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四川大學(xué)錦城學(xué)院 機(jī)械加工工序卡 產(chǎn)品型號(hào)及規(guī)格 圖 號(hào) 名 稱 工藝文件編號(hào) 共 7 頁(yè) 泵 蓋 第1頁(yè) 材料牌號(hào)及名稱 毛坯外型尺寸 HT150 零件毛重 零件凈重 硬 度 1.4kg 180-200HB 設(shè) 備 型 號(hào) 設(shè) 備 名 稱 X51 立式銑床 專 用 工 藝 裝 備 名 稱 代 號(hào) 銑夾具 機(jī)動(dòng)時(shí)間 單件工時(shí)定額 每臺(tái)件數(shù) 1 技 術(shù) 等 級(jí) 冷 卻 液 亞硝酸鈉 工序號(hào) 工步號(hào) 工 序 及 工 步 內(nèi) 容 刃 具 量 檢 具 切 削 用 量 代 號(hào) 名 稱 代 號(hào) 名稱 切削速度（米/分） 切削深度（毫米） 進(jìn)給量（毫米/轉(zhuǎn)） 轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分） 30 1 銑A面（大端面） 端銑刀 游標(biāo)卡尺 89.5 3.0 0.2 475 編 制 校 對(duì) 會(huì) 簽 復(fù) 制 修改標(biāo)記 處 數(shù) 文件號(hào) 簽 字 日 期 修改標(biāo)記 處 數(shù) 文件號(hào) 簽 字 日 期 四川大學(xué)錦城學(xué)院 機(jī)械加工工序卡 產(chǎn)品型號(hào)及規(guī)格 圖 號(hào) 名 稱 工藝文件編號(hào) 共 7 頁(yè) 泵 蓋 第2頁(yè) 材料牌號(hào)及名稱 毛坯外型尺寸 HT150 零件毛重 零件凈重 硬 度 1.4kg 180-200HB 設(shè) 備 型 號(hào) 設(shè) 備 名 稱 Z525 立式鉆床 專 用 工 藝 裝 備 名 稱 代 號(hào) 鉆夾具 機(jī)動(dòng)時(shí)間 單件工時(shí)定額 每臺(tái)件數(shù) 1 技 術(shù) 等 級(jí) 冷 卻 液 亞硝酸鈉 工序號(hào) 工步號(hào) 工 序 及 工 步 內(nèi) 容 刃 具 量 檢 具 切 削 用 量 代 號(hào) 名 稱 代 號(hào) 名稱 切削速度（米/分） 切削深度（毫米） 進(jìn)給量（毫米/轉(zhuǎn)） 轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分） 40 1 锪平4-Φ18深2 锪孔刀 游標(biāo)卡尺 13.6 2.0 0.2 275 2 鉆Φ9孔 麻花鉆 游標(biāo)卡尺 17.9 4.5 0.25 475 編 制 校 對(duì) 會(huì) 簽 復(fù) 制 修改標(biāo)記 處 數(shù) 文件號(hào) 簽 字 日 期 修改標(biāo)記 處 數(shù) 文件號(hào) 簽 字 日 期 四川大學(xué)錦城學(xué)院 機(jī)械加工工序卡 產(chǎn)品型號(hào)及規(guī)格 圖 號(hào) 名 稱 工藝文件編號(hào) 共 7 頁(yè) 泵 蓋 第3頁(yè) 材料牌號(hào)及名稱 毛坯外型尺寸 HT150 零件毛重 零件凈重 硬 度 1.4kg 180-200HB 設(shè) 備 型 號(hào) 設(shè) 備 名 稱 X51 立式銑床 專 用 工 藝 裝 備 名 稱 代 號(hào) 銑夾具 機(jī)動(dòng)時(shí)間 單件工時(shí)定額 每臺(tái)件數(shù) 1 技 術(shù) 等 級(jí) 冷 卻 液 亞硝酸鈉 工序號(hào) 工步號(hào) 工 序 及 工 步 內(nèi) 容 刃 具 量 檢 具 切 削 用 量 代 號(hào) 名 稱 代 號(hào) 名稱 切削速度（米/分） 切削深度（毫米） 進(jìn)給量（毫米/轉(zhuǎn)） 轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分） 50 1 銑寬24的槽 麻花鉆 游標(biāo)卡尺 69.1 2.0 0.25 275 編 制 校 對(duì) 會(huì) 簽 復(fù) 制 修改標(biāo)記 處 數(shù) 文件號(hào) 簽 字 日 期 修改標(biāo)記 處 數(shù) 文件號(hào) 簽 字 日 期 四川大學(xué)錦城學(xué)院 機(jī)械加工工序卡 產(chǎn)品型號(hào)及規(guī)格 圖 號(hào) 名 稱 工藝文件編號(hào) 共 7 頁(yè) 泵 蓋 第4頁(yè) 材料牌號(hào)及名稱 毛坯外型尺寸 HT150 零件毛重 零件凈重 硬 度 1.4kg 180-200HB 設(shè) 備 型 號(hào) 設(shè) 備 名 稱 Z525 立式鉆床 專 用 工 藝 裝 備 名 稱 代 號(hào) 鉆夾具 