第2章 模具零件的常规切削加工
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第2章 模具零件的常规切削加工
本章的学习目的与要求:
• • •
掌握模具工作零件的机械加工方法(车削、铣削
等 );
了解模具工作零件加工的成型磨削加工方法及应用; 了解坐标镗床和坐标磨床的加工。
重点:
• • • 模具工作零件的机械加工方法(车削、铣削); 模具工作零件的成型磨削加工方法。 模具工作零件的坐标镗床和坐标磨床的加工
难点:
• 模具工作零件加工的成型磨削加工方法及应用。
结构件(导柱、导套、模座、滑块、顶杆等)
(按其功用) 联结件(螺栓、螺母、定位销等)。
模具零件
大部分是标准件
工作件(凸模、凹模、型腔、型芯等)
工作件是整套模具中的主要零件也是核心零件,形状最复 杂,要求最高,制造难度最大。在模具的开发、设计和制 造工艺中都把工作件作为主要对象进行研究。
图4-39 不同形状的圆弧砂轮
•用途:修整凸、凹圆弧砂轮
修整凸、凹圆弧砂轮时,块规值计算方法:
①修整凸圆弧砂轮时,如图4-40 a所示,金刚刀尖高于工具中心, 其块规值为: H= P+R ②修整凹圆弧砂轮时,如图4-40 b所示,金刚刀尖低于工具中心, 其块规值为: H=P-R 式中 H——应垫块规值;P——工具的中心高; R——砂轮圆弧的修整半径。
•加工精度很高,保证所磨削的零件具有互换性
•加工模具时,为了保证零件质量、提高效率、 降低成本,往往需要联合使用。
一.成型砂轮磨削法 成型砂轮磨削法:利用修整工具,将砂轮修整成与工件型面完全吻合的轮廓,再用 此砂轮磨削工件,便可获得满足设计要求成形表面的形状。如图2-12a所示。 成形砂轮磨削法的难点和关键技术:砂轮的修整。 砂轮修整器修整 样板刀挤压法 数控机床修整法 电镀法。 砂轮角度的修整
H=P-R
(4-3)
a) b) 图4-40 调节修整砂轮圆弧半径的块规值的计算方法
2.砂轮修整的其它方法简介
(1)靠模修整法 这是一种修整非圆弧曲线轮廓砂轮的方法, 修整前需事先按照工件的形状设计并制作出靠模(又称曲线样 板)。修整时,控制金刚刀始终紧贴靠模的样板曲线移动,并 保证金刚刀的刀尖(垂直)通过砂轮的中心,刀尖就能修整出 需要的砂轮轮廓。 (2)成形刀挤压法 通过车刀对慢速转动的砂轮进行挤压也 可以修整砂轮,此方法的关键是事先加工出成型车刀,然后用 此车刀对砂轮进行挤压,即可加工出与成型车刀的刃形相同的 砂轮轮廓。 (3)数控机床修整法 这是一种用金刚刀对砂轮进行数控加 工的方法,利用数控指令可以修整出各种形状的砂轮轮廓。 (4)电镀法 这种方法是先按照所要磨削的工件型面设计并 加工出钢制的砂轮轮坯,再用电镀的方法在轮坯表面镀一层金 刚砂。即可得到各种不同的砂轮轮廓。
将刀具的刃口磨得与零件被加工部分的型面曲线相同,但凸凹的方向相反,使车 削出来的型面符合图纸要求。型面的精度主要靠刀具刃磨的准确程度来保证。样板刀 适用于零件上的大圆角、圆弧槽以及变化范围较小但又比较复杂的型面。样板刀的选 择见表2-1所示。
(2)样板刀
(3)靠模(仿形)法
表2-1 样板刀的选择
示 意 图 结构特点 刀具材料 刀具角度
a) b) 图2-3 局部圆弧面的车削加工 a)车外圆弧 b)车内圆弧
