模具制造工藝學(xué)第3章模具零件機(jī)械加工.ppt

3.1 概述 3.2 模具零件的機(jī)械加工 3.3 模具的其他加工,第3章 模具零件機(jī)械加工,返回目錄,第3章 模具零件機(jī)械加工,3.1 概 述,機(jī)械加工方法廣泛用于制造模具零件。根據(jù)模具設(shè)計(jì)圖樣中的模具構(gòu)成、零件的結(jié)構(gòu)要素和技術(shù)要求，制造完成一副完整模具的工藝過(guò)程一般可分為：毛坯外形的加工；工作型面的加工；模具零部件的再加工；模具裝配。模具零件的機(jī)械加工方法有以下幾種情況普通精度零件用通用機(jī)床加工，例如，車削、銑削、刨削、鉆削、磨削等。這些加工方法對(duì)工人的技術(shù)水平要求較高，具有生產(chǎn)率低，模具制造周期長(zhǎng)，成本高等特點(diǎn)。加工完成后要進(jìn)行必要的鉗工修配再裝配。精度要求較高的模具零件用精密機(jī)床加工；形狀復(fù)雜的空間曲面，采用數(shù)控機(jī)床加工；對(duì)特種,返回目錄,零件可考慮其他加工方法，如擠壓成型、超塑成型加工、快速成型等。 用于模具加工的精密機(jī)床有坐標(biāo)鏜床、坐標(biāo)磨床等。這些設(shè)備多用于加工固定板的凸模固定孔、模座上的導(dǎo)柱和導(dǎo)套孔、某些凸模和凹模的刃口輪廓等。 加工模具零件常用的數(shù)控機(jī)床有：三坐標(biāo)數(shù)控銑床、加工中心、數(shù)控磨床等。由于數(shù)控加工對(duì)工人的操作技能要求低、成品率高、加工精度高、生產(chǎn)率高、節(jié)省工裝、工程管理容易、對(duì)設(shè)計(jì)更改的適應(yīng)性強(qiáng)、可以實(shí)現(xiàn)多機(jī)床管理等一系列優(yōu)點(diǎn)，對(duì)實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工自動(dòng)化，使模具生產(chǎn)更加合理謀淠呋械加工的傳統(tǒng)方式具有十分重要的意義。這也是今后模具發(fā)展的方向。,返回,模架是由模座、模板及導(dǎo)向零件等構(gòu)成的一種模具組合結(jié)構(gòu)體，用來(lái)安裝或支承成型零件和其他結(jié)構(gòu)零件，并保證模具的工作部分在工作時(shí)具有正確的相對(duì)位置。圖3.1所示是冷沖模模架的常見(jiàn)結(jié)構(gòu)。模架的主要組成零件是：模板、墊板、固定板等平板類零件和導(dǎo)柱、導(dǎo)套等軸套類零件。模架的加工是指組成模架的零件的加工。,3.2 模具零件的機(jī)械加工,3.2.1 導(dǎo)柱、導(dǎo)套加工,1.加工要點(diǎn) 模架中的導(dǎo)柱和導(dǎo)套是典型的軸類和套類零件。圖3.2所示為冷沖模的一種標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)柱和導(dǎo)套。它們?cè)谀＞咧衅饘?dǎo)向作,返回,用，保證凸模和凹模在工作時(shí)具有正確的相對(duì)位置。為了保證良好的導(dǎo)向性，導(dǎo)柱和導(dǎo)套裝配后應(yīng)保證模架的活動(dòng)部分運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、無(wú)滯阻現(xiàn)象。所以，在加工中必須保證導(dǎo)柱和導(dǎo)套配合表面的尺寸精度和形狀精度，同時(shí)還應(yīng)保證導(dǎo)柱和導(dǎo)套配合面之間的同軸度。,返回,返回,2.工件的定位方式 對(duì)軸類零件，一般采用軸兩端中心孔作為定位基準(zhǔn)。因?yàn)檩S類零件的各外圓、錐孔、螺紋等表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)一般都是中心線，選擇兩端中心孔定位符合基準(zhǔn)重合原則，加工時(shí)能達(dá)到較高的相互位置精度，且工件裝夾方便。套類零件加工一般采用互為基準(zhǔn)的原則，即加工內(nèi)圓表面以外圓為基準(zhǔn)，加工外圓表面以內(nèi)圓為基準(zhǔn)。 (1) 用兩中心孔定位裝夾 工件以兩中心孔為基準(zhǔn)裝夾在車床的前、后頂尖上，用雞心夾或撥盤帶動(dòng)工件轉(zhuǎn)動(dòng)。 用中心孔定位的優(yōu)點(diǎn)是：加工過(guò)程中不僅基準(zhǔn)重合，而且基準(zhǔn)統(tǒng)一，有利于保證各表面間較高的位置精度。 用中心孔定位的缺點(diǎn)是：增加了加工中心孔的工序(或工步)；頂尖孔深度不準(zhǔn)確時(shí)，不易保證軸向尺寸精度，為此可同時(shí)用中心孔及一個(gè)端面定位。 (2) 用外圓柱表面定位裝夾 較短的軸類零件常用三爪自定心卡盤或四爪單動(dòng)卡盤定位夾緊；較長(zhǎng)的軸類零件則要在另一端鉆中心孔，利用后頂尖支承，以提高工件剛性。,返回,(3) 用兩端孔定位裝夾 對(duì)于粗加工后的孔用有齒的頂尖(菊花頂尖)裝夾，如圖3.3所示；當(dāng)零件兩端有錐孔或預(yù)先做出了工藝錐孔，就可用錐套心軸或錐形堵頭定位裝夾。如圖3.4所示。,返回,3.加工工藝過(guò)程 冷沖模模架的軸套零件如圖3.2所示，選用適當(dāng)尺寸的熱軋圓鋼20號(hào)鋼作毛坯，單件小批生產(chǎn)。其加工工藝過(guò)程如表3.1和表3.2所示。,返回,接上表,注：表中的工序簡(jiǎn)圖是為了直觀地表示零件的加工部位繪制的，除專業(yè)模具廠 外，一般模具生產(chǎn)屬于單件小批生產(chǎn)，工藝文件多采用工藝過(guò)程卡片，不繪制工序圖。,返回,返回,4.工藝分析 導(dǎo)套加工時(shí)能否正確選擇定位基準(zhǔn)，對(duì)保證內(nèi)外圓柱面的同軸度要求十分重要。表3.2所列的導(dǎo)套的加工工藝過(guò)程，在車削時(shí)以外圓柱面定位，一次裝夾加工出32H7內(nèi)孔和45r6外圓。保證了這兩個(gè)重要表面的同軸度要求，為精加工提供了良好的質(zhì)量準(zhǔn)備。精加工在萬(wàn)能外圓磨床上，利用三爪自定心卡盤夾持48mm外圓柱面，一次裝夾磨出32H7內(nèi)孔和45r6外圓，可以避免由于多次裝夾帶來(lái)的誤差。容易保證內(nèi)外圓柱面的同軸度要求。但每磨一件都要重新調(diào)整機(jī)床，所以這種方法只適宜單件小批生產(chǎn)。如果加工數(shù)量較多的同一尺寸的導(dǎo)套，可以先磨內(nèi)孔，再把導(dǎo)套裝在專門設(shè)計(jì)的錐度心軸上，如圖3.5所示，以心軸兩端的中心孔定位，借心軸和導(dǎo)套間的摩擦力帶動(dòng)工件轉(zhuǎn)動(dòng)，磨削外圓柱面，也能獲得較高的同軸度要求，并可使操作過(guò)程簡(jiǎn)化，生產(chǎn)率提高。,返回,返回,圖3.6所示是在車床上用磨削方法修正中心孔。在被磨削的中心孔處，加入少量的煤油或全損耗系統(tǒng)用油(即機(jī)油)，手持工件進(jìn)行磨削。這種修正方法效率高，質(zhì)量較好。但砂輪磨損較快，需經(jīng)常修整。,返回,導(dǎo)柱和導(dǎo)套的研磨加工，其目的在于進(jìn)一步提高被加工表面的質(zhì)量，以達(dá)到設(shè)計(jì)要求。在單件小批量生產(chǎn)中可以采用簡(jiǎn)單的研磨工具，如圖3.7和圖3.8所示。在普通車床上進(jìn)行研磨。研磨時(shí)將導(dǎo)柱安裝在車床上，由主軸帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，在導(dǎo)柱表面均勻涂上研磨劑，然后套上研磨工具并用手將其握住，作軸線方向的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。研磨導(dǎo)套和研磨導(dǎo)柱類似，由主軸帶動(dòng)研磨工具旋轉(zhuǎn)，手握在研具上的導(dǎo)套，作軸線方向的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。通過(guò)調(diào)節(jié)研具上的調(diào)整螺釘和螺母，可以調(diào)整研磨套的直徑，以控制研磨量的大小。,返回,導(dǎo)柱和導(dǎo)套的工藝過(guò)程可以歸納為：備料 粗加工和半精加工階段 熱處理 精加工階段 光整加工階段 按工藝過(guò)程劃分加工階段的目的是保證加工質(zhì)量、合理使用設(shè)備、便于安排熱處理工序。,返回,5.加工方法 構(gòu)成導(dǎo)柱和導(dǎo)套的基本表面都是回轉(zhuǎn)體表面。導(dǎo)柱和導(dǎo)套主要是進(jìn)行內(nèi)、外回轉(zhuǎn)面加工。內(nèi)、外圓柱面的機(jī)械加工方法很多，常用的有車削、鉆、擴(kuò)、鉸削、磨削等加工方法。 (1) 車削加工 車削加工是用車刀在車床上對(duì)軸類零件進(jìn)行加工的一種方法。車削使用最早，應(yīng)用最廣，在機(jī)械加工中，其加工量占30%左右。 車削一般分為粗車、半精車、精車。 粗車的主要目的是在短時(shí)間內(nèi)切除工件上大部分加工余量，對(duì)加工質(zhì)量要求不高。粗車一般是精車的預(yù)備工序，當(dāng)加工精度要求不高時(shí)也可作為終加工工序。