模具制造工艺付建军第三章

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孔的尺寸精度IT6~IT7 ;表面粗糙度Ra0.8um ,孔距 精度0.005~0.01㎜
2、坐标镗床的附件 (1)万能回转台 1)转盘可绕垂直轴回转任意角度(0~3600) 2)转盘可绕水平轴0~900倾斜 转盘有360°刻线,并有刻度值为1'的刻度环和最小分 化值为10"的游标环。回转工作台具有刹紧和分度蜗杆 脱落机构。
外圆磨削工件装夹方法
1.前后顶尖装夹,具有装夹方便、加工精度高的特点, 适用于装夹长径比大的工件 2.用三爪自定心或四爪单动卡盘装夹,适用于装夹长 径比小的工件,如凸模、顶块、型芯等 3.用卡盘和顶尖装夹较长的工件 4.用反顶尖装夹,磨削细长小尺寸轴夹工件,如小型 芯、小凸模等 5.配用芯轴装夹,磨削有内外圆同轴度要求的薄壁套 类工件,如凹模镶件、凸凹模等
图 车刀主要类型 1-端面车刀;2-仿形车刀;3-车槽刀;4-外圆车刀;5-螺纹车刀
1 车削加工
(3)装夹工具
1)三爪卡盘:自动定心,装卸方便,装夹 规则形状零件 2)四爪单动卡盘:夹紧力大,装卸较麻烦, 装夹大且形状不规则零件
3)花盘:夹紧力大,装卸很麻烦,装夹形 状复杂和不规则零件
车削加工的精度
5 其他加工
1镗削加工 普通镗削主要用于孔径精度和孔间 距精度要求较低的孔加工 坐标镗削主要加工高精度孔及孔系
镗床类机床主要工作是用镗刀进行镗孔,也可进行铣平 面、车凸缘、切螺纹等工作。有卧式镗床、立式镗床、 落地镗床、金刚镗床和坐标镗床等多种类型。
1 镗削加工 一、坐标镗床
坐标镗床主要用于镗削高精度的孔,特别适用于加工 相互位置精度很高的孔系,如钻模、镗模和量具等零 件上的精密孔加工。 坐标镗床制造精度很高,具有良好的刚度和抗振性, 最主要特点是具有坐标位置的精密测量装置,加工时, 按直角坐标来精确定位。
3.综合磨法 是横磨法与纵向磨法的综合应用,先用横磨法去除大 部分余量,留有0.01~0.03mm作为纵磨余量,适于磨 削余量大、刚度高的工件
3、内圆磨削
内圆磨削可以在内圆磨床上进 行,也可以在万能外圆磨床上 进行。与外圆磨削类似,内圆 磨削也可以分为纵磨法和横磨 法。磨削精度IT7~IT6,粗糙 度Ra1.6~0.4um 。
尺寸精度IT6~IT8 表面粗糙度Ra0.8~ Ra1.6
1 车削加工
3、车削工艺特点
1)易于保证工件各加工面的位置精度 ﹡例如易于保证同轴度要求
利用卡盘安装工件,回转轴线是车床主轴回转轴线 利用前后顶尖安装工件,回转轴线是两顶尖的中心 连线
﹡易于保证端面与轴线垂直度要求 由横溜板导轨,与工件回转轴线的垂直度
图19 砂轮的三种运动
.2钻削加工
钻削加工用于加工一般 孔,刀具为麻花钻,机 床为钻床;
精密孔则采用坐标镗削 或坐标磨削加工
锥柄白色麻花钻 磨制直柄麻花钻
2钻削加工
孔的加工
(1)钻孔:钻头在实心材料上加工出孔为钻孔。一般用麻
花 钻 , 钻 孔 精 度 一 般 为 IT12 级 , 表 面 粗 糙 度 精 度 不 超 过
仿形加工的应用:外型加工、型腔加工、花纹图案 雕刻、自由曲面构成的成型零件。
1、仿形加工的主要特点
可切削加工较为复杂的曲面
需要靠模作为仿形加工的依据 只适用于少许余量的精加工或半精加工
2、仿形加工的种类
➢ 仿形车削
➢ 仿形铣削 ➢ 仿形刨削 ➢ 仿形磨削
二、仿形加工的优缺点
➢以样板、模型、靠模作为依据加工模具形面,跳过 了复杂曲面的数学建模问题,简化了复杂曲面的加 工工工艺。 ➢ 靠模、模型可用木材、石膏、树脂等已成形的材 料制作,扩大了靠模的选取范围。 ➢ 仿形有误差,加工过程中产生的热收缩、刀补问 题较难处理。 ➢ 加工效率高,为电火花的40~50倍,常做为电火 花前的粗加工。
可加工和检验互相垂直的孔、径向分布孔、斜孔及 斜面上的孔。
(2)光学中心找正器 1)锥尾:插入主轴锥孔,
使之与机床主轴轴线重合。 2)光学系统:用于观察
基准边影象是否与十字线重 合。
(3)镗孔夹头 由锥尾、调节机构、刀夹组 成,作用是按照被镗孔的孔 径精确的调整镗刀刀尖与主 轴线间距。