機(jī)動(dòng)時(shí)間 單件工時(shí)定額 每臺(tái)件數(shù) 1 技 術(shù) 等 級(jí) 冷 卻 液 亞硝酸鈉 工序號(hào) 工步號(hào) 工 序 及 工 步 內(nèi) 容 刃 具 量 檢 具 切 削 用 量 代 號(hào) 名 稱 代 號(hào) 名稱 切削速度（米/分） 切削深度（毫米） 進(jìn)給量（毫米/轉(zhuǎn)） 轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分） 60 1 鉆2-Φ8孔 麻花鉆 游標(biāo)卡尺 17.6 4.0 0.25 475 編 制 校 對(duì) 會(huì) 簽 復(fù) 制 修改標(biāo)記 處 數(shù) 文件號(hào) 簽 字 日 期 修改標(biāo)記 處 數(shù) 文件號(hào) 簽 字 日 期 四川大學(xué)錦城學(xué)院 機(jī)械加工工序卡 產(chǎn)品型號(hào)及規(guī)格 圖 號(hào) 名 稱 工藝文件編號(hào) 共 7 頁(yè) 泵 蓋 第5頁(yè) 材料牌號(hào)及名稱 毛坯外型尺寸 HT150 零件毛重 零件凈重 硬 度 1.4kg 180-200HB 設(shè) 備 型 號(hào) 設(shè) 備 名 稱 Z525 立式鉆床 專 用 工 藝 裝 備 名 稱 代 號(hào) 鉆夾具 機(jī)動(dòng)時(shí)間 單件工時(shí)定額 每臺(tái)件數(shù) 1 技 術(shù) 等 級(jí) 冷 卻 液 亞硝酸鈉 工序號(hào) 工步號(hào) 工 序 及 工 步 內(nèi) 容 刃 具 量 檢 具 切 削 用 量 代 號(hào) 名 稱 代 號(hào) 名稱 切削速度（米/分） 切削深度（毫米） 進(jìn)給量（毫米/轉(zhuǎn)） 轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分） 70 1 配作2-Φ5孔 麻花鉆 游標(biāo)卡尺 9.02 2.5 0.25 575 編 制 校 對(duì) 會(huì) 簽 復(fù) 制 修改標(biāo)記 處 數(shù) 文件號(hào) 簽 字 日 期 修改標(biāo)記 處 數(shù) 文件號(hào) 簽 字 日 期 四川大學(xué)錦城學(xué)院 機(jī)械加工工序卡 產(chǎn)品型號(hào)及規(guī)格 圖 號(hào) 名 稱 工藝文件編號(hào) 共 7 頁(yè) 泵 蓋 第6頁(yè) 材料牌號(hào)及名稱 毛坯外型尺寸 HT150 零件毛重 零件凈重 硬 度 1.4kg 180-200HB 設(shè) 備 型 號(hào) 設(shè) 備 名 稱 Z525 立式鉆床 專 用 工 藝 裝 備 名 稱 代 號(hào) 鉆夾具 機(jī)動(dòng)時(shí)間 單件工時(shí)定額 每臺(tái)件數(shù) 1 技 術(shù) 等 級(jí) 冷 卻 液 亞硝酸鈉 工序號(hào) 工步號(hào) 工 序 及 工 步 內(nèi) 容 刃 具 量 檢 具 切 削 用 量 代 號(hào) 名 稱 代 號(hào) 名稱 切削速度（米/分） 切削深度（毫米） 進(jìn)給量（毫米/轉(zhuǎn)） 轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分） 80 1 鉆孔至φ15 麻花鉆 游標(biāo)卡尺 15.5 7.5 0.25 275 2 擴(kuò)φ15孔至φ17.8 擴(kuò)孔鉆 游標(biāo)卡尺 4.2 1.4 0.57 68 3 鉸φ19.8孔至φ20 鉸刀 游標(biāo)卡尺 9.33 0.1 0.10 198 編 制 校 對(duì) 會(huì) 簽 復(fù) 制 修改標(biāo)記 處 數(shù) 文件號(hào) 簽 字 日 期 修改標(biāo)記 處 數(shù) 文件號(hào) 簽 字 日 期 四川大學(xué)錦城學(xué)院 機(jī)械加工工序卡 產(chǎn)品型號(hào)及規(guī)格 圖 號(hào) 名 稱 工藝文件編號(hào) 共 7 頁(yè) 泵 蓋 第7頁(yè) 材料牌號(hào)及名稱 毛坯外型尺寸 HT150 零件毛重 零件凈重 硬 度 1.4kg 180-200HB 設(shè) 備 型 號(hào) 設(shè) 備 名 稱 Z525 立式鉆床 專 用 工 藝 裝 備 名 稱 代 號(hào) 鉆夾具 機(jī)動(dòng)時(shí)間 單件工時(shí)定額 每臺(tái)件數(shù) 1 技 術(shù) 等 級(jí) 冷 卻 液 亞硝酸鈉 工序號(hào) 工步號(hào) 工 序 及 工 步 內(nèi) 容 刃 具 量 檢 具 切 削 用 量 代 號(hào) 名 稱 代 號(hào) 名稱 切削速度（米/分） 切削深度（毫米） 進(jìn)給量（毫米/轉(zhuǎn)） 轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分） 