通常，粗車的加工精度為IT12IT11，表面粗糙度值Ra可達(dá)到50m 12.5m。 半精車是在粗車的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提高加工精度和減小表面粗糙度值。半精加工可作為中等加工質(zhì)量要求的終加工，也可作為精車或精磨前的預(yù)加工。一般，半精車精度為IT10IT9，表面粗糙度Ra可達(dá)到6.3m 3.2m。,返回,精車的主要目的是確保加工質(zhì)量，可作為零件的終加工。一般，精加工精度為IT8IT7，表面粗糙度Ra可達(dá)到1.6m 0.8m。 (2) 鉆削及鉸削加工 鉆孔和擴(kuò)孔統(tǒng)稱為鉆削加工。鉆孔是用鉆頭在實(shí)體材料上加工孔的一種方法；擴(kuò)孔是用擴(kuò)孔刀具擴(kuò)大工件孔徑的加工方法。鉆削加工一般在鉆床上加工。模具零件上的許多孔，如螺孔、銷釘孔、工作零件的安裝孔等，常用鉆床加工。小直徑孔常用臺(tái)式鉆床加工；中小型模具零件上較大的直徑孔，常用立式鉆床加工；大中型模具零件上的孔則采用搖臂鉆床加工。 鉆孔屬于粗加工，可作為攻絲、擴(kuò)孔、鉸孔和鏜孔的預(yù)備加工；擴(kuò)孔屬于半精加工，也可作為孔的終加工，或作為鉸孔、磨孔前的預(yù)加工。兩者均適合于加工小直徑孔。鉆孔精度可達(dá)到IT11IT12，表面粗糙度值Ra可達(dá)到12.5m 6.3m；擴(kuò)孔精度可達(dá)到IT11IT9，表面粗糙度Ra值可達(dá)到6.3m 3.2m。,返回,鉸削加工是使用鉸刀從工件孔壁切除微量金屬層，以提高其尺寸精度和降低表面粗糙度的方法。 鉸孔的工藝范圍如下： 鉸削適用于孔的精加工及半精加工，也可用于磨孔或研孔前的預(yù)加工。由于鉸孔時(shí)切削余量小，切削厚度薄，所以，鉸孔后公差等級(jí)一般為IT9IT7，表面粗糙度Ra為0.63m 5m，精細(xì)鉸尺寸公差最高可達(dá)IT6，表面粗糙度Ra為0.32m 0.16m。 鉸削不適合加工淬火鋼和硬度太高的材料。 鉸削是定尺寸刀具，適合加工小直徑孔。 鉸孔時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題如下： 鉸削余量要適中。余量過(guò)大，會(huì)因切削熱多而導(dǎo)致鉸刀直徑增大，孔徑擴(kuò)大；余量過(guò)小，會(huì)留下底孔的刀痕，使表面粗糙度達(dá)不到要求。粗鉸余量一般為0.15mm0.35mm，精鉸余量一般為0.05mm0.15mm。,返回, 鉸削精度較高。鉸刀齒數(shù)較多，心部直徑大，導(dǎo)向及剛性好。鉸削余量小，且綜合了切削和擠光作用，能獲得較高的加工精度和表面質(zhì)量。 鉸削時(shí)采用較低的切削速度，并且要使用切削液，以免積屑瘤對(duì)加工質(zhì)量產(chǎn)生不良影響。粗鉸時(shí)取0.07m/s0.17m/s，精鉸時(shí)取0.025m/s0.08m/s。 鉸刀適應(yīng)性很差。一把鉸刀只能加工一種尺寸、一種精度要求的孔。且直徑大于80mm的孔不適宜鉸削。 為防止鉸刀軸線與主軸軸線相互偏斜而引起的孔軸線歪斜、孔徑擴(kuò)大等現(xiàn)象，鉸刀與主軸之間應(yīng)采用浮動(dòng)連接。當(dāng)采用浮動(dòng)連接時(shí)，鉸削不能校正底孔軸線的偏斜，孔的位置精度應(yīng)由前道工序來(lái)保證。 機(jī)用鉸刀不可倒轉(zhuǎn)，以免崩刃。,返回,(3)零件的外圓磨削與內(nèi)圓磨削 外圓磨削 模具軸類零件的磨削可采用外圓磨床進(jìn)行磨削。外圓磨削加工能切除極薄、極細(xì)的切屑；修整誤差的能力較強(qiáng)；加工精度高，一般可達(dá)IT6IT8級(jí)；表面粗糙度Ra可達(dá)0.8m 0.1m。外圓磨削可分為粗磨、精磨、細(xì)磨、超精密磨削和鏡面磨削。在磨削時(shí)，要特別注意砂輪的選用、砂輪的修整和磨削用量的大小，并要減少加工時(shí)的振動(dòng)。當(dāng)磨削材料硬度較高的零件時(shí)，應(yīng)選擇較硬的砂輪。為了提高磨削效率，在磨削時(shí)盡量要縮短磨削的輔助時(shí)間，如采用自動(dòng)裝卸零件，做到自動(dòng)測(cè)量、數(shù)字顯示、砂輪磨損自動(dòng)修整及補(bǔ)償?shù)?；另一方面，要改變切削用量和加大磨削面積，來(lái)提高磨削效率。 內(nèi)圓磨削的加工精度可以達(dá)到IT7IT9級(jí)，表面粗糙度Ra可達(dá)5m 0.32m。 零件的內(nèi)圓磨削方法有三種：普通內(nèi)圓磨床磨削法(圖3.9(a)、行星磨削法(圖3.9(b)、無(wú)心磨削法(如圖3.9(c)，其磨削特點(diǎn)如表3.3所列。