模具零件的精密加工课件

5）成形磨削工艺尺寸的换算
• 几何、三角运算，为减少积累误差，取小 数点后6位，注公差者取中间尺寸
• 内容：圆弧中心坐标； • 圆弧中心至各斜面或平面的垂直距离； • 各斜面对坐标轴的倾斜角度； • 各圆弧包角
3.3.4 在光学曲线磨床上进行成形磨削
• 精度可达3~5μm，粗糙度0.2μm，最小圆弧 Rmin3μm（陶瓷砂轮）或100μm（一般砂轮）
• 设备 曲线磨床（成形磨床） • 万能夹具（图） • 成形砂轮 各种形状 • 磨削方法 （1）成形砂轮磨削法；（2）夹具磨削
法。 联合应用
3.3.3.2 成形砂轮磨削法
1. 砂轮的选择 2. 砂轮的修整 • *角度：需要用块规 • H=l-Lsinα-(d/2) 类推
• *圆弧：2种工具
• *非圆弧曲面 • 靠模工具 样板
3.3 模具零件的精密加工
为实现精密加工
设计与加工方法相适应 机床 “工欲善其事，必先利其器”/弹弓打飞机? 刀具 环境 温度20±1℃，湿度55±5%，减振，粉尘少 沟通 制造——设计 人 素质，技术
3.3.1 坐标镗床加工
• 用于：加工精确孔距的孔、孔系（如塑料模中的 顶杆孔）；刻线、成品检验；铣削等
线或拼模线； • 当工件尺寸不能在一次投影中磨完全部型面时，
用工件外形对准放大图基准线进行定位
3）磨削方法
3.3.5 在数控磨床上进行成形磨削
3.4 模具零件的数控机床加工
3.4.1 概述 • 1. 数控（NC）机床的应用和特点 • 模具制造特点（批量小、改型频繁、零件
形状复杂、精度高、……）决定了很适用数 控机床加工。
• NC机床的应用范围：
• 多品种、小批量生产的零件； • 结构比较复杂的零件； • 需要频繁改型的零件； • 价格昂贵，不允许报废的关键零件； • 需要最少生产周期的急需零件。
• NC机床的主要优点： 1）自动化程度高，加工生产率高，可实现CIMS
（计算机集成制造系统），是CAM的初级阶段； （减少了机动时间和辅助时间，如车床提高生产 率3~12倍，铣床提高10倍以上） 2）加工精度高（定位精度可达0.03~0.01），产品 质量稳定，废品率低，可加工复杂零件的曲面形 状，减少人为误差；
3.3.1.1 坐标镗床及其测量系统 • 设备结构 卧式，立式（单、双柱） • 主要特点：带有能指示工作台坐标位置的精密测
量装置。 • 孔的尺寸精度 IT6~ IT7级，0.8粗糙度，孔距精度
0.005~0.010mm • 光学测量系统 放大40倍，控制精度1/1000mm，
数显 • 显微镜例子
3.3.1.2 主要附件
3.3.2 坐标磨床加工
• 加工精度 5μm级，粗糙度0.2μm， Φ0.8~200
3.3.2.1 坐标磨床简介 1. 三个主要运动 砂轮自转；主轴回转；上下
运Biblioteka Baidu 2. 转速高 250000r/min 3. 精确的坐标定位系统 精度2μm 4. 可手动，数控
• 附件：修砂轮器，角度、圆弧
3.3.2.2 基本磨削方法 • 定位、找正方法及所用工具均与坐标镗床
提高刀刃的强度（图） – 加工余量 单边0.3~0.6，吃刀量按4：3：2：1分次
加工 – 走刀量 据工件硬度选 一般0.09~0.11/转 – 主轴转速（与孔径有关）直径30~50为200转/分
• 减小镗孔锥度的方法：受力分析找原因 • 孔系的加工方法有：
• 划线；用样板；用钻、镗模；用芯轴校准机床 主轴；坐标法；坐标镗；专用机床（多孔钻）
1）万能转台
• 结构：(高射炮类似) • 主分度回转轴（蜗轮副）任意角度；辅助回转
轴0~90º；组合成任意空间角度（高射炮类似） • 用途：加工、检验互相垂直的孔，径向分布的
孔，斜孔及斜面上的孔 （分度作用）
2）光学中心测定器 • 定位角铁辅助 3）镗孔夹头和镗刀 • 镗孔夹头（镗排） 组合可调结构
类似。
3.2.2.3 加工实例 • 内、外圆磨削 • 回转工作台找正中心 • 各种砂轮的应用（铡磨）（图）
3.3.3 成形磨削
3.3.3.1 概述
• 3类成形面：旋转成形面（如手柄）；直母线成形 面（如凸模）；立体成形面（如叶片）
• 原理：把零件轮廓分成若干简单单元（直线面、 圆弧面、圆柱面），然后按照一定顺序逐段磨削， 使之达到图样上的技术要求。 比喻：削铅笔，右 手执刀，左手执铅笔
• 挤压法修整砂轮
3.3.3.3 夹具磨削法 • 夹具介绍 1）正弦精密平口钳
2）正弦磁力台
3）正弦分中夹具 • 用于磨削同一个中心的凸圆弧和多角形 • *芯轴装夹法 • *双顶尖装夹法 • 测量调整器，水平尺（方框式）
4）万能夹具 用于磨削不同心凸圆弧
装夹方法：螺钉、精密平口钳、磁力台、磨回转体夹具
• 作用：按加工孔大小，精确调节刀尖与轴 线的距离
• 镗刀 整体；活动刀头；微调刀头 4）弹簧中心冲
3.3.1.3 加工工艺
1）工件的定位 • 以划线为定位基准； • 以外圆或孔为定位基准； • 以互相垂直的两侧面为定位基准（常用） • 定位角铁和光学中心测定器 • 用千分表和专用工具找正 • 用芯轴定位棒找正
• 设备 光屏500×500 • 工艺要点 • 放大50（或20）倍
实质是仿形加工
1）绘放大图 • 材料：描图纸 涤纶薄膜、薄有机玻璃、薄
玻璃、…… • 图线宽0.1~0.2 • 误差：控制在±0.25 • 装夹
• 一次直接磨削范围小，大件应分段磨 （化 整为零，集零为整）
2）工件装夹和定位 • 装夹方法：机械法；磁力法；粘结法 • 找正 放大图的十字中心线对准光屏中心标记； • 使装夹工具的测量棱边对准放大图的十字中心
2）坐标的换算
3）孔的加工 • 精钻（小孔） • 镗孔（较大） • 铰孔（小于20） • 步骤 钻中心孔——钻孔——精铰 • 钻孔——扩孔——精铰 • 钻孔——半精镗——精铰 • （可调铰刀介绍） • 被镗工件不热处理
• 无坐标磨床的情况下，有时，要用硬质合金刀 镗淬硬工件，要注意以下几点：
– 尽量缩短刀杆（40Cr，HRC43~48）长度，提高刚性 – 硬质合金刀上磨出宽0.3mm的负前角（－10º），以