90 1 鉆φ8孔 麻花鉆 游標(biāo)卡尺 17.6 4.0 0.25 475 2 擴(kuò)Φ8孔至Φ10.2 擴(kuò)孔鉆 游標(biāo)卡尺 2.177 1.1 0.57 68 3 攻絲M12 絲錐 量規(guī) 7.5 0.9 0.10 272 編 制 校 對(duì) 會(huì) 簽 復(fù) 制 修改標(biāo)記 處 數(shù) 文件號(hào) 簽 字 日 期 修改標(biāo)記 處 數(shù) 文件號(hào) 簽 字 日 期 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: 本文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，這種注塑模具鋼P(yáng)DS5的塑性曲面是在數(shù)控加工中心完成的。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500毫米/分鐘，磨削深度20微米，磨削轉(zhuǎn)速為18000RPM。用優(yōu)化的參數(shù)進(jìn)行表面研磨，表面粗糙度Ra值可由大約1.60微米改善至0.35微米。 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0.343微米至0.06微米左右。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2.15微米到0 0.07微米。 關(guān)鍵詞: 自動(dòng)化表面處理，拋光，磨削加工，表面粗糙度，Taguchi方法 一、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。 注塑成型對(duì)于塑料制品是一個(gè)重要工藝。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。 加工工藝如球面研磨、拋光常用于改善表面光潔度。 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)化表面研磨加工工具的幾何模型將在[1]中介紹。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)。 磨削速度, 磨削深度，進(jìn)給速率和砂輪尺寸、研磨材料特性（如磨料粒度大?。┦乔蛐窝心スに囍兄饕膮?shù)，如圖1（球面研磨過(guò)程示意圖）所示。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)。 近年來(lái) ，已經(jīng)進(jìn)行了一些研究，確定了球面拋光工藝的最優(yōu)參數(shù)(圖2) （球面拋光過(guò)程示意圖）。 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]。 拋光的工藝的過(guò)程是由加工中心 [3,4]和車床〔5,6〕共同完成的。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。注塑模具鋼P(yáng)DS5的表面拋光的參數(shù)優(yōu)化，分別結(jié)合了油脂潤(rùn)滑劑，碳化鎢球,拋光速度200毫米/分鐘,拋光力300牛， 40微米的進(jìn)給量[7]。采用最佳參數(shù)進(jìn)行表面研磨和球面拋光的深度為2.5微米。 通過(guò)拋光工藝，表面粗糙度可以改善大致為40%至90%[3-7]。 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。表面光潔度的球研磨與球拋光的自動(dòng)化流程工序，如圖3所示。 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。利用田口正交法，確定了表面球研磨最佳參數(shù)。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。 用最佳參數(shù)進(jìn)行表面球研磨則適用于一個(gè)曲面表面光潔度要求較高的注塑模具。 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。 圖1.球狀研磨過(guò)程的簡(jiǎn)圖 圖2.球狀拋光過(guò)程的簡(jiǎn)圖 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: 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(kāi)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)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. b.