锥尾:插入主轴锥孔 调节机构:调节镗孔孔位尺寸 刀 夹:固定刀架
二、加工方式 ①平面轮廓仿形 铣削时靠模销沿着靠模外形运动,不作轴向运动, 铣刀也只沿工件的轮廓铣削,不作轴向运动,如图 8a所示。可用于加工复杂轮廓形状,但需深度不变 的型腔。
a)平面轮廓仿形 b)立体轮廓水平分行仿形 c)立体轮廓垂直分行仿形
图8 仿形加工方式
二、加工方式 ②立体轮廓水平分行仿形 如图8b所示,工作台水平移动,铣刀进行切削,切 削到型腔端头时主轴箱在垂直方向作一进给运动, 然后工作台再作反向水平进给,如此反复直至加工 出所需的形腔表面。 ③立体轮廓垂直分行仿形 如图8c所示,切削时主轴作连续的垂直进给,到型 腔端头时工作台在水平方向作依次横向进给,然后 主轴再作反向进给。
3 插削加工
插床的结构与牛头刨床相似,插床的滑枕沿垂直 方向作往复运动
应用:成形内孔的粗加工,大工件的外形加工 缺点:加工时有冲击,宜采用较小的切削用量
插削加工的精度
尺寸精度 IT10 表面粗糙度 Ra1.6
4 磨削加工
用砂轮或其他磨具加工工件,称为磨削。磨削加 工的机床为磨床,磨床的种类很多,较常见的有: 外圆磨床、内圆磨床和平面磨床等。
2 铣削加工
3、铣削方式
平面铣削有周铣和端铣两种方式。周铣又 分为逆铣和顺铣。 在切削部位刀齿的旋转方向和工件的进给 方向相反时,为逆铣;相同时,为顺铣。
刨削加工
刨床的刨削加工内容
牛头刨床 :中小型零件 龙门刨床:大型零件
模具零件外形加工 局部圆弧面加工
刨削加工的精度
尺寸精度 IT10 表面粗糙度 Ra1.6
四、光学曲线磨床成形磨削
光学曲线磨床的光 学投影放大系统原 理,如图所示。
四、光学曲线磨床成形磨削
将被磨削表面的轮廓分段,如图a所示。把每段曲 线放大50倍绘图,如图b所示。
2.2 模具的仿形加工
仿形加工 —根据预先加工好的样板或模型(靠模)为仿形 依据,加工时触头在样板上移动,刀具做同步运 动,在工件上加工出与靠模一致的模型。
b)
d)
图 仿形触头选择示意图
a)α<β正确 b)α>β不正确 c)R<r正确 d)R >r不正确
三、仿形加工工艺 3、铣刀
铣刀端部的圆弧半径必 须小于被加工表面凹入 部分的最小半径
a)
b)
图11 铣刀端部圆角 a) R>r不正确 b) r>R正确
仿形刨削
➢划线先粗加工外 形,当单边余量 0.2~0.3mm。 ➢仿形刨削加工, 当单边余量 0.01~0.02mm研 磨余量。
四、坐标磨削
1、坐标磨床的磨削运动 (1)砂轮的高速自转 速度高达9000~18000rpm (2)主轴行星公转:砂轮轴线绕磨孔中心作行星 运动,转速低 10~300rpm
(3)冲程运动:砂轮轴上下往复运动, 上下往复速度可调 (4)进给运动:调节公转半径,实现加 工的径向进给,调节量很小 (5)工作台移动:其定位精度很高 如图19所示。
磨削加工的特点 ➢是零件淬火后的主要加工方法之一
➢精度高、表面质量好
磨削加工的基本方法 :
内孔磨削、外圆磨削 、锥孔磨削 、平面磨削 、
侧磨 、
磨削加工的精度
尺寸精度 IT5~ IT7 表面粗糙度 Ra0.8~ Ra0.2
平面磨削的特点 磨削时发热量少,冷却和排屑条件好,加工精度达 IT6,表面粗糙度达Ra0.8~0.2um 1)平行平面磨削
2 铣削加工
铣削是平面的主要加工方法之一。铣削加工公差
等级可达IT10—IT8,表面粗糙度Ra值可达1.6—
0.4um。 立式铣床:结构表面外形、非回转曲面

型腔、规则型面的加工

卧式铣床:模具外形表面的加工

龙门铣床:大型零件表面的加工
种 类
工具铣床:螺旋、圆 弧 、齿条、齿轮、 花键等类零件的加工。
3.磨削比较狭长的工件:
用导磁角铁1和垫铁3装夹工 件2磨垂直面。
4.磨削端面: 用精密V形铁1和夹紧爪2装夹台肩或不带 台肩的圆柱形工件3
一、普通磨削加工 2、外圆磨削 外圆磨削一般在普通外圆磨床或万能外圆磨床上进 行,精度达IT6~IT5。
在外圆磨床上磨外圆的方法有
a.纵磨法 b. 横磨法 c.综合磨法 d.深磨法
三、仿形加工工艺