,返回,圖3.9 內(nèi)圓磨削方法 (a) 普通內(nèi)圓磨床磨削法；(b) 行星磨削法；(c) 無(wú)心磨削法,返回,返回,1.加工要點(diǎn) 模座包括上、下模座，動(dòng)、定模座板等；模板包括各種固定板、套板、支承板、墊板等，這些都屬于板類零件，其結(jié)構(gòu)、尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化。在制造過(guò)程中，主要是進(jìn)行平面加工和孔系加工，為保證模架的裝配要求，加工后應(yīng)保證模座上、下平面的平行度要求及裝配時(shí)有關(guān)接合面的平面度要求稀履系賈繼裝滄翱椎目準(zhǔn)渚嗬氤嘰纈忠恢?jǐn)n椎鬧嵯哂肽稀縷矯媧怪薄 2.工件的定位方式 模板加工常用三個(gè)相互垂直的平面作定位基準(zhǔn)。有利于保證孔系和各平面間的相互位置精度。定位準(zhǔn)確可靠，夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工件裝卸方便，生產(chǎn)中應(yīng)用較廣。,3.2.2 模座、模板加工,返回,3.加工工藝過(guò)程 板類零件主要是平面加工，現(xiàn)在以冷沖模上、下模座的加工為例，介紹其加工工藝過(guò)程的編制，并進(jìn)行工藝分析。 圖3.10所示為上、下模座的零件圖，表3.4為上模座的機(jī)械加工工藝過(guò)程，表3.5為上模座的機(jī)械加工工藝過(guò)程。,返回,返回,返回,4.工藝分析 模具中的各種模板、支承板等零件，都是平板類零件，在制造過(guò)程中主要進(jìn)行平面加工和孔系加工。根據(jù)模架的技術(shù)要求，在加工過(guò)程中要特別注意保證模板平面的平面度和平行度以及導(dǎo)柱、導(dǎo)套安裝孔的尺寸精度、孔與模板平面的垂直度要求。在平面加工中要特別注意防止彎曲變形。在粗加工后若模板有彎曲變形，在磨削中電磁吸盤會(huì)把這種變形矯正過(guò)來(lái)，磨削后加工表面的這種形狀誤差又會(huì)恢復(fù)。為此，在加工前，應(yīng)在電磁吸盤與模板間墊入適當(dāng)厚度的墊片，再進(jìn)行磨削。上下兩面用同樣的方法交替磨削，可獲得較高的平面度。若需要更高精度的平面時(shí)，應(yīng)采用刮研的方法加工。 為了保證模板上導(dǎo)柱、導(dǎo)套安裝孔的位置精度，根據(jù)實(shí)際加工條件，可采用坐標(biāo)鏜床或數(shù)控坐標(biāo)鏜床進(jìn)行加工。若加工精度要求低或現(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有此設(shè)備的情況下，可在臥式銑鏜床或銑床上，將動(dòng)、定模板重疊在一起，一次裝夾，同時(shí)鏜出相應(yīng)的導(dǎo)柱和導(dǎo)套的安裝孔。如果單件生產(chǎn)，可以用劃線的方法，找正孔的加工位置，進(jìn)行加工。,返回,在對(duì)模板進(jìn)行鏜孔加工時(shí)，應(yīng)在模板平面精加工后以模板的大平面及兩相鄰側(cè)面作定位基準(zhǔn)，將模板放置在機(jī)床工作臺(tái)的等高墊鐵上。各等高墊鐵的高度應(yīng)保持一致。對(duì)于精密模板，等高墊鐵的高度差應(yīng)小于3m。工作臺(tái)和墊鐵應(yīng)用凈布擦拭，徹底清除鐵屑粉末。在使模板大致達(dá)到平行后，輕輕夾住，然后以長(zhǎng)度方向的前側(cè)面為基準(zhǔn)，用百分表找正后將其壓緊，最后將工作臺(tái)再移動(dòng)一次，進(jìn)行檢驗(yàn)并加以確認(rèn)。模板用螺栓加墊圈緊固，壓板著力點(diǎn)不應(yīng)偏離等高墊鐵中心以免模板變形。如圖3.11所示。,返回,5.加工方法 平面的加工方法有刨削、銑削、磨削，根據(jù)模座與模板的不同精度和表面粗糙度要求選用不同的加工方法。 銑削加工是以銑刀的旋轉(zhuǎn)做主運(yùn)動(dòng)，工件或銑刀作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的切削加工方法。 銑削加工工藝范圍主要包括加工模具零件上的平面、各種溝槽和各種型腔、型孔。如用銑床加工凹模、凸模固定板、卸料板底座漏孔、型腔模的型腔固定板型孔。 銑削加工特點(diǎn)如下： (1) 生產(chǎn)率較高 銑削加工以回轉(zhuǎn)主運(yùn)動(dòng)代替了刨削加工的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，沒(méi)有空行程。并且以多齒刀具代替單齒刨刀。