2.型面的加工 在普通车床上加工型面有两种原理:一是改变刀具切削刃的形状,使 之与型面的母线形状吻合;二是改变刀具的运动轨迹,使刀具的运动轨迹 与型面的母线一致。其具体方法有双手控制法、样板刀、靠模(仿形)法。 (1)双手控制法 双手控制法是用左、右手同时操作刀架的纵向和横向移动进行成型 加工。精度要求不高或型面比较简单的零件可用此方法加工,并用卡尺 和标准圆弧样板进行检测。精度要求较高、型面较复杂的零件可将整个 复杂的型面分成几个简单的型面,依此进行车削,零件的外形用分型样 板和整形样板检测。 双手控制法用于中小型零件的单件小批生产。
4.坐标孔的铣削 利用立铣工作台纵向和横向移动,可加工工件上的坐标孔。但因驱动工 作台移动的丝杆和螺母之间存在间隙,故孔距的加工精度不高。当孔距精度 要求较高时,可用坐标铣床。这种铣床是以孔加工和立铣加工为主要对象的, 在机床上装有光电式或数字式读数装置,其加工精度比立式铣床高。
2.3 成形磨削加工 • 成形磨削:是对模具工作零件型面进行精加工的一种方法,具有精度高、效率 高等优点。 • 可达技术参数:精度可达到IT5,Ra0.1μ m。。 • 成形磨削用途:主要用于凸模、型芯、凹模拼块、型腔拼块等零件的精加工, 也磨削电火花加工用的电极。 • 成形磨削加工材料:淬硬件及硬质合金。 模具是产品的母体,因此,在现代模具中,工作件的形状都比较复杂,图2-10 所示凸模和型芯的常见轮廓。
1.平面或斜面的铣削 在铣床上选用不同(形状、类型)的铣刀,配以附件(如分度头、回转台、 平口钳等),可以加工各种平面、斜面、沟槽、型腔,在模具工作零件的加工 中应用很广。如图2-8所示。
2.圆弧面的铣削 圆转台是立铣加工中常用的附件,利用它可进行各种圆弧面的加工。 圆转台安装在立式铣床的工作台上,而工件则安装在圆转台上。安装工件时, 必须使被加工圆弧中心与圆转台的回转中心重合,并根据工件形状来确定铣 床主轴中心是否需要与圆转台中心重合。利用圆转台进行立铣加工圆弧面的 方式如表2-3所示。
a) b) 图2-12 成形磨削加工示意图 a ) 成型砂轮磨削法 b ) 夹具磨削法
砂 轮 修 整 法
砂轮圆弧的修整
1.砂轮修整器修整 (1)砂轮角度的修整 如图4-36所示 • 用途:磨削工件斜面。 • 结构:图4-37 a 图4-36 角度砂轮
a-正弦砂轮角度修整器示意图
b-当α<450时修整器的位置示意图
a ) 图4-37
b ) 正弦砂轮角度修整器
•原理:砂轮按一定的转速旋转,角度修整器上的金刚石刀相对于砂轮轴线 倾斜一 定的角度,并往复移动对砂轮进行修整,直到修出满足要求的锥面 (按正弦原理设计)。 • 具体操作:图4-37 a是砂轮角度修整器示意图)操作手轮可以使正弦尺座 带着金刚刀和正弦圆柱绕着主轴转动,改变块规高度H的大小,即可改变砂轮 的修整角度α 。图4-37 b所示是当砂轮的修整角度α <450时修整器的位置示 意图。块规高度H是由若干量块叠放成的,其大小是通过砂轮角度α 计算得出 的。 当砂轮的修整角度00≤α ≤450时:
平面、斜面、不同心园弧面
1.正弦精密平口钳 • 结构原理:正弦精密平口钳按正弦原理构成,主要由带有精密平口钳的正弦尺和底 座组成,如图2-21所示。工件3装夹在平口钳2上在正弦圆柱4和底座1的定位面之间 垫入一定尺寸的块规组,使工件倾斜所需的角度,即可磨出工件上的斜面。这种夹具 最大的倾斜角度为450。
本章主要介绍模具工作零件的加工方法
模 具 工 作 零 件 的 机 械 加 工
普 通 机 床 加 工
车削 铣削 加工的形状较为简单,效率不高,对回 刨削 特点 转面和平面的加工很实用,尤其在圆轴 磨削 类、圆盘类、板类以及直槽类型面的加 钻削 工中得到广泛使用。 插削