球拋光工具的圖片）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 三 矩陣實(shí)驗(yàn)的規(guī)劃 3.1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）。三個(gè)層次(程度)的因素涵蓋了不同的范圍特征,并用了數(shù)字1、2、3標(biāo)明。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。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。 3.2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]。 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)題中的小而好類型。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 log 這里，y——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 [8]。 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。 圖5.a. 球面研磨工具的圖片. b.球拋光工具的圖片 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)[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。 該材料的硬度約HRC33(HS46)[9]。 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，這種加工中心是由楊*鋼鐵公司所生產(chǎn)(中壓型三號(hào)),配備了FANUC-18M公司的數(shù)控控制器(0.99型)[10]。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1.6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.球面磨削加工工藝的設(shè)置 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4中不同程度因子的平均信噪比（S/N），在圖7中已用圖表顯示。 圖7.四種不同程度因子的平均信噪比 表2.PDS5試樣光滑表層的粗糙度 表3.由因素水平(dB)的平均S/N比率 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4（優(yōu)化組合球面研磨參數(shù)）所示。 表4.優(yōu)化組合球面研磨參數(shù) 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)。F0.1，2，13的F比的比值是2.76，相當(dāng)于10%的影響程度。（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]。如果F比值大于2.76，就可以認(rèn)為對(duì)表面粗糙度有顯著影響。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。 表5.信噪比和表面粗糙度 為了觀察使用最優(yōu)磨削組合參數(shù)的重復(fù)性能，進(jìn)行了5種不同類別的實(shí)驗(yàn)，如表6所示。獲得被測(cè)試樣的表面粗糙度值RA大約是0.35微米。使用球研磨組合參數(shù)，可使表面粗糙度提高了78%。使用球面拋光的優(yōu)化參數(shù)，光滑表面進(jìn)一步被拋光。經(jīng)過(guò)球面拋光可獲得粗糙度RA值為0.06微米的表面。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。經(jīng)過(guò)拋光工藝，工件機(jī)加工前的表面粗糙度改善了近95%。 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 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(jiàn)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2.15微米，光滑表面粗糙度RA的平均值為0.45微米，拋光表面粗糙度RA的平均值為0.07微米。被測(cè)物體的光滑表面的粗糙度改善了：(2.15-0.45)/2.15=79.1%，拋光表面的粗糙度改善了：(2.15-0.07)/2.15=96.7%。 圖9.改善后的粗糙度 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1.6微米提高到0.35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79.1%，拋光表面改善96.7%。 