在仿形铣床上加工型腔的效率高,其粗加工效率 为电火花加工的40~50倍,尺寸精度可达 0.05mm,表面粗糙度为Ra3.2~6.3μm。由于铣 刀强度的限制,不能加工出内清角和较深的窄槽 等,因此,对于要求较高的模具来说,仿形铣削 一般只作为粗加工工序,加工时留一定的余量, 供电火花精加工用。仿形铣削之前,必须先做好 准备工作,包括制作靠模、选择适当的仿形触头 和铣刀等,然后才着手进行仿形加工。
模具制造工艺
第2章 模具机加工技术
概述
模 具 零 件 加 工 方 法 的 分 类
机械切削加工 成形磨削加工 模具特种加工
模具成型ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ面无 屑加工
➢普通机床加工 ➢仿形机床加工 ➢坐标机床加工 ➢数控机床加工
➢电火花成形加工 ➢电火花线切割加工 ➢电化学加工 ➢超声波加工 ➢激光加工
➢冷挤压加工 ➢快速成型加工 ➢陶瓷型铸造
1.纵向磨削法 工件与砂轮同向转动,工件相对砂轮作纵向运动。
当一次纵行程后,砂轮横向进给一次磨削深度。磨削 深度小,切削力小,容易保证加工精度,适于磨削长 而细的工件
2.横向磨削法(切入法) 工件与砂轮同向转动,并作横向进给连续切除余量。
磨削效率高,但磨削热大,容易烧伤工件,适于磨较 短的外圆面和短台阶轴,如凸模、圆型芯等
三、仿形加工工艺 仿形加工工艺三要素:靠模、触头、铣刀 1、靠模:仿形加工的主要装置
三、仿形加工工艺 2、仿形触头 触头的头部与靠模的表面形状相适应 1)具体要求:①触头倾角α<靠模工作面最小倾角β ②触头头部半径R<靠模工作面最小半径r 2)触头与铣刀的关系:D=d+(a+e) D—触头直径,d—铣刀直径,a—钳工修正量,e—触 头偏移量
装夹工具:三爪卡盘、四爪单动卡盘
内圆磨削工件装夹方法
1.三爪自定心卡盘一般用于装夹较短的套筒类工件, 如凹模套、凹模等 2.四爪单动卡盘适宜于装夹矩形凹模孔和动、定模 板型孔 3.用卡盘和中心架装夹工件,适宜于较长轴孔的磨 削加工 4.以工件端面定位,在法兰盘上用压板装夹工件, 适用于磨削大型模板上的型孔、导柱、导套孔等
注意:两平面的平行度要求,上下反复交替磨削。 2)垂直平面磨削
注意:装夹工件时垂直度要求。 装夹工具:精密平口钳 角铁和平行夹头:尺寸较大的垂直面 精密V形铁和夹爪:圆形工件端面磨削
垂直平面磨削
1.用精密平口钳装夹工件,磨削垂直面
2.磨削较大尺寸平面工件的侧垂直面:
用精密角铁2和平行夹头装夹工件1。
1 车削加工
3、车削工艺特点
2)切削过程较平稳 避免了惯性力与冲击力,允许 采用较大的切削用量.高速切削,利于生产率提高。
3)适于有色金属零件的精加工 有色金属零件表面粗糙度大Ra值要求较小时,不宜
采用磨削加工,需要用车削或铣削等。 用金刚石车刀进行精细车时,可达较高质量。 4)刀具简单
车刀制造、刃磨和安装均较方便。
牛头刨床应用:平面与斜面
1、平面的加工 对于较小的工件,通常用平口钳装夹;对于较大的
工件,可直接安装在牛头刨床的工作台上。 2、斜面的加工 刨削斜面时,可在工件底部垫入斜垫块使之倾斜, 并用撑板夹紧工件(图4-6)。斜垫块是预选制成的一 批不同角度的垫块,并可用两块以上组成其他不同 角度的斜垫块。
2.1 一般机械加工
一、普通车削
1、设备 (1)车床
作用: 加工各种回转表面(内外圆柱面、圆锥面及成 型回转表面)和回转体的端面,有些车床还能 加工螺纹面。
运动: 主运动:工件的旋转运动 进给运动:刀具的直线移动
CA6140卧式车床是最典型的普通车床,如下图所示:
1 车削加工
(2)车刀 用以加工外圆、内孔、端面、螺纹以及 车槽和车齿等,其主要类型如图所示:
仿形铣床:复杂成形表面
2 铣削加工
(2)铣刀 (3)铣床附件:平口钳、万能分度头、回转工作台、 万能铣头
2 铣削加工
2、铣削工艺特点
(1)生产率较高,应用范围广 (2)切削过程不平稳容易产生振动,Ra增加,如图 (3)刀齿散热条件较好,但切入和切出有热和力的 冲击,加速刀具的磨损,甚至引起硬质合金刀片的 碎裂。
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