因此，銑削加工的生產(chǎn)率較高。 (2) 適應(yīng)性好 銑刀的類型多，銑床的附件多，特別是分度頭和回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的應(yīng)用，使得銑削加工的范圍極為廣泛。 (3) 加工質(zhì)量中等 銑削時(shí)，每個(gè)刀齒輪流切入切出工件，斷續(xù)地進(jìn)行切削，使刀齒和工件受到周期性的沖擊，切削力發(fā)生波動(dòng)。因此，銑削總是處于振動(dòng)和不平穩(wěn)的工作狀態(tài)中，使加工質(zhì)量受到影響。,返回,銑削總是處于振動(dòng)和不平穩(wěn)的工作狀態(tài)中，使加工質(zhì)量受到影響。 (4) 成本較高 銑床結(jié)構(gòu)復(fù)雜，銑刀的制造和刃磨比較困難。一般來(lái)說(shuō)，銑削加工成本較高。 刨削加工是以刨刀(或工件)的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)為主運(yùn)動(dòng)，以方向與之垂直的工件(或刨刀)的間歇移動(dòng)為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的切削加工方法。 刨削加工工藝范圍包括牛頭刨床主要用于粗加工、半精加工模具零件的外形平面、斜面、垂直面和曲面。由于沖模制造主要是單件生產(chǎn)，用牛頭刨床加工模具零件具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。 龍門刨床主要加工大型模具零部件，龍門刨床除了可以加工直平面以外，還可以加工斜面。在加工斜面時(shí)水平進(jìn)刀和垂直進(jìn)刀可以同時(shí)進(jìn)行。在精度高、剛性好的龍門刨床上也可以用寬刃刨刀作細(xì)刨以代替刮研。,返回,刨削加工工藝特點(diǎn)如下： (1) 加工質(zhì)量中等 一般來(lái)說(shuō)，刨削加工切削速度低，有沖擊和振動(dòng)現(xiàn)象，加工質(zhì)量一般，但是，刨床通用性好，換刀方便，可以在一次裝夾中加工幾個(gè)不同的表面，用機(jī)床精度保證加工表面之間的位置精度。另外，刨削大平面時(shí)無(wú)接刀痕，表面質(zhì)量較好。但是，用寬刃細(xì)刨的加工方法，可以達(dá)到相當(dāng)高的精群拖嗟焙玫謀礱嬤柿俊 (2) 生產(chǎn)率低 刨削時(shí)的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，不僅限制了切削速度的提高，而且空行程又顯著降低了切削效率。因此，刨削加工生產(chǎn)率較低。 (3) 加工成本較低 刨床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)整方便。刨刀制造、刃磨容易，因此，刨削加工成本較低。 零件的平面磨削工藝范圍包括零件經(jīng)刨、銑及淬硬后，均需經(jīng)過(guò)平面磨床磨削平面，以使其表面達(dá)到所規(guī)定的表面粗糙度等級(jí)。一般情況下，經(jīng)平面磨削后，其表面粗糙度Ra可達(dá)0.8m以上。 平面磨削方法分為圓周磨削法(圖3.12(a)和端面磨削法(圖3.12(b)兩種，其磨削特點(diǎn)如表3.6所示。,返回,返回,返回,凸模和凹模是沖裁模的工作零件，形狀、尺寸差別較大，有較高的加工精度要求。它們的加工質(zhì)量直接影響模具的使用壽命及沖裁制件的質(zhì)量。 沖裁凸模與凹模的加工過(guò)程中，凸模的刃口輪廓和凹模的型孔，是加工難度最大的部位，花費(fèi)的勞動(dòng)量最多。由于沖裁制件的形狀繁多，凹模型孔和凸模的刃口輪廓也多種多樣，按截面形狀可分為圓形和非圓形兩類。 具有圓形刃口的凸模加工比較簡(jiǎn)單。具有非圓形型孔的凹模有以下兩種情況。 單型孔凹模 這類模具的型孔加工也比較簡(jiǎn)單。熱處理前采用鉆、鏜等方法進(jìn)行粗加工和半精加工。熱處理后型孔在內(nèi)圓磨床上精加工。,3.2.3 工作零件加工,返回,多型孔凹模 這種模具的型孔加工屬于孔系加工，除保證各型孔的尺寸精度及形狀精度外，還要保證各型孔的位置精度?？刹捎酶呔茸鴺?biāo)鏜床加工。 具有異形刃口輪廓的凸模和凹模在加工工藝上比較復(fù)雜，下面重點(diǎn)介紹其加工方法。 1.成型磨削 成型磨削用來(lái)對(duì)模具的工作零件進(jìn)行精加工，不僅用于加工凸模，也可以加工鑲拼式凹模的工作型面，還可以加工硬質(zhì)合金和熱處理后硬度很高的模具零件。采用成型磨削加工零件可以獲得高精度的尺寸和形狀。