參考文獻(xiàn) 1. 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Wiley,New York 四川大學(xué)錦城學(xué)院 工 藝 過(guò) 程 卡 產(chǎn)品型號(hào) 零（部）件圖號(hào) 共1 頁(yè) 產(chǎn)品名稱 零（部）件名稱 泵蓋零件 第1 頁(yè) 材料牌號(hào) HT150 毛坯種類 鑄件 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 1 每臺(tái)件數(shù) 1 備注 工序號(hào) 工序名稱 工 序 內(nèi) 容 車間 設(shè) 備 工 藝 裝 備 工 時(shí) 名稱、型號(hào) 編號(hào) 夾 具 輔具 刀、量具 準(zhǔn)終 單件 10 配料 鑄造 鑄 20 熱處理 時(shí)效 熱 30 銑 銑A面（大端面） 金 立式銑床X51K 專用夾具 端銑刀 40 鉆 锪平4-Φ18深2，鉆4-Φ9孔 金 立式鉆床Z525 專用夾具 麻花鉆、锪刀 50 銑 銑寬24的槽 金 立式銑床X51K 專用夾具 圓柱銑刀 50 鉆 鉆2-Φ8孔 金 立式鉆床Z525 專用夾具 麻花鉆 60 鉆 配作2-Φ5孔 金 立式鉆床Z525 專用夾具 麻花鉆 70 鉆、擴(kuò)、鉸 鉆、擴(kuò)、鉸Φ18H7孔 金 立式鉆床Z525 專用夾具 麻花鉆、擴(kuò)孔刀、鉸刀 80 鉆、擴(kuò)、鉸 鉆Φ8孔、擴(kuò)、攻M12-7H 金 立式鉆床Z525 專用夾具 麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、絲錐 90 清洗去毛刺 100 驗(yàn)收 110 入庫(kù) 編 制 審 核 會(huì) 簽 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 標(biāo) 記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 四川大學(xué)錦城學(xué)院 本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開(kāi)題報(bào)告 題 目 泵蓋加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 系 別 機(jī)械工程系 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 年 級(jí) 指導(dǎo)教師 謝 馳 二Ο一四 年 四 月 三十 日 選 題 意 義 對(duì)于選擇蓋類零件的三維造型與加工工藝分析作為這次的題目，我覺(jué)得機(jī)械加工工藝是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)，保證產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約能源、降低成本的重要手段，是企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備，計(jì)劃調(diào)度、加工操作、生產(chǎn)安全、技術(shù)檢測(cè)和健全勞動(dòng)組織的重要依據(jù)，也是企業(yè)上品種、上質(zhì)量、上水平，加速產(chǎn)品更新，提高經(jīng)濟(jì)效益的技術(shù)保證。然而工藝夾具又是制造系統(tǒng)的重要組成部分，不論是傳統(tǒng)制造，還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)，夾具都是十分重要的。因此，好的工藝夾具設(shè)計(jì)可以提高產(chǎn)品勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證和提高加工精度，降低生產(chǎn)成本等，還可以擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，從而使產(chǎn)品在保證精度的前提下提高效率、降低成本。 當(dāng)今激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和企業(yè)信息化的要求,企業(yè)對(duì)夾具的設(shè)計(jì)及制造提出了更高的要求。我們這些即將大學(xué)畢業(yè)的機(jī)械工程及自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)生，要進(jìn)行對(duì)本專業(yè)所學(xué)習(xí)的知識(shí)進(jìn)行綜合的運(yùn)用和掌握，為此我們要進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)，要自己動(dòng)手進(jìn)行思考問(wèn)題，為社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展貢獻(xiàn)力量，也要從此邁出展現(xiàn)自己價(jià)值的第一步。 