机工社模具制造工艺 第2版教学课件-项目二 任务二 模座板零件加工与工艺卡编制

（2）铣削加工的特点
➢生产率高； ➢断续切削； ➢多刀多刃切削； ➢可以加工刨削加工无 法加工或难以加工的 表面。
图4 龙门铣床
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2．铣刀的分类
几种常见的铣 刀：端铣刀、 立铣刀、键槽 铣刀、球头铣 刀等。刀具材 料常用高速钢 及硬质合金。
三面刃铣刀
角度铣刀
立式镗床
卧式镗床
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2、镗孔方式
镗床镗孔方式
利用平旋盘镗削大孔和内槽
双刃镗刀
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3、镗削加工特点：
➢适宜于加工直径较大、尺寸精度较高、有位置精 度要求的孔系； ➢适应性较强，可以镗削单孔和孔系，铣面，车镗 端面等； ➢可纠正原有孔轴线的偏斜；孔的尺寸精度可达 IT6~IT7，表面粗糙度则取决于加工方法，一般可 达到Ra=0.8µm ； ➢镗刀的制造和刃磨较简单； ➢淬火和硬度过高的材料不宜采用镗削加工。
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任务二 模（座）板零件加工与工艺卡编制
以上模板零件作为典型零件，进行模具零 件中的模板类零件的加工与工艺过程卡的编 制，进而思考模具中的其他板类零件如：垫 板、固定板、支撑块、镶块等的加工工艺。
上模板零件的技术要求：材料为45钢；模 板厚度为40mm；模板上、下两平面表面粗糙 度Ra0.8µm，其余Ra6.3µm。
锯片铣刀
键槽铣刀
立铣刀
图5 铣刀的种类
球头铣刀
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3．顺铣与逆铣
图6 顺铣与逆铣图解
铣刀旋转切入工件的方向与工件的进给方向相同称为顺铣； 铣刀旋转切入工件的方向与工件的进给方向相反称为逆铣。
普通铣床的进给丝杆螺母机构有间隙，工作台可能会窜动一般 应尽量采用逆铣法加工，保证尺寸精度；在切削面上有硬质层、 积渣、工件表面凹凸不平较显著时，如加工锻造毛坯，应采用逆 铣法。
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一、上模座板零件工艺分析
模柄 螺钉 销钉 导套
上模座板
零件的使用功 能主要体现为： 承载模具的上模 部分。
模板零件的加 工主要特征就是 其上面的孔。
落料模
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上模座板零件图
技术要求： 材料为45钢； 模板厚度为 40mm； 模板上、下两 平面表面粗糙 度Ra0.8µm， 其余Ra6.3µm 。
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4. 坐标镗床加工
坐标镗床 是模具零件中高 精度孔加工的精 密机床。孔的尺 寸精度IT6~IT7 ，Ra0.8µm，孔 距精度可达 0.005~0.01mm 。
固定板零件图
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坐标镗床结构特点：是有坐标位置的精密测量装置（ 为了保证被加工孔的孔距精度，工作台的纵向移动和主轴箱 溜板的横向移动均设有光学测量装置）。
牛头刨床
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刨削加工精度：加工精度 IT10~ IT8，表面粗糙度为 Ra6.3µm~1.6µm 。
刨削加工特点（同铣削比较）： ➢加工质量——基本相当，刨削易产生积屑瘤；刨 削无接刀痕； ➢加工范围——不如铣削； ➢生产率——一般不如铣削，窄长面例外； ➢加工成本——低于铣削。
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上模板零件图
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一、铣削加工
铣削加工是利用多刃回旋体刀具在铣床上对工 件表面进行加工的一种切削加工方法。
一般用来加工模具零件的平 面和成形表面。铣削加工的主运 动是铣刀的旋转运动，因而可以 采用较高的切削速度，由于没有 往复运动时的空行程，所以效率 比较高，在很大程度上取代了刨 削加工。
为了保护机床的工作精度，坐标镗床应安装在特别干 燥和清洁的厂房内，室温应保持恒温20±1℃，空气湿度应 在55±5%的范围。