根據(jù)工廠的設(shè)備條件，成型磨削可以在平面磨床上采用成型砂輪或利用專用夾吒謀湓碩旒心鰨部稍謐玫某尚湍采轄心鰲 (1) 成型砂輪磨削法 成型砂輪磨削法是將砂輪修整成與工件被磨削表面完全吻合的形狀，進(jìn)行磨削加工，以獲得所需要的成型表面，如圖3.13所示。此法,返回,一次磨削的表面寬度不能太大。用成型砂輪磨削法進(jìn)行磨削，其首要任務(wù)是把砂輪修整成所需要的形狀，并保證必要的精度。 (2) 軌跡運(yùn)動(dòng)磨削法 軌跡法是利用刀具或工件作一定規(guī)律的軌跡運(yùn)動(dòng)來(lái)進(jìn)行加工的方法。圖3.14所示是用夾具磨削圓弧面的加工示意圖。工件除了靠機(jī)床做縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)外，還可以借助于夾具使工件作斷續(xù)的圓周進(jìn)給，完成要加工的表面的運(yùn)動(dòng)軌跡，這種磨削圓弧的方法叫軌跡法。常見(jiàn)的成型磨削夾具有以下幾種。 正弦精密平口鉗 如圖3.15(a)所示，夾具由帶正弦規(guī)的虎鉗和底座6組成。正弦圓柱4被固定在虎鉗體3的底面，用壓板5使其緊貼在底座6的定位面上。在正弦圓柱和底座間墊入適當(dāng)尺寸的量塊，可使虎鉗傾斜成所需要的角度，以磨削工件上的傾斜面，如圖3.15(b)所示。量塊尺寸按下式計(jì)算：,返回,返回,式中：h1 墊入的量塊尺寸，mm； L正弦圓柱的中心距，mm； 工件需要傾斜的角度，。 正弦精密平口鉗的最大傾斜角度為45。為了保證磨削精度，應(yīng)使工件在夾具內(nèi)正確定位，工件的定位基面應(yīng)預(yù)先磨平并保證垂直。 正弦磁力夾具 正弦磁力夾具的結(jié)構(gòu)和應(yīng)用情況與正弦精密平口鉗相似，兩者的區(qū)別在于正弦磁力夾具是用磁力代替平口鉗夾緊工件，如圖3.16所示。電磁吸盤能傾斜的最大角度也是45。,返回,圖3.16 正弦磁力夾具 1電磁吸盤；2電源線；3正弦圓柱；4底座；5鎖緊手輪,返回,以上磨削夾具，若配合成型砂輪也能磨削平面與圓弧面組成的形狀復(fù)雜的成型表面。進(jìn)行成型磨削時(shí)，被磨削表面的尺寸常采用測(cè)量調(diào)整器、量塊和百分表進(jìn)行比較測(cè)量。測(cè)量調(diào)整器的結(jié)構(gòu)如圖3.17所示。量塊座2能在三角架1的斜面上沿V形槽上、下移動(dòng)，當(dāng)移動(dòng)到適當(dāng)位置后，用滾花螺母3和螺釘4固定。為了保證測(cè)量精度，要求量塊座沿斜面移到任何位置時(shí)，量塊支承面A、B應(yīng)分別與測(cè)量調(diào)整器的安裝基面D、C保持平行，其誤差不大于0.005mm。,返回,返回,例3-1 圖3.18所示凸模，采用正弦磁力夾具磨削斜面a、b及平面c。除a、b、c面外，其余各面均已加工到設(shè)計(jì)要求。,返回,磨削工藝過(guò)程如下： 將夾具置于機(jī)床工作臺(tái)上找正，使夾具的正弦圓柱軸線與機(jī)床工作臺(tái)的縱向運(yùn)動(dòng)方向平行。 以d及e面為定位基準(zhǔn)磨削a面，調(diào)整夾具使a面處于水平位置，如圖3.19(a)所示。調(diào)整夾具傾斜角度的量塊尺寸： H1=150mmsin10=26.0472mm 磨削時(shí)采用比較法測(cè)量加工表面的尺寸，圖中20mm圓柱為測(cè)量基準(zhǔn)柱。按圖示的位置調(diào)整測(cè)量調(diào)整器上的量塊座，用百分表檢查，使量塊座的平面B(或A)與測(cè)量基準(zhǔn)柱的上母線處于同一水平面內(nèi)，并將量塊座固定。檢測(cè)磨削尺寸的量塊按下式計(jì)算： M1=(50-10)cos10-10mm=29.392mm 加工面a的尺寸用百分表檢測(cè)，當(dāng)百分表在a面上的測(cè)量值與百分表在量塊上平面的測(cè)量示值相同時(shí)，工件尺寸即達(dá)到磨削要求。 磨削b面：調(diào)整夾具使b面處于水平位置，如圖3.19(b)所示。調(diào)整及測(cè)量方法同前。,返回,返回,調(diào)整夾具的量塊尺寸： H2=150mmcos30=75mm 測(cè)量加工表面尺寸的量塊尺寸： M2=(50-10)+(40-10)tan30cos30-10mm=39.641mm 注意：當(dāng)進(jìn)給至與c面的相交線近旁時(shí)停止，以留下適當(dāng)磨削余量。 磨削c面：調(diào)整夾具磁力臺(tái)成水平位置，如圖3.19(c)所示。磨c面到尺寸，在兩平面交線處留適當(dāng)?shù)哪ハ饔嗔俊?