外文翻譯--精密模具用的納米級(jí)研磨表面研發(fā) 中文版.doc

1外文資料名稱：TheStudyofNanometer-GradeGrindingSurfaceforPrecisionMolds外文資料出處:JournaloftheChineseSocietyofMechanicalEngineersVol.27,No.6,pp.707715(2006)附件：1.外文資料翻譯譯文2.外文原文指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)：簽名：年月日2精密模具用的納米級(jí)研磨表面研發(fā)鐘鶴華，楊凱琳，廖心慈仲蘇州譯關(guān)鍵詞：精密磨削，表面粗糙度，磨削速度。摘要：模具加工高速化的目的主要在于得到高精化的自由曲面及縮短拋光作業(yè)時(shí)間，特別在高磨削搭配高硬材的使用是近國(guó)內(nèi)外模具業(yè)者競(jìng)相采用以提高競(jìng)爭(zhēng)的加工技術(shù)。本研究系以同系SKH模具鋼材作前置加工，再用精密磨石研磨達(dá)Ra=10-15m預(yù)為微細(xì)加工部分，然后又以CBN砂輪精密研磨模具鋼表面。探討同主軸轉(zhuǎn)速，進(jìn)給及工件硬之一些加工機(jī)制包括CBN砂輪特性，磨削、工件表面粗糙及磨痕顯微相片等變化。結(jié)果顯示在較低硬SKH51模具鋼磨削時(shí)提高轉(zhuǎn)速時(shí)明顯改善表面粗糙，但是對(duì)較高硬SKH5模具鋼磨削時(shí)轉(zhuǎn)速的影響較顯著。此外，當(dāng)較低磨削速時(shí)，磨削變化很大，造成工件表面粗糙品質(zhì)變化相當(dāng)顯著。但當(dāng)較高磨削速時(shí)，磨削變化幾乎維持水平，導(dǎo)致工件表面粗品質(zhì)改善趨于緩和，無(wú)法在進(jìn)一步得到較精致表面粗。1導(dǎo)言切削加工技術(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(jiàn)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(jìn)程需要依靠經(jīng)驗(yàn)豐富的技師手動(dòng)操作，而且費(fèi)用很長(zhǎng)時(shí)間。此外，精度和質(zhì)量鑄模難以進(jìn)一步增強(qiáng)。因此，我們的主要目標(biāo)是高速模具加工，以獲取高精度自由曲面，從而縮短拋光手術(shù)時(shí)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(jìng)爭(zhēng)力的重要手段。為了獲得亞微米級(jí)（10-7-10-8米）形狀精度和納米級(jí)（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(zhǎng)谷川和Miyazima所做的計(jì)算機(jī)模擬指出，改善表面粗糙度，工件將達(dá)到飽和度值很長(zhǎng)的時(shí)間下的波瀾，它很難得到進(jìn)一步改善。Weck在超精密加工中采用了鉆石切割工具，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(dǎo)體行業(yè)。朱博士研制出了五納米軸超精密機(jī)床，其中包括Hydropressure滾珠絲杠和伺服這臺(tái)機(jī)器通常附有超3光電編碼器脈沖與6400萬(wàn)轉(zhuǎn)/秒的轉(zhuǎn)速。因?yàn)闆](méi)有摩擦力和反彈的問(wèn)題，表面粗糙度可減少到大約50納米低以下極端速度。這必須要有有良好的加工工具動(dòng)態(tài)特性和高剛性，特別是脆性材料。專利Tetraform的“C”制定的者斯蒂芬森和科貝特報(bào)告說(shuō)，表面光潔度超過(guò)10納米可以使用使用76微米和CBN砂輪電解修整（在線電解修整）協(xié)助磨削。在制造過(guò)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(dǎo)體行業(yè)。表面粗糙度的要求是硅片大約在納米級(jí)。表面粗糙度為光電子和存儲(chǔ)設(shè)備是一個(gè)重要的因素直接影響到產(chǎn)品的性能?？傊?，加工要實(shí)現(xiàn)納米級(jí)的銑削和車削硬化鋼，提高產(chǎn)品的精度，延長(zhǎng)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(shì)。為了節(jié)省能源和裝置的養(yǎng)護(hù)，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(gè)共同的精度緊固件材料，通常是通過(guò)精確的制造磨削。在未來(lái)，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(xiàng)研究中，我們將對(duì)工具鋼的選擇，模具工件，和影響的磨削速度，材料的硬度，磨削力和進(jìn)給量的表面粗糙度的工件將加以研究。2實(shí)驗(yàn)方法實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)置，在這項(xiàng)研究中，高轉(zhuǎn)速微粉碎機(jī)安裝測(cè)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(lái)進(jìn)行研究。正如在圖1，操作程序這一高轉(zhuǎn)速自動(dòng)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，工件表面粗糙度降低到0=1015微米以內(nèi)的精密磨削精度。4圖1示意圖高轉(zhuǎn)速微型磨床螺桿等研究納米級(jí)磨削表面,高轉(zhuǎn)速下車軸往復(fù)的動(dòng)作，曲面和線路磨削截?cái)嗟你@石切割工具，建設(shè)綱要的磨削截?cái)嗔说腃AD/CAM與參數(shù)獲得實(shí)驗(yàn)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(yùn)動(dòng)路徑砂輪生產(chǎn)的鉆石切割工具是重復(fù)的熱處理模具，工具鋼有微米級(jí)的精確接觸式磨削然后表面粗糙度可達(dá)到低于50納米。實(shí)驗(yàn)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(biāo)有不同顏色的分類。處理工作進(jìn)行了樣品的分類。下列步驟：（1）切割：切割粗糙接近樣本長(zhǎng)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(jì)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，1200oC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(xué)成分的樣本列于表1。（6）精密車床：車床為標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度。（7）精密磨削：磨削的幾何形狀如圖2所示，然后清洗前進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。該工序使用丙酮置于超聲波清洗機(jī)清洗了數(shù)分鐘。表