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5、工件的装夹找正及孔位确定
（1）以互相垂直的两侧面a、b为定位基准，利用 装在主轴上的百分表找正工件位置。
孔系的直角坐标尺寸
利用装在主轴上的百分表找正
1. 铰刀
铰刀类型 a)整体手用圆柱铰刀 b)可调节手用铰刀 c)锥柄机用铰刀 d)带导向机构机用铰刀 e)套式机用铰刀 f)直柄莫氏圆锥度铰刀 g)手用1:50锥度销铰刀
铰刀的类型较多，有普通铰刀等多种类型的铰刀，机用铰刀 可分为带柄的和套式的。手用铰刀可分为整体式和可调式两种。
铰削不仅可以用来加工圆柱形孔，也可用锥度铰刀加工圆锥 形孔。
铰削时应选用合适的切削液，钢件用乳化液，铸 铁件用煤油。
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1. 铰刀：根据使用方法铰刀可分为手用铰刀和 机用铰刀两大类。机铰没有专用的机床，可以 在钻床、车床、镗床、加工中心等机床上进行 。
手动铰孔
机床铰孔
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1) 单个零件直接按划线位置 钻孔。
2) 配钻——通过已钻铰的孔 对另一零件进行钻孔、铰孔。
3) 同钻铰——将有关零件夹 紧成一体后，同时钻孔、铰孔。
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以上模板零件作为典型零件，进行模具 零件中的模板类零件的加工与工艺过程卡的 编制，进而思考模具中的其他板类零件如： 垫板、固定板底板、支撑块、镶块等的加工 工艺。
加工中心传动精度高，采用顺铣加工，以提高被加工零件表面 的光洁度（降低粗糙度）。
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顺铣：切削厚度从最大到0，刀具使用寿命高，已加 工表面质量好，产生垂直向下的铣削分力，有助于工 件的定位夹紧，但不可铣带硬皮的工件，当工作台进 给丝杆螺母机构有间隙时，工作台可能会窜动。
根据加工顺序的基本原则，模板零件加工时先加工各面及 基准面，后加工孔。
二、上模座板的加工工艺过程
加工工艺过程卡
零件名称 零件图号
上模板 SMB-01
材 料 45钢 数量 1
序号 工序名称
工序（工步）内容
工时 检验
1
备料 备45钢板料270x115x45mm
铣六面，四周边到尺寸（110x265），上下
(a)钻床钻孔
(b)车床钻孔
钻床钻孔与车床钻孔
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1．钻床
钻床可分为：台式钻床、立式钻床、摇臂钻床、专门化 钻床(如深孔钻床、中心钻床等）。
台式钻床
立式钻床
摇臂钻床
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钻头
铰刀
丝锥
在钻床上能完成的工作
钻头的类型有麻花钻、扩孔钻、平底钻等，麻花钻的切 削部分有两个主切削刃，钻孔时应尽可能一次钻所需要的 孔径。当孔径为20~60mm时，常采用“先钻后扩”工艺， 第一次钻孔直径取工件孔径的0.5~0.7倍。
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5、工件的装夹找正及孔位确定
（2）、以划线 为定位基准
利用弹簧中心 冲在工件各孔中心 上画出互相垂直的 线，移动工作台利 用光学中心测定器 进行找正，使机床 主轴中心对准被加 工孔的中心。
用定位角铁和光学中心测定器找正
1-定位角铁 2-光学中心测定器 3-目镜 4-工件
5
钳工 6-φ10、扩孔6-φ18深15、φ41深8，钻4-M16
的螺纹底孔、攻丝4-M16深35
上模座板的加工工艺过程序号 5 6来自工序名称工序（工步）内容
工时
钻 φ 30(+0.021/0) 的 预 孔 φ 28 、
图7 数控铣床
图8 数控铣加工中心
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二、刨削加工
1、加工表面：刨削加工主要用于加工平面（水 平面、垂直面、斜面）及各种槽。
刨床加工的典型表面
项目二 任务二 模（座）板零件加工与工艺卡编制 2．刨床的种类、加工精度及特点
刨床分类：主要有牛头刨床、龙门刨床和插床三种类型。
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机用铰刀
铰刀工作部分包括切削部分与校准部分。切削部分为锥形，担 负主要切削工作。
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（四）镗削