2.1 车削加工
车削加工设备:车床 卧式车床 通用性最好,应用广泛
• 用途:平面、斜面 • 倾斜角度控制:垫入的块规高度 • 垫入的块规高度计算:
H L sin
式中 H——需要垫入的块规高度; L——两正弦圆柱间的中心距;
2.正弦磁力台 正弦磁力台如图2-22所示,工作原理与正弦精密平口钳相似,其区别仅仅在 于用电磁吸盘代替平口钳装夹工件。这种夹具用于磨削工件的斜面,尤其适合于 装夹不好夹持的扁平工件。最大倾斜角度也是450。 上述两种磨削斜面的夹具,如果配合成型砂轮使用,还可磨削由直线与圆 弧组成的复杂成形表面。如下图。
• 2.2 铣削加工 • 铣削加工在模具制造业中应用非常广泛。在目前 常见的模具中,如冲模、锻模、塑料模、粉末冶金压 型模、精铸模等,除内腔有尖锐棱角等铣刀无法加工 的部位外,一般情况下均可在普通铣床上进行加工。 因此铣削加工在模具制造中占有很重要的地位。特别 复杂的型腔(或型芯)型面要通过特种加工、数控加 工或者仿形加工。 • 铣削加工的设备是铣床。铣床的种类很多,加工 范围极广。在模具制造中,立式铣床和万能工具铣床 应用最为广泛,主要是对各种模具的型面和型腔进行 加工。对于大型模具则较多地采用仿形铣床加工型腔 和不规则的成形部分。复杂型面则采用数控铣床或者 加工中心加工。
型面变化小且 比较简单
YT15 YT14
工件材料为合金结 构钢 前角:15°~18° 后角:5°~8°
型面变化范围 较大
W18Cr4V
工件材料为合金结 构钢。 刀具前面沿型面曲 线磨出R3~R5的圆 弧,深0.5~1.5。 后角:7°~9°
3.回转曲面的加工 加工如图2-4、图2-7所示工件的回转曲面。若图2-4所示工件的碗 状回转曲面尺寸较大时,可采用如图2-5所示的仿形(靠模)法进行加工; 当其尺寸较小时,则采用图2-6所示的成型刀加工。
图2-4 较大尺寸的回转面
图2-7 对拼式塑压模型腔
图2-5 大尺寸回转曲面的仿形加工 1—工件 2—板架 3—刀架 4—靠模 5—靠模支架
图2-6 小尺寸回转面的成型刀加工 1—花盘 2—工件 3—刀具
举例 图2-7所示为对拼式塑压模型腔,在外形尺寸不大的情况下,都 在车床上加工φ44.7mm圆球面以及φ21.71mm锥孔。为了保证型腔尺寸能够 准确对合,通常应预先将各镶件间的结合面磨平,两板间用销钉定位,并用 螺钉将其固定成一个整体才最后车削成形。 车削加工的基本过程见表2-2。
d H P L sin 2
当砂轮的修整角度α >450时,H 的计算方法有变化,请读者查阅相关 资料,这里就不再赘述。
(2)砂轮圆弧的修整
•砂轮圆弧的形状:
图4-39
•砂轮圆弧的修整工具的结构:如图4-38所示。主要由摆杆、滑座、丝杆和 主轴等组成。 •具体操作:拧动丝杆,可以使摆杆带着金刚刀在滑座内上下移动,以改变刀 尖与主轴轴线之间的距离L,从而改变修整砂轮的圆弧半径R;转动手轮带动 滑座、摆杆和金刚刀整体绕主轴轴线转动,转过的角度可以从刻度盘上读出, 控制这个角度的大小就能通过金刚刀修整出不同形状的圆弧砂轮。图4-39 所示是不同形状的圆弧砂轮。金刚刀尖到工具回转中心的距离L等于砂轮圆 弧半径R的大小,即L=R。此值需事先用垫块规的方法调整好。
3.复杂型腔或型面的铣削 对于不规则的型腔或型面,可采用坐标法加工,即根据被加工点的位置, 控制工作台的纵横(X、Y)向移动以及主轴头的升降(Z)进行立铣加工。例如, 图2-9所示的不规则型面,其轮廓一般是按极坐标方法设计的,所以在加工 前可按工件的极坐标半径、夹角和加工用铣刀直径计算出铣刀中心在各位置 的纵横向坐标尺寸,然后逐点铣削。当立铣加工的对象为复杂的空间曲面时, 亦可采用坐标法,但需控制X、Y、Z三个坐标方向的移动。