國(guó) 內(nèi) 外 研 究 現(xiàn) 狀 概 述 齒輪泵前泵蓋和后泵蓋一起將油泵整體進(jìn)行封閉，保證油泵的密封性和內(nèi)部環(huán)境的清潔，并對(duì)內(nèi)部零件起到了支撐作用，同時(shí)，為解決齒輪泵的困油現(xiàn)象,通常在泵蓋上開(kāi)設(shè)對(duì)稱的卸荷槽,或向低壓側(cè)方向開(kāi)設(shè)不對(duì)稱卸荷槽,吸液側(cè)采用錐形卸荷槽,排液側(cè)為矩形卸荷槽，避免因?yàn)橛屠Ф鸬臎_擊和噪聲，延長(zhǎng)了元件的使用壽命，提高了工作效率。 齒輪泵作為齒輪泵前泵蓋的核心件，對(duì)于泵的研究也就是泵蓋的研究重點(diǎn)，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)的發(fā)展對(duì)泵的條件越來(lái)越特殊，對(duì)特殊泵的需求越來(lái)越多，發(fā)展特殊泵是泵類產(chǎn)品發(fā)展的一個(gè)主要趨勢(shì)。近年來(lái)，為了提高齒輪泵的性能，國(guó)內(nèi)外正在進(jìn)行一些特殊齒形齒輪泵的研究，并已取得了一定的進(jìn)展。但目前我國(guó)石化行業(yè)使用的高粘度齒輪泵多屬于國(guó)外進(jìn)口產(chǎn)品，為了研究開(kāi)發(fā)適合我國(guó)石化生產(chǎn)條件的高粘度齒輪泵，對(duì)此類泵的進(jìn)一步研究成為當(dāng)前齒輪泵技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要課題。 國(guó)外對(duì)特種齒輪泵及高參數(shù)聚合物輸送用鹵輪泵進(jìn)行了大量的研究開(kāi)發(fā)工作。美國(guó)、瑞士、德國(guó)、日本等國(guó)家先后開(kāi)發(fā)出了各自的系列產(chǎn)品，特種齒輪泵以美國(guó)Viking內(nèi)嚙合齒輪泵和日本大晃株式會(huì)社的外嚙合齒輪泵比較著名。 開(kāi)發(fā)新的齒輪泵產(chǎn)品，以提高齒輪泵的性能，更好的滿足嚙合和輸送介質(zhì)的要求，也是促進(jìn)齒輪泵的發(fā)展、滿足現(xiàn)代工業(yè)的需要。而我國(guó)特殊齒形齒輪泵轉(zhuǎn)子的型線設(shè)計(jì)原則、嚙合特性的分析、制造加工技術(shù)等還沒(méi)有建立較為完善的理論體系。所以這些方面的研究對(duì)提高我國(guó)齒輪泵設(shè)計(jì)制造水平具有重要意義。 主 要 研 究 內(nèi) 容 主要是運(yùn)用所學(xué)知識(shí)以及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范手冊(cè)，圖冊(cè)及相關(guān)技術(shù)資料的運(yùn)用對(duì)齒輪泵前泵蓋進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)分析計(jì)算，并利用相應(yīng)的計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)對(duì)齒輪泵前泵蓋進(jìn)行三維造型。 擬采用 的研究 思　路 （方法、 技術(shù)路 線、可 行性論 證等） 根據(jù)題目所給圖形的的外形要求和數(shù)據(jù)，主要是對(duì)齒輪泵前泵蓋造型三維的設(shè)計(jì)，工藝規(guī)程的流程分析路線選擇，工藝卡片的制定，加工夾具的設(shè)計(jì)。 夾具結(jié)構(gòu)草圖如下： 工藝制造所用方法：1.確定毛坯的制造形式、2.基面的選擇、3.制定工藝路線、4.機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定、5.確定切削用量及基本工時(shí) 研究 工作 安排 及進(jìn) 度 1.畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）動(dòng)員工作，指導(dǎo)教師向?qū)W生宣布有關(guān)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）工作要求，并向?qū)W生下達(dá)課題任務(wù)書(shū)。2013.07.05 2.資料查閱（資料查閱要有2-3篇外文文獻(xiàn)，10篇以上中文文獻(xiàn)）、社會(huì)調(diào)查等，開(kāi)展畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開(kāi)題工作。提交文獻(xiàn)綜述報(bào)告報(bào)告。2013.09.10 3.