镗孔是用镗刀在已加工孔的工件上使孔径扩大并达 到精度和表面粗糙度要求的加工方法。
1. 镗床
按用途 不同，镗 床可分为 ：卧式镗 床、立式 坐标镗床 和金刚镗 床。
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上模板零件上、下两平面要求表面粗糙度Ra0.8，两平面 需进行磨削加工，由磨削加工方法保证表面粗糙度Ra0.8时， 其零件两面的平行度由加工工艺自然保证在0.03mm以内。
模板零件精度要求较高的尺寸是：导套孔3000.021 mm和3500.021 mm，而且两孔间距尺寸要求为210±0.01mm，这两个孔及 孔间距的尺寸精度较高，是模板零件加工中需要重点确保的 尺寸；孔3200.021mm是模柄的安装孔（称为模柄孔），由于模柄 孔与两个导套孔在同一轴线上，且孔本身也具有较高的精度， 所以两个导套孔与模柄孔可以在同一工序中一起加工完成。 两个销钉孔1000.015 mm需要先钻底孔再进行铰孔，根据精铰孔 加工的余量，前工序钻孔选用φ9.8mm的钻头，其余螺钉孔及 扩孔可采用相应尺寸的钻头直接加工，螺钉孔还需进行攻丝。
弹簧中心冲
加工步骤为：孔中心定位→钻定心孔→钻孔→镗孔
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（五）、模板孔的特殊加工
1、同镗法
1，2，3—零件 4—镗刀 5—夹钳
模具零件的同镗加工
2、配作法
模具零件上许多孔，如螺纹孔 、螺栓穿孔、销钉孔、顶杆孔、 型芯固定孔等，都需要经钻铰加 工，达到孔径、孔距精度及表面 粗糙度值的要求，这些孔大部分 都在划线后加工。常用的加工方 法有三种：
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（二）扩削加工
用扩孔钻对已有的孔（钻孔、铸孔、锻孔或冲孔 ）进一步加工，以提高孔的加工精度工艺方法。扩 孔的加工精度IT9~IT10，Ra=6.3~3.2µm。
扩孔钻齿数较多，一 般有3~4个齿，导向性较 好，切削平稳；扩孔的加 工余量较小，精度和光洁 程度都比钻孔好，还可纠 正被加工孔轴线的歪斜。
2
铣
两面留余量（0.5-0.7）
3
平磨 磨上下两面，保证表面粗糙度及高度尺寸40
坐标镗或
4
点孔（φ30、φ35、φ32、6-φ11、2-φ10）
(加工中心）
钻 φ 30(+0.021/0) 的 预 孔 φ 28 、 φ 35(+0.021/0)
的预孔φ33、φ32(+0.021/0)的预孔φ30，钻孔
逆铣：切削厚度从0到最大，刀具使用寿命低，已加工 表面质量差，产生垂直向上的铣削分力，有挑起工件 破坏定位的趋势，但可铣带硬皮的工件，当工作台进 给丝杆螺母机构有间隙时，工作台也不会窜动；
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数控铣床：常用来加工模具零件的精度要求高的表面 和成形表面。 加工中心：配有自动换刀装置，工件一次装夹后可连 续的自动完成铣、镗、钻、锪、铰孔、攻螺纹等多种 工序的加工。
扩孔钻
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（三）铰削
用铰刀对中小直径的未淬硬孔进行半精加工和 精加工的一种孔加工方法。
铰削一般作为孔的最终机械加工，铰削的加工 余量小，切削厚度薄，粗铰余量为0.15~0.25mm， 精铰余量为0.05~0.15mm。加工精度一般为IT7~IT9 ，Ra=0.8~3.2µm。
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三、钻、扩、铰、镗削加工
一般圆孔的加工方法主要有：钻孔、扩孔、铰
孔、镗孔、内圆磨削及珩磨。
（一）钻削
钻削是利用钻头在实体材料上
加工出尺寸精度及表面粗糙度要求 不高的孔的切削方法。
钻削加工主要用于孔的粗加工 ，可在车床上钻或在钻床或镗床上 钻孔。尺寸精度一般为IT11~IT13 ，表面粗糙度Ra≥1.6µm 。
图1 铣削加工
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1．铣床的种类、加工精度及特点
主轴
主轴
（1）铣床的种 类及加工精度
主要有： 卧式铣床、立式 铣床、龙门铣床
、工具铣床等。
图2 卧式升降台铣床
图3 立式升降台铣床
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应用最广的是立式铣床和万能工具铣床的立铣加工 ，其主要加工对象是各种模具的型腔和型面，加工精 度可达IT8~IT9，表面粗糙度为Ra1.6µm~Ra6.3µm。