外文翻譯--精密模具用的納米級研磨表面研發(fā) 中文版

1、<p>　　外文資料名稱：The Study of Nanometer-Grade Grinding Surface for </p><p>　　Precision Molds</p><p>　　外文資料出處:Journal of the Chinese </p><p>　　Societyof Mechanical Engineers Vol.27,

2、No.6, pp.707~715 (2006)</p><p>　　附 件： 1.外文資料翻譯譯文 </p><p>　　2.外文原文 </p><p>　　精密模具用的納米級研磨表面研發(fā)</p><p>　　鐘鶴華，楊凱琳，廖心慈仲蘇州譯</p>

3、<p>　　關(guān)鍵詞：精密磨削，表面粗糙度， 磨削速度。</p><p>　　摘要：模具加工高速化的目的主要在于得到高精度化的自由曲面及縮短拋光作業(yè)時間，特別在高磨削搭配高硬度材料的使用是近年來國內(nèi)外模具業(yè)者競相采用以提高競爭力的加工技術(shù)。本研究系以不同系列SKH模具鋼材作前置加工，再用精密磨石研磨達Ra=10-15μm預(yù)留為微細加工部分， 然后又以CBN砂輪精密研磨模具鋼表面。探討不同主軸轉(zhuǎn)速，進給率

4、及工件硬度之一些加工機制包括CBN砂輪特性，磨削力、工件表面粗糙度及磨痕顯微相片等變化。結(jié)果顯示在較低硬度SK H51模具鋼磨削時提高轉(zhuǎn)速時明顯改善表面粗糙度，但是對較高硬度SKH5模具鋼磨削時轉(zhuǎn)速的影響較不顯著。此外，當較低磨削速度時，磨削力變化很大，造成工件表面粗糙品質(zhì)變化相當顯著。但當較高磨削速度時，磨削力變化幾乎維持水平，導致工件表面粗度品質(zhì)改善趨于緩和，無法在進一步得到較精致表面粗度。</p><p>

5、<b>　　1導言</b></p><p>　　切削加工技術(shù)最有效的方法是模具加工。目前，采用數(shù)控車床與銑床炮塔結(jié)合在加工中處于領(lǐng)先數(shù)控加工中心最常見的產(chǎn)品加工方法。但是，在粗加工的模具表面卻極為粗糙。要得到光滑的模具表面，它應(yīng)再次精加工和手工拋光。這一進程需要依靠經(jīng)驗豐富的技師手動操作，而且費用很長時間。此外，精度和質(zhì)量鑄模難以進一步增強。因此，我們的主要目標是高速模具加工，以獲取高精度自

6、由曲面，從而縮短拋光手術(shù)時間，并降低制造成本。特別是，在最近的幾年中，結(jié)合高速模具加工高硬度材料的加工技術(shù)是模具行業(yè)提高競爭力的重要手段。為了獲得亞微米級（ 10-7-10-8米）形狀精度和納米級（ 10-9米）表面粗糙度，通常采用金剛石銑，鉆車，和金剛石砂輪用于這類的超加工。長谷川和Miyazima所做的計算機模擬指出，改善表面粗糙度，工件將達到飽和度值很長的時間下的波瀾，它很難得到進一步改善。 Weck在超精密加工中采用了鉆石切割工

7、具，其中的工件表面粗糙度可以減少到低于5納米左右。因此，制造微型元件也可適用于半導體行業(yè)。朱博士研制出了五納米軸超精密機床，其中包括Hydropressure滾珠絲杠和伺服這臺機器通常附有超光電編碼器脈沖與6400</p><p>　　在制造過程中，去除超精密加工率可提高顯著。形狀精度和表面粗糙度也非常重要的半導體行業(yè)。 表面粗糙度的要求是硅片大約在納米級。表面粗糙度為光電子和存儲設(shè)備是一個重要的因素直接影響到產(chǎn)

8、品的性能。 總之，加工要實現(xiàn)納米級的銑削和車削硬化鋼，提高產(chǎn)品的精度， 延長壽命的精密模具，并減少表面粗糙度的工件是為目前的趨勢。為了節(jié)省能源和裝置的養(yǎng)護，表面粗糙度的程度為納米的緊固件為中使用的傳輸部件車輛增加了其必要性。目前， 淬硬模具鋼，這是一個共同的精度緊固件材料，通常是通過精確的制造磨削。在未來，高效率的精確磨削和變納米硬車削技術(shù)以及磨削精度鑄模將得到發(fā)展。在這項研究中，我們將對工具鋼的選擇，模具工件，和影響的磨削速度， 材料