车床的种类
其他车床
轴类、圆盘类零件指模具工作件中外 形较为规则的凸模、凹模、型芯和型腔等, 通常这些零件的回转表面采用车削完成粗、 精加工,精度可达IT6~IT8,表面粗糙度 Ra为1.6~0.8μm,经济实用,如图2-1 所示。对要求较高的工作面与配合面需要 磨削加工。
图2-1 轴类、圆盘类零件加工
凸 模 或 型 芯 表 面 的 组 成
平面 斜面
图2-10 凸模和型芯的常见轮廓 直线 圆弧
圆弧面
成形磨削原理:把零件的轮廓分成若干直线和圆弧,然后按照一定 工艺顺序逐段磨削,使之达到产品的设计要求。
磨 削 机 床 特点:
平面磨床
成形磨削
成形磨床
凸 成型砂轮磨削法(成型砂轮) 模 和 型 夹具磨削法(夹具) 芯
Fra Baidu bibliotek
1.局部圆弧面的加工 如图2-2所示带局部圆弧面的零件,在凸模加工中时有出现。为了 保证模具准确对合,必须保证对合面圆弧半径的尺寸精度。加工时可在 花盘上找正工件和用百分表控制精度,见图2-3所示。有时也采用先加 工一个完整圆盘,再用电火花线切割等方法取出一个或几个模块。
a) b) 图2-2 带局部圆弧的工件 a)外圆弧 b)内圆弧
二、夹具磨削法 夹具磨削法:是将工件装夹在专用夹具上,利用专用夹具使工件处于正确的空间 位置,或者使工件在磨削过程中获得所需的进给运动,以满足磨削加工条件,从而磨 削出模具工作件的成型表面。
成 形 磨 削 的 夹 具
正弦精密平口钳 正弦磁力台
加工
加工
平面、斜面
正弦分度夹具 万能夹具
加工
平面、斜面、园弧面
本章的学习目的与要求:
• • •
掌握模具工作零件的机械加工方法(车削、铣削
等 );
了解模具工作零件加工的成型磨削加工方法及应用; 了解坐标镗床和坐标磨床的加工。
重点:
• • • 模具工作零件的机械加工方法(车削、铣削); 模具工作零件的成型磨削加工方法。 模具工作零件的坐标镗床和坐标磨床的加工
难点:
• 模具工作零件加工的成型磨削加工方法及应用。
结构件(导柱、导套、模座、滑块、顶杆等)
(按其功用) 联结件(螺栓、螺母、定位销等)。
模具零件
大部分是标准件
工作件(凸模、凹模、型腔、型芯等)
工作件是整套模具中的主要零件也是核心零件,形状最复 杂,要求最高,制造难度最大。在模具的开发、设计和制 造工艺中都把工作件作为主要对象进行研究。
图4-39 不同形状的圆弧砂轮
•用途:修整凸、凹圆弧砂轮
修整凸、凹圆弧砂轮时,块规值计算方法:
①修整凸圆弧砂轮时,如图4-40 a所示,金刚刀尖高于工具中心, 其块规值为: H= P+R ②修整凹圆弧砂轮时,如图4-40 b所示,金刚刀尖低于工具中心, 其块规值为: H=P-R 式中 H——应垫块规值;P——工具的中心高; R——砂轮圆弧的修整半径。
•加工精度很高,保证所磨削的零件具有互换性
•加工模具时,为了保证零件质量、提高效率、 降低成本,往往需要联合使用。
一.成型砂轮磨削法 成型砂轮磨削法:利用修整工具,将砂轮修整成与工件型面完全吻合的轮廓,再用 此砂轮磨削工件,便可获得满足设计要求成形表面的形状。如图2-12a所示。 成形砂轮磨削法的难点和关键技术:砂轮的修整。 砂轮修整器修整 样板刀挤压法 数控机床修整法 电镀法。 砂轮角度的修整
H=P-R
(4-3)
