面磨削加工中心上使用的工具，其定位裝置。最佳的表面球面磨削參數(shù)進(jìn)行了測(cè)定，利用田口正交陣列的方法。四個(gè)因素，三個(gè)相應(yīng)的級(jí)別，然后選擇為田口L18矩陣實(shí)驗(yàn)。的最佳安裝球面磨削參數(shù)，然后將其應(yīng)用于自由曲面載體的表面光潔度的表面研磨。為了改善表面粗糙度，地面進(jìn)一步打磨，使用的最佳球擠光參數(shù)。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)與制造圖3自動(dòng)球面研磨與拋光工序的流程圖二、球研磨的設(shè)計(jì)和對(duì)準(zhǔn)裝置要進(jìn)行可能的球形研磨過(guò)程中的自由曲面，球研磨機(jī)的中心應(yīng)與Z軸的加工中心重合。的安裝的球形研磨工具和其調(diào)整裝置的設(shè)計(jì)，如在圖所示。4。電動(dòng)研磨機(jī)中，安裝在工具保持架有兩個(gè)可調(diào)的樞軸螺釘。以及研磨機(jī)球的中心對(duì)準(zhǔn)的圓錐槽的取向組分的幫助。對(duì)準(zhǔn)的粉碎機(jī)球，兩個(gè)可調(diào)節(jié)的支點(diǎn)螺絲擰緊后，對(duì)齊組件可以被刪除。中心之間的偏差的坐標(biāo)球研磨機(jī)的柄部的時(shí)間是約5微米，這是由一個(gè)數(shù)控三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)量。由振動(dòng)引起的力的機(jī)床吸收由一個(gè)螺旋彈簧。所制造的球形研磨工具和球磨光工具被安裝，如圖所示5。主軸被鎖定的球面研磨過(guò)程和球拋光由主軸鎖定機(jī)構(gòu)的方法。圖4球面研磨工具及其調(diào)整裝置圖5A球面研磨工具的圖片B球拋光工具的圖片三、矩陣實(shí)驗(yàn)的規(guī)劃31田口正交表幾個(gè)參數(shù)的影響，可以有效地進(jìn)行矩陣實(shí)驗(yàn)田口直交。要與上述球形研磨參數(shù)相匹配，研磨機(jī)的球（直徑為10毫米），進(jìn)給速度，磨削深度，和革命的電動(dòng)研磨機(jī)的研磨材料被選定為四個(gè)實(shí)驗(yàn)因素（參數(shù)）并指定為因子A到D（見(jiàn)表1），在本研究中。每個(gè)因子的三個(gè)層次（設(shè)置）被配置為覆蓋感興趣的范圍內(nèi)，并確定了數(shù)字1，2，和3。三種類(lèi)型的研磨材料，即，白色氧化鋁（AL2O3，WA），碳化硅（SIC）和粉紅色的氧化鋁（AL2O3，賓夕法尼亞州），選擇和研究。每個(gè)因子的三個(gè)數(shù)值的預(yù)研究結(jié)果的基礎(chǔ)上確定的。L18直模柄彈簧工具可調(diào)支撐緊固螺釘磨球自動(dòng)研磨磨球組件交被選中的4個(gè)3級(jí)因素的球面磨削過(guò)程中進(jìn)行矩陣實(shí)驗(yàn)。表1實(shí)驗(yàn)因素和水平水平因素123A碳化硅白色氧化鋁粉紅氧化鋁B50100200C研磨深度（M）205080D12000180002400032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(lèi)型,象征性最好類(lèi)型,大而好類(lèi)型，目標(biāo)取向類(lèi)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)?shù)亟M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(lèi)型。這里的信噪比（S/N）,按下列公式定義10LOG平方等于質(zhì)量特性1010LOG（1）10NIY2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)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(lèi)型的工程問(wèn)題問(wèn)題更是盡量使最大而定。各級(jí)選擇的最大化將對(duì)最終的因素有重大影響。最優(yōu)條件可視研磨球而待定。四、實(shí)驗(yàn)工作和結(jié)果本研究中所使用的材料是PDS5工具鋼（相當(dāng)于AISIP20），這種材料通常用于大型塑料注塑產(chǎn)品，汽車(chē)部件和國(guó)內(nèi)家電領(lǐng)域中的模具。這種材料的硬度是HRC33（HS46）。這種材料的一個(gè)具體的優(yōu)點(diǎn)是，加工后，模具可直接用