測(cè)量加工表面尺寸時(shí)的量塊尺寸： M3=50- (60-40)tan30+20 mm=39.641mm 磨削b、c面的交線部位：兩平面交線部位用成型砂輪磨削，為此，將夾具磁力臺(tái)調(diào)整為與水平面成30，把砂輪圓周修整出部分錐頂角為60的圓錐面，如圖3.19(d)所示。,返回,用成型砂輪磨削b、c面的交線部位，如圖3.19(e)所示。使砂輪的外圓柱面與處于水平位置的b面部分微微接觸(出現(xiàn)極微小的火花)，再使砂輪慢速橫向進(jìn)給，直到c面也出現(xiàn)極微小的火花，加工結(jié)束。 正弦分中夾具 正弦分中夾具主要用來(lái)磨削凸模上具有同一軸線的不同圓弧面、等分槽及平面，夾具結(jié)構(gòu)如圖3.20所示。工件支承在頂尖7和6上，頂尖座4可沿底座上的T形槽移動(dòng)，用螺釘3固定，旋轉(zhuǎn)手輪5能使尾頂尖6移動(dòng)，用以調(diào)節(jié)工件和頂尖間的松緊程度。頂尖7裝在主軸的錐孔內(nèi)。轉(zhuǎn)動(dòng)手輪(圖中未顯示)，通過(guò)蝸桿13、蝸輪9傳動(dòng)，帶動(dòng)主軸和通過(guò)雞心夾頭裝夾的工件及裝在主軸后端的分度盤11一起轉(zhuǎn)動(dòng)。使工件實(shí)現(xiàn)圓周進(jìn)給，磨出圓弧面。分度盤的作用是控制工件的回轉(zhuǎn)角度，其工作原理如圖3.21所示。分度盤上有四個(gè)正弦圓柱，其中心均處于直徑為D的圓周上，并將所在圓周四等分。磨削時(shí)，如果工件回轉(zhuǎn)角度的精度要求不高，則轉(zhuǎn)角可直接由分度盤外圓面上的刻度和讀數(shù)指示器10讀出(見(jiàn)圖3.20)。若回轉(zhuǎn)角的精度要求較高，可在量塊墊板14和正弦圓柱12之間墊入適當(dāng)尺寸的量塊進(jìn)行控制。,返回,返回,例如，工件需要回轉(zhuǎn)的角度為，轉(zhuǎn)動(dòng)前正弦分度盤的位置如圖3.21(a)所示，轉(zhuǎn)過(guò)角度后正弦分度盤的位置如圖3.21(b)、(c)所示。為控制轉(zhuǎn)角墊入的量塊尺寸按下式計(jì)算： h1=h-sin- 或 h2=h+sin- 在圖3.21(a)所示的情況下，如果=0，則 h0=h- 式中：h1、h2控制工件回轉(zhuǎn)角需要墊入的量塊尺寸，mm； h夾具主軸中心至量塊支承面的距離，mm； D正弦圓柱中心所在圓的直徑，mm； 工件轉(zhuǎn)過(guò)的角度，； d正弦圓柱的直徑，mm。,返回,工件在正弦分中夾具上的裝夾方法有兩種。 心軸裝夾法 如果是帶圓柱孔的工件，且孔的軸線正好與被磨削圓弧面的軸線重合，可在該孔中插入心軸，利用心軸兩端的頂尖孔定位，將工件支承在正弦分中夾具的兩頂尖之間進(jìn)行磨削，如圖3.22所示。夾具主軸回轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)雞心夾頭5和撥盤帶動(dòng)工件一起轉(zhuǎn)動(dòng)。若工件上沒(méi)有圓柱孔，在技術(shù)要求允許的情況下，也可在工件上作出穿心軸用的工藝孔。,返回,返回,雙頂尖裝夾法 當(dāng)工件上沒(méi)有圓柱孔，不具備作出穿心軸的工藝孔的條件時(shí)，可采用雙頂尖裝夾工件，如圖3.23所示。夾具上除前后頂尖外，還裝有一個(gè)副頂尖，與此相對(duì)應(yīng)，凸模上除兩端的主頂尖孔外還有一個(gè)副頂尖孔，主頂尖孔用來(lái)將工件正確定位。副頂尖孔連同副頂尖用來(lái)?yè)軇?dòng)工件回轉(zhuǎn)。副頂尖成彎曲狀，可以在叉形滑板的槽內(nèi)上下移動(dòng)，用螺母3調(diào)節(jié)其伸出的長(zhǎng)短并鎖緊。因此它有較大的適應(yīng)范圍。采用雙頂尖裝夾工件，要求各頂尖與頂尖孔配合良好，不能有軸向竄動(dòng)；要防止主頂尖孔與頂尖配合過(guò)松，副頂尖對(duì)工件的軸向推力過(guò)大，使工件產(chǎn)生歪斜，影響加工精度，如圖3.24所示。 使用正弦分中夾具進(jìn)行成型磨削，被磨削表面的尺寸，用測(cè)量調(diào)整器、量塊和百分表進(jìn)行比較測(cè)量。為了能對(duì)高于或低于夾具回轉(zhuǎn)中心線的表面都能進(jìn)行測(cè)量，一般將量塊支承面的位置調(diào)整到低于夾具回轉(zhuǎn)中心線50mm處。為此，在夾具兩頂尖間裝一根直徑為d的標(biāo)準(zhǔn)圓柱，如圖3.25所示。在測(cè)量調(diào)整器的量塊支承面上放置尺寸為(50+d/2)的量塊后，調(diào)整量塊座的位置，并用百分表進(jìn)行測(cè)量。使量塊上平面與標(biāo)準(zhǔn)圓柱面的最高點(diǎn)等高后，將量塊座固定。