a) b) 图4-40 调节修整砂轮圆弧半径的块规值的计算方法
2.砂轮修整的其它方法简介
(1)靠模修整法 这是一种修整非圆弧曲线轮廓砂轮的方法, 修整前需事先按照工件的形状设计并制作出靠模(又称曲线样 板)。修整时,控制金刚刀始终紧贴靠模的样板曲线移动,并 保证金刚刀的刀尖(垂直)通过砂轮的中心,刀尖就能修整出 需要的砂轮轮廓。 (2)成形刀挤压法 通过车刀对慢速转动的砂轮进行挤压也 可以修整砂轮,此方法的关键是事先加工出成型车刀,然后用 此车刀对砂轮进行挤压,即可加工出与成型车刀的刃形相同的 砂轮轮廓。 (3)数控机床修整法 这是一种用金刚刀对砂轮进行数控加 工的方法,利用数控指令可以修整出各种形状的砂轮轮廓。 (4)电镀法 这种方法是先按照所要磨削的工件型面设计并 加工出钢制的砂轮轮坯,再用电镀的方法在轮坯表面镀一层金 刚砂。即可得到各种不同的砂轮轮廓。
将刀具的刃口磨得与零件被加工部分的型面曲线相同,但凸凹的方向相反,使车 削出来的型面符合图纸要求。型面的精度主要靠刀具刃磨的准确程度来保证。样板刀 适用于零件上的大圆角、圆弧槽以及变化范围较小但又比较复杂的型面。样板刀的选 择见表2-1所示。
(2)样板刀
(3)靠模(仿形)法
表2-1 样板刀的选择
示 意 图 结构特点 刀具材料 刀具角度
a) b) 图2-3 局部圆弧面的车削加工 a)车外圆弧 b)车内圆弧
2.型面的加工 在普通车床上加工型面有两种原理:一是改变刀具切削刃的形状,使 之与型面的母线形状吻合;二是改变刀具的运动轨迹,使刀具的运动轨迹 与型面的母线一致。其具体方法有双手控制法、样板刀、靠模(仿形)法。 (1)双手控制法 双手控制法是用左、右手同时操作刀架的纵向和横向移动进行成型 加工。精度要求不高或型面比较简单的零件可用此方法加工,并用卡尺 和标准圆弧样板进行检测。精度要求较高、型面较复杂的零件可将整个 复杂的型面分成几个简单的型面,依此进行车削,零件的外形用分型样 板和整形样板检测。 双手控制法用于中小型零件的单件小批生产。
4.坐标孔的铣削 利用立铣工作台纵向和横向移动,可加工工件上的坐标孔。但因驱动工 作台移动的丝杆和螺母之间存在间隙,故孔距的加工精度不高。当孔距精度 要求较高时,可用坐标铣床。这种铣床是以孔加工和立铣加工为主要对象的, 在机床上装有光电式或数字式读数装置,其加工精度比立式铣床高。
2.3 成形磨削加工 • 成形磨削:是对模具工作零件型面进行精加工的一种方法,具有精度高、效率 高等优点。 • 可达技术参数:精度可达到IT5,Ra0.1μ m。。 • 成形磨削用途:主要用于凸模、型芯、凹模拼块、型腔拼块等零件的精加工, 也磨削电火花加工用的电极。 • 成形磨削加工材料:淬硬件及硬质合金。 模具是产品的母体,因此,在现代模具中,工作件的形状都比较复杂,图2-10 所示凸模和型芯的常见轮廓。
1.平面或斜面的铣削 在铣床上选用不同(形状、类型)的铣刀,配以附件(如分度头、回转台、 平口钳等),可以加工各种平面、斜面、沟槽、型腔,在模具工作零件的加工 中应用很广。如图2-8所示。
2.圆弧面的铣削 圆转台是立铣加工中常用的附件,利用它可进行各种圆弧面的加工。 圆转台安装在立式铣床的工作台上,而工件则安装在圆转台上。安装工件时, 必须使被加工圆弧中心与圆转台的回转中心重合,并根据工件形状来确定铣 床主轴中心是否需要与圆转台中心重合。利用圆转台进行立铣加工圆弧面的 方式如表2-3所示。
a) b) 图2-12 成形磨削加工示意图 a ) 成型砂轮磨削法 b ) 夹具磨削法
