2-1第二章 模具的机械加工

修整凸圆弧时：中心线上方
H=P+R
修整凹圆弧时：中心线下方
H=P-R 2020/12/19
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采用上述工具可以修整出各种各样的砂轮
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3) 非圆弧砂轮的修整
采用特殊的靠模工具
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!! 修整成形砂轮时应注意的问题:
为保证修出的砂轮形状准确,必须使金刚刀尖在通过砂 轮主轴中心的垂直面内运动.
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2、夹具磨削法
1）正弦精密平口钳
角度的控制： （0～45度）采用垫块规的方法
块规高度值：H=Lsinα
其中：H－需垫入的块规高度
L－两正弦圆柱之间的中心距
2020/12/19 α－工件所需倾斜的角度
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2）正弦磁力台（见上图）
（与正弦精密平口钳原理类似，只是用电磁吸盘代替 平口钳装夹工件）
＊＊ 采用上述两种夹具配合可以磨削直线与圆弧组成 的较为复杂的几何形状。
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3）正弦分中夹具
A) 正弦分中夹具的磨削范围：可以磨削具有同一回转 中心的凸圆柱面和斜面。
B)夹具结构图： （图）
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C)夹具工作原理图： （图）
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应垫块规值的计算：
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三、雕刻加工：仿形加工的一种
1、用途：用于精细加工：文字、数字、花纹图案
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2、分类：平面雕刻机和立体雕刻机
3、工作原理：缩放尺，调整缩放尺的比例可实现比
例放大或缩小
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4、对靠模、刻刀和仿形触头的要求：
（1）靠模：1比1或放大或缩小来制做。
当凹模形状复杂且精度要求高时，为便于成形 磨削，也可以考虑将凹模设计成镶拼结构，以便 对暴露表面进行磨削。
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凹模和凸模采用镶拼结构时应注意：
1、尽可能从对称线分开，以便一次磨出几个零 件。
2、圆形部分应考虑整体磨削。
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（3）冷冲模设计时应注意：
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2、数控磨床上成形磨削的方法
A)用成形砂轮磨削： （图）
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B)仿形磨削：采用特殊的砂轮，数控装置控制砂轮架 以一定的规律移动，磨削出要求的形状。
C)复合磨削： （以上两种方法的结合）
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四、数控机床加工 数控机床加工
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C. 当90°≤α≤100°时：H=l’-Lsin(α-90°)-d/2 H=[20-50sin(α-90 °)]mm
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2)圆弧砂轮的修整： 修整圆弧砂轮的工具有多种（只介绍一种）：
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# 修圆弧砂轮工具工作原理（图）
圆弧半径的控制： （应垫块规值的计算）
可加工孔间精度很高的孔 系。精度可达IT6~IT7， 孔距精度0.005～0.01mm 1、坐标镗床简介（图） 光学坐标镗：
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光学测量系统： 光学系统 光屏读数
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2、主要附件： 万能回转台：加工分布在同一圆周上的孔和斜孔 光学中心测定器与定位角铁：基准对正
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成形磨削原理图
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1、成形砂轮磨削法
1）砂轮角 度的修整： 修整砂轮角 度工具
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应垫块规值的计算：
A. 当0°≤α≤45°时：H=l-Lsinα-d/2 H=(55-50 sinα)mm
B. 当45°≤α≤90°时：H=l’+Lsin(90°-α)-d/2 H=(20+50cos α)mm
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（3）多型腔模具的加工
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二、铣削加工
1、平面或斜面的加工（铣端面）
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2、圆弧面的加工（圆转台） 3、复杂型腔或型面的加工
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三、刨削和插削加工
刨削：平面和斜面（垫成平面）刨削 装夹. 刨斜面
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五、冷冲模结构的工艺性
1、何谓结构工艺性？
机器及其零件的结构工艺性是指是否便于制造、装