9、的硬度，磨削力和進給量的表面粗糙度的工件將加以研究。</p><p><b>　　2實驗方法</b></p><p>　　實驗臺設(shè)置，在這項研究中，高轉(zhuǎn)速微粉碎機安裝測量系統(tǒng)及周邊許多種不同的加工設(shè)備（如作為數(shù)控車床/銑床，第四軸）被用來進行研究。正如在圖1 ，操作程序這一高轉(zhuǎn)速自動精確微型磨床被顯示。首先，經(jīng)熱處理后，高硬度材料預(yù)處理鉆石加工和鉆石切割。其次， 工件

10、表面粗糙度降低到0= 10 ~ 15微米以內(nèi)的精密磨削精度。</p><p>　　圖1 示意圖高轉(zhuǎn)速微型磨床</p><p>　　螺桿等研究納米級磨削表面, 高轉(zhuǎn)速下車軸往復的動作，曲面和線路磨削截斷的鉆石切割工具， 建設(shè)綱要的磨削截斷了的CAD / CAM與參數(shù)獲得實驗中，不需要的部分表面工件被刪除和精辟極硬超微米金剛石磨料顆?；蛎瘫话l(fā)現(xiàn)。最后，運動路徑砂輪生產(chǎn)的鉆石切割工具是重復的熱

11、處理模具，工具鋼有微米級的精確接觸式磨削然后表面粗糙度可達到低于50納米。實驗程序：三種類型的模具工具鋼（ SKH51 ， SKH55 和SKH59 ）作為樣本的工作，并標有不同顏色的分類。 處理工作進行了樣品的分類。下列步驟：（1）切割：切割粗糙接近樣本長度。（2）粗加工：輪廓加工的光盤或氣缸磨削，修剪切割結(jié)束。（ 3 ）數(shù)控車床粗加工：車床外徑從車床計劃。（4）數(shù)控粗銑：從形狀銑銑削程序。（5）熱處理：工作樣本在1165oC ，12

12、00oC和1165oC ，分別熄火。隨后，樣本退火560oC三次獲得洛氏硬度為60 ，63和67硬度?；瘜W成分的樣本列于表1 。（6）精密車床：車床為標準長度。（7）精密磨削：磨削的幾何形狀如圖2所示，然后清洗前進行實驗。 該工序使用丙酮置于超聲波清洗機清洗了數(shù)分鐘。表面粗糙度的測量，表面粗糙度測</p><p>　　表1 元素分析模具工具鋼熱處理后</p><p>　　表2 實驗條件磨削

13、加工的模具工具</p><p>　　圖2 六角沖頭的幾何精度研磨</p><p>　　圖3:磨削力和切削速度不的模具鋼材料時，進給量和切削深度分別維持在150毫米/分鐘和0.05毫米的關(guān)系</p><p>　　圖4 在切削溫度較低的自然減員的磨削粒子是由基地和砂輪生產(chǎn)規(guī)模較小的研磨區(qū)域</p><p>　　在每一種轉(zhuǎn)速，切削深度， 進給量，

14、磨削力，振動頻率， 磨削溫度泥漿被高精密重傳感器，數(shù)字存儲振動測量儀和非接觸式溫度計所確定后，審查了磨削后的工件表面形態(tài)掃描電子顯微鏡（ SEM ）圖像 。此外， 能量色散光譜儀，羅克韋爾結(jié)果與討論表面行為的CBN砂輪的主要目是高速模具處理，以獲取自由曲面表面上高精度的，從而減少研磨時間，并降低成本。因為采用了高效磨削的立方氮化硼砂輪，高主軸轉(zhuǎn)速，和高流動和更深入的進入，從開始到結(jié)束期間期間整個磨削過程其切割數(shù)量幾百倍于傳統(tǒng)的磨床。因此

15、， 納米級磨削表面可以通過漏報的修理和維護程序砂輪來改變切削條件。 硬度模具表面通常較高，此外，模具的精度要求和表面平滑過高，將使一般刀具難以勝任。而立方氮化硼砂輪是最適用于精密加工模具表面的，這主要得益于它的多角度。圖3顯示的關(guān)系是磨削力和切削速度不的模具鋼材料時，進給量和切削深度分別維持在150毫米/分鐘和0.05毫米，為三種模具鋼材料，可以清楚地看到，磨削力下降。圖3 ：在變化的磨削力，切削速度下， 條件的進給量150 米/分，飼

16、料量為0.05毫米。明顯當切削速度增加從2000至2750納米/分鐘，然后接近飽和值。</p><p><b>　　3結(jié)論</b></p><p>　　影響磨削力，進給量，和表面粗糙度對淬硬模具的影響結(jié)論如下:這些結(jié)果提供參考磨削加工精密模具鋼材。（1）隨著切削速度維持在2000至2750米/分鐘，顯著改善表面粗糙度發(fā)生由于大型磨武力。然而，隨著切削速度增加超過米/分