砂 轮 修 整 法
砂轮圆弧的修整
1.砂轮修整器修整 (1)砂轮角度的修整 如图4-36所示 • 用途:磨削工件斜面。 • 结构:图4-37 a 图4-36 角度砂轮
a-正弦砂轮角度修整器示意图
b-当α<450时修整器的位置示意图
a ) 图4-37
b ) 正弦砂轮角度修整器
•原理:砂轮按一定的转速旋转,角度修整器上的金刚石刀相对于砂轮轴线 倾斜一 定的角度,并往复移动对砂轮进行修整,直到修出满足要求的锥面 (按正弦原理设计)。 • 具体操作:图4-37 a是砂轮角度修整器示意图)操作手轮可以使正弦尺座 带着金刚刀和正弦圆柱绕着主轴转动,改变块规高度H的大小,即可改变砂轮 的修整角度α 。图4-37 b所示是当砂轮的修整角度α <450时修整器的位置示 意图。块规高度H是由若干量块叠放成的,其大小是通过砂轮角度α 计算得出 的。 当砂轮的修整角度00≤α ≤450时:
平面、斜面、不同心园弧面
1.正弦精密平口钳 • 结构原理:正弦精密平口钳按正弦原理构成,主要由带有精密平口钳的正弦尺和底 座组成,如图2-21所示。工件3装夹在平口钳2上在正弦圆柱4和底座1的定位面之间 垫入一定尺寸的块规组,使工件倾斜所需的角度,即可磨出工件上的斜面。这种夹具 最大的倾斜角度为450。
本章主要介绍模具工作零件的加工方法
模 具 工 作 零 件 的 机 械 加 工
普 通 机 床 加 工
车削 铣削 加工的形状较为简单,效率不高,对回 刨削 特点 转面和平面的加工很实用,尤其在圆轴 磨削 类、圆盘类、板类以及直槽类型面的加 钻削 工中得到广泛使用。 插削
2.1 车削加工
车削加工设备:车床 卧式车床 通用性最好,应用广泛
• 用途:平面、斜面 • 倾斜角度控制:垫入的块规高度 • 垫入的块规高度计算:
H L sin
式中 H——需要垫入的块规高度; L——两正弦圆柱间的中心距;
2.正弦磁力台 正弦磁力台如图2-22所示,工作原理与正弦精密平口钳相似,其区别仅仅在 于用电磁吸盘代替平口钳装夹工件。这种夹具用于磨削工件的斜面,尤其适合于 装夹不好夹持的扁平工件。最大倾斜角度也是450。 上述两种磨削斜面的夹具,如果配合成型砂轮使用,还可磨削由直线与圆 弧组成的复杂成形表面。如下图。
• 2.2 铣削加工 • 铣削加工在模具制造业中应用非常广泛。在目前 常见的模具中,如冲模、锻模、塑料模、粉末冶金压 型模、精铸模等,除内腔有尖锐棱角等铣刀无法加工 的部位外,一般情况下均可在普通铣床上进行加工。 因此铣削加工在模具制造中占有很重要的地位。特别 复杂的型腔(或型芯)型面要通过特种加工、数控加 工或者仿形加工。 • 铣削加工的设备是铣床。铣床的种类很多,加工 范围极广。在模具制造中,立式铣床和万能工具铣床 应用最为广泛,主要是对各种模具的型面和型腔进行 加工。对于大型模具则较多地采用仿形铣床加工型腔 和不规则的成形部分。复杂型面则采用数控铣床或者 加工中心加工。
型面变化小且 比较简单
YT15 YT14
工件材料为合金结 构钢 前角:15°~18° 后角:5°~8°
型面变化范围 较大
W18Cr4V
工件材料为合金结 构钢。 刀具前面沿型面曲 线磨出R3~R5的圆 弧,深0.5~1.5。 后角:7°~9°
3.回转曲面的加工 加工如图2-4、图2-7所示工件的回转曲面。若图2-4所示工件的碗 状回转曲面尺寸较大时,可采用如图2-5所示的仿形(靠模)法进行加工; 当其尺寸较小时,则采用图2-6所示的成型刀加工。