配和维修的特性。
工艺性良好是指机器及其零件的结构在某一生产规
模下，以完全满足其使用性能为前提，能够采用生产成 本低、生产效率高的工艺过程。
2、为提高模具结构工艺性，设计模具时应考虑的几个 主要原则：
成形磨削的方法：
A.成形砂轮磨削法：将砂轮修整成与工件型面完全吻合 的相反型面，然后利用此砂轮磨削出需要的工件。
B:夹具磨削法：把工件以一定的方式装夹在特殊的夹具
上，通过夹具的调节改变工件的位置，实现工件各段不
2同020型/12/1式9 型面的磨削。（见示意图）
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成形磨床图
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在冷冲模设计时，落料模习惯上是将公差标柱在 凹模上，凸模只标柱名义尺寸。但采用成形磨削 后，由于是先加工凸模（采用成形磨削），后按 凸模配做凹模，所以应将制造公差标柱在凸模上， 以便进行成形磨削时计算工艺尺寸。
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四、在数控磨床上进行成形磨削
1、数控磨床的基本结构：平面磨床的基础上加上数控 装置配备修砂轮工具及不同的夹具
仿形触头的类型：
圆柱形：平面轮廓、型腔底部清根的仿形
球头形：三维型腔的表面加工
锥形球头：曲率半径较小的深型腔复杂型面的加 工。
仿形触头的材料：
钢、硬铝、铜或塑料；一定硬度，抛光，尽量轻、
2短020/1以2/19减小仿形误差。
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3、铣刀：
（1）圆柱立铣刀：最常用。型腔粗加工，型腔 底部为清角的仿形加工。
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三、成形磨削
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三、成形磨削
成形磨削的基本概念：机械零件精加工的一种方法，采 用特殊的工具（砂轮或夹具）来实现复杂型面磨削。
模具制造中的主要用途：精加工凸模、拼块凹模及电火 花加工用的电极等零件。
所用设备：主要是成形磨床、平面磨床，在其他的设备 上采用特殊的夹具也可实现简单的成形磨削。（图）
1、当垫块规的正弦圆柱在夹具中心线以下时：
H＝H0－Lsinα (α为工件需要转动的角度）
2、当垫块规的正弦圆柱在夹具中心线以上时：
H= H0+Lsinα (α为工件需要转动的角度）
D)正弦分中夹具上工件的装夹
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（1）心轴装夹法（必须带鸡心夹头）
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2C02)0/万12/1能9 夹具磨削工件尺寸的测量：
（同正弦分中夹具） 64
3、成形磨削对模具结构的要求
（1）凸模结构的改变： A.为便于磨削,凸模应设计成直通式。
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B.当凸模形状复杂或不能直接采用磨削加工时， 可将凸模设计成镶拼式。
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（2）凹模结构的改变
模具加工：主要是指模具工作型面的加工。
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第一节 一般机械加工
一、车削加工
1、加工的范围：内外旋转表面， 螺旋面、端面、钻孔、镗孔、铰孔、 滚花
2、特殊表面的加工：
（1）对拼式型腔的加工 （2）球面的加工
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对拼式型腔
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球面的车削加工(图)
A)万能夹具的结构原理 （图）
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B)万能夹具上工件的装夹： a.精密平口钳装夹：
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b.磁力平台装夹：
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c.磨回转体夹具装夹：
d.采用上述几种夹具联合装夹可以磨削所有由圆弧（包 括凸圆弧和凹圆弧）和直线组成的各种型面。
（2）圆柱球头铣刀：半精加工和精加工应用； 加工底面与侧壁间有圆弧过渡的型腔。
（3）锥形球头铣刀：侧壁有斜度和圆角过渡的 型腔，一定深度和较小凹圆弧的型腔的精加工。
（4）小型锥指铣刀：加工特别细小花纹。
（5）双刃硬质合金铣刀：铸铁工件的粗、精仿 形加工。
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电气仿形铣
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电气仿形铣工作原理图：
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二、仿形加工工艺
1、制作靠模：平面靠模、立体靠模
要求：精度高、不变形、耐磨
材料：钢板、塑料板；木材、树脂、石膏 或它们的混合物；铜合金、铝合金、锌基 合金、低熔点合金等
制作：数控铣、线切割、铸造、电铸成型、 喷镀等等
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镗孔夹头和镗刀及弹簧中心冲
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3、加工定位： （1）工件的定位：以划线定位、以外圆或孔定
位、以互相垂直的两个基准面定位。
（2）利用千分表和专用工具定位。 （3）利用芯轴定位棒找正。
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3、孔的加工
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4、仿形加工
（1）仿形加工的基本方式：
垂直二维仿形：工作台周期进给，在
另一横断面上沿某个方向作仿形运动
水平二维（平面轮廓）仿形：
三维（立体轮廓）仿形：X、Y、Z三