完成外文資料翻譯、論文（設(shè)計(jì)）提綱工作，并組織期中檢查，提交外文資料翻譯。2013.09.17 4.組織開(kāi)題報(bào)告會(huì)，提交開(kāi)題報(bào)告書(shū)。2013.10.08 5.完成論文（設(shè)計(jì)）2/3工作量，提交中期進(jìn)度報(bào)告2013.10.22 6.完成初稿并提交指導(dǎo)教師審閱。2013.10.30 參 考 文 獻(xiàn) 目 錄 1.甘學(xué)輝．聚合物齒輪泵特性理論研究及數(shù)值模擬[D]：[博士學(xué)位論文]．鄭州機(jī)械研究所，2002. 2.Keiichi OoNISHI．Shimacloid齒輪泵[J]，島津評(píng)論，1968，25(4). 3.孟繼安等．內(nèi)嚙合擺線齒輪泵齒廓特征參數(shù)化設(shè)計(jì)探討[M]．化工機(jī)械，1990 (3)：145—150. 4.機(jī)械工業(yè)部科學(xué)技術(shù)委員會(huì)，中國(guó)齒輪專業(yè)協(xié)會(huì)編[J]．中國(guó)齒輪產(chǎn)品目錄．北 京：機(jī)械工業(yè)出版社，1997. 5.[美]Igor J．Karassik編，陳允中，曹占友，鄧國(guó)強(qiáng)，黃紅梅譯．泵手冊(cè)(第三版)．北京：中國(guó)石化出版社，2003. 6.Darle W．Dudley．Gear Technology Past，Present And Future，Proceedings of International Conference On Gearing，Volume I，5一i0 November 1988，Zhengzhou，China. 7.李文治．泵的結(jié)構(gòu)與維修[M]．重慶：科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社，1988. 8.嵇光國(guó)．液壓泵故障診斷與排除[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1997. 9.俞云飛．液壓泵的發(fā)展展望[M]．液壓氣動(dòng)與密封，F(xiàn)eb．2002(1). 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本課題要求對(duì)泵蓋加工工藝規(guī)程做出優(yōu)化設(shè)計(jì)，并對(duì)其關(guān)鍵工序之一進(jìn)行專用夾具及加工用銑床設(shè)計(jì)。具體要求如下：n泵蓋加工要求分析n泵蓋加工工藝設(shè)計(jì)n泵蓋銑端面工序的專用夾具設(shè)計(jì)n泵蓋銑端面工序的銑床設(shè)計(jì)泵蓋加工要求分析泵蓋加工要求分析n由零件圖知，泵蓋共有六組加工表面，現(xiàn)分述如下：n1、A面（即大端面）n2、4-18孔，4-9孔n3、寬24槽n4、2-8孔n5、2-5孔n6、18孔n7、8孔，M12螺紋鉆擴(kuò)鉸鉆擴(kuò)鉸18H7孔的夾具設(shè)計(jì)孔的夾具設(shè)計(jì)1、定位機(jī)構(gòu)工件以左端面及兩側(cè)面作為定位面，本套設(shè)計(jì)定位方案，兩支承板與工件左端面相配合限制三個(gè)自由度（即X軸轉(zhuǎn)動(dòng)、Y軸轉(zhuǎn)動(dòng)、Z軸移動(dòng)），另一支承板相配合限制兩個(gè)自由度（即Y軸移動(dòng)、Z軸轉(zhuǎn)動(dòng)），螺栓與一側(cè)面相配合限制一個(gè)自由度（即X軸移動(dòng)），這樣工件被完全定位。鉆擴(kuò)鉸鉆擴(kuò)鉸18H7mm18H7mm孔的夾具設(shè)計(jì)孔的夾具設(shè)計(jì)n2、夾緊機(jī)構(gòu)n工件的夾緊則是由支座1、圓柱銷、鉆模板、活動(dòng)螺栓、支座2和蝶形螺母等組成的夾緊機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)，松動(dòng)蝶形螺母后，即可旋轉(zhuǎn)活動(dòng)螺栓，再旋轉(zhuǎn)鉆模板，然后取出工件，同理，當(dāng)放上待加工工件后，轉(zhuǎn)回鉆模板，再轉(zhuǎn)回活動(dòng)螺栓，擰緊蝶形螺母即可夾緊工件。鉆擴(kuò)鉸鉆擴(kuò)鉸18H7孔夾具設(shè)計(jì)孔夾具設(shè)計(jì)3、導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 導(dǎo)向則是由鉆模來(lái)控制，鉆模主要由鉆模板、鉆套螺釘、襯套和快換鉆套組成，因孔的位置有要求，鉆套的作用：用來(lái)確定工件上被加工孔的位置，引導(dǎo)刀具進(jìn)行加工，并提高刀具在加工過(guò)程中的剛性和防止加工中的振動(dòng)。鉆擴(kuò)鉸鉆擴(kuò)鉸18H7孔裝配圖孔裝配圖裝配圖：鉆擴(kuò)鉸鉆擴(kuò)鉸18H7孔的夾具體孔的夾具體n夾具體：