图2-4 较大尺寸的回转面
图2-7 对拼式塑压模型腔
图2-5 大尺寸回转曲面的仿形加工 1—工件 2—板架 3—刀架 4—靠模 5—靠模支架
图2-6 小尺寸回转面的成型刀加工 1—花盘 2—工件 3—刀具
举例 图2-7所示为对拼式塑压模型腔,在外形尺寸不大的情况下,都 在车床上加工φ44.7mm圆球面以及φ21.71mm锥孔。为了保证型腔尺寸能够 准确对合,通常应预先将各镶件间的结合面磨平,两板间用销钉定位,并用 螺钉将其固定成一个整体才最后车削成形。 车削加工的基本过程见表2-2。
d H P L sin 2
当砂轮的修整角度α >450时,H 的计算方法有变化,请读者查阅相关 资料,这里就不再赘述。
(2)砂轮圆弧的修整
•砂轮圆弧的形状:
图4-39
•砂轮圆弧的修整工具的结构:如图4-38所示。主要由摆杆、滑座、丝杆和 主轴等组成。 •具体操作:拧动丝杆,可以使摆杆带着金刚刀在滑座内上下移动,以改变刀 尖与主轴轴线之间的距离L,从而改变修整砂轮的圆弧半径R;转动手轮带动 滑座、摆杆和金刚刀整体绕主轴轴线转动,转过的角度可以从刻度盘上读出, 控制这个角度的大小就能通过金刚刀修整出不同形状的圆弧砂轮。图4-39 所示是不同形状的圆弧砂轮。金刚刀尖到工具回转中心的距离L等于砂轮圆 弧半径R的大小,即L=R。此值需事先用垫块规的方法调整好。
3.复杂型腔或型面的铣削 对于不规则的型腔或型面,可采用坐标法加工,即根据被加工点的位置, 控制工作台的纵横(X、Y)向移动以及主轴头的升降(Z)进行立铣加工。例如, 图2-9所示的不规则型面,其轮廓一般是按极坐标方法设计的,所以在加工 前可按工件的极坐标半径、夹角和加工用铣刀直径计算出铣刀中心在各位置 的纵横向坐标尺寸,然后逐点铣削。当立铣加工的对象为复杂的空间曲面时, 亦可采用坐标法,但需控制X、Y、Z三个坐标方向的移动。
车床的种类
其他车床
轴类、圆盘类零件指模具工作件中外 形较为规则的凸模、凹模、型芯和型腔等, 通常这些零件的回转表面采用车削完成粗、 精加工,精度可达IT6~IT8,表面粗糙度 Ra为1.6~0.8μm,经济实用,如图2-1 所示。对要求较高的工作面与配合面需要 磨削加工。
图2-1 轴类、圆盘类零件加工
凸 模 或 型 芯 表 面 的 组 成
平面 斜面
图2-10 凸模和型芯的常见轮廓 直线 圆弧
圆弧面
成形磨削原理:把零件的轮廓分成若干直线和圆弧,然后按照一定 工艺顺序逐段磨削,使之达到产品的设计要求。
磨 削 机 床 特点:
平面磨床
成形磨削
成形磨床
凸 成型砂轮磨削法(成型砂轮) 模 和 型 夹具磨削法(夹具) 芯
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1.局部圆弧面的加工 如图2-2所示带局部圆弧面的零件,在凸模加工中时有出现。为了 保证模具准确对合,必须保证对合面圆弧半径的尺寸精度。加工时可在 花盘上找正工件和用百分表控制精度,见图2-3所示。有时也采用先加 工一个完整圆盘,再用电火花线切割等方法取出一个或几个模块。
a) b) 图2-2 带局部圆弧的工件 a)外圆弧 b)内圆弧
二、夹具磨削法 夹具磨削法:是将工件装夹在专用夹具上,利用专用夹具使工件处于正确的空间 位置,或者使工件在磨削过程中获得所需的进给运动,以满足磨削加工条件,从而磨 削出模具工作件的成型表面。
成 形 磨 削 的 夹 具
正弦精密平口钳 正弦磁力台
加工
加工
平面、斜面
正弦分度夹具 万能夹具
加工
平面、斜面、园弧面