,返回,返回,當(dāng)工件上被測(cè)量表面的位置高于夾具回轉(zhuǎn)中心線h(若被測(cè)量表面為凸圓弧面，則h為圓弧半徑)時(shí)，只要在量塊支承面上放置尺寸為(50+ h)的量塊，用百分表檢測(cè)量塊上平面與被測(cè)量表面的等高性，當(dāng)兩者讀數(shù)相同時(shí)，表明工件已加工到所要求的尺寸。若被測(cè)量表面低于夾具的回轉(zhuǎn)中心h，則量塊支承面上放置的量塊尺寸為(50-h)。測(cè)量方法與上述相同。若被測(cè)表面是凹圓弧面，則測(cè)量圓弧的最低點(diǎn)。 例3-2 圖3.26所示凸模，在平面磨床上用正弦分中夾具磨削刃口的輪廓形狀。各面所留磨削余量為0.15mm0.2mm。 磨削過(guò)程如下： 將正弦分中夾具置于機(jī)床的工作臺(tái)上校正。裝夾工件，檢查各面是否有足夠的磨削余量，檢查方法如圖3.27(a)所示。 磨平面1、2，調(diào)整平面1到水平位置，磨削該平面到要求尺寸，如圖3.27(b)所示。檢查平面尺寸的量塊為(50+16.988)mm。,返回,將工件回轉(zhuǎn)180，磨削平面2到要求尺寸，其操作過(guò)程與平面1相同。 磨削斜面3和4。將工件回轉(zhuǎn)40，使斜面3處于水平位置，如圖3.27(c)所示。磨削斜面3到尺寸，在砂輪橫向進(jìn)給到距圓弧與斜面的切點(diǎn)1mm2mm處停止進(jìn)給，以免切入凹圓弧。控制工件回轉(zhuǎn)角度的量塊尺寸為： h1=h-sin40-,返回,返回,設(shè)分中夾具的h=70mm，=50mm，d=20mm代入上式得： h1=27.86mm 檢測(cè)斜面3的量塊尺寸為h1=50mm。 將工件回轉(zhuǎn)100，使斜面4處于水平位置。磨削斜面4到要求尺寸，其操作過(guò)程和磨削斜面3相同。 磨削R35mm的圓弧面。將工件回轉(zhuǎn)130，使R35mm的圓弧面處于磨削位置，如圖3.27(d)所示。通過(guò)分中夾具使工件作圓周進(jìn)給，磨削圓弧到尺寸。檢測(cè)該圓弧半徑的量塊尺寸為(50+34.985)mm。磨削時(shí)工件可以自由回轉(zhuǎn)，因此不必控制工件的回轉(zhuǎn)角度。 磨削R15mm的圓弧面。要求將工件回轉(zhuǎn)180使R15圓弧面處于磨削位置，如圖3.27(e)所示。用回轉(zhuǎn)法磨削該圓弧到要求尺寸，檢測(cè)圓弧半徑的量塊尺寸為(50+14.985)mm。為防止砂輪切入斜面3、4，在順時(shí)針旋轉(zhuǎn)磨削時(shí)，應(yīng)控制砂輪左側(cè)寬度b=1mm2mm左右，磨到距兩圓弧切點(diǎn)1mm2mm處停止進(jìn)給。按上述控制方法，逆時(shí)針回轉(zhuǎn)磨出另一半圓弧面。,返回, 磨削R2mm圓弧面。R2mm的圓弧面用成型砂輪磨削。為此，應(yīng)將砂輪兩側(cè)修整出R2mm的凸圓弧，如圖3.27(f)、(g)所示。將工件回轉(zhuǎn)140使斜面3(或4)處于水平位置。調(diào)整機(jī)床使砂輪圓周和斜面微微接觸，如圖3.27(f)所示。再將工件逆時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)一適當(dāng)角度，砂輪橫向進(jìn)給(或手動(dòng))使其側(cè)面與R15mm的圓弧面微微接觸，如圖3.27(g)所示。順時(shí)針回轉(zhuǎn)工件，磨凹圓弧到砂輪圓周與斜面微微接觸為止。 用同樣的方法磨出另一個(gè)R2mm圓弧面。 在磨削過(guò)程中，檢測(cè)被磨削表面尺寸的量塊，均按被磨削表面的平均尺寸計(jì)算。從以上磨削實(shí)例來(lái)看，用正弦分中夾具配合成型砂輪，也可以磨出某些帶凹圓弧的成型表面。,返回,返回,萬(wàn)能夾具 萬(wàn)能夾具是成型磨床的主要部件，也可在平面磨床或萬(wàn)能工具磨床上使用。 萬(wàn)能夾具的結(jié)構(gòu)如圖3.28所示。它由十字滑板、回轉(zhuǎn)部分、分度裝置和工件的裝夾部分組成。,返回,返回,十字滑板由固定在主軸5上的滑板座4、中滑板11和小滑板2組成。轉(zhuǎn)動(dòng)絲桿3能使中滑板11沿滑板4上的導(dǎo)軌上下移動(dòng)。轉(zhuǎn)動(dòng)絲桿10能使小滑板2沿中滑板11上的導(dǎo)軌移動(dòng)。兩個(gè)移動(dòng)方向互相垂直，用以將安裝在轉(zhuǎn)盤上的工件調(diào)整到適當(dāng)位置。 回轉(zhuǎn)部分由蝸桿(圖中未畫出)及蝸輪6和主軸5組成。用手輪12轉(zhuǎn)動(dòng)蝸桿，通過(guò)蝸輪6帶動(dòng)主軸、分度盤8、十字滑板和工件一起轉(zhuǎn)動(dòng)。 分度裝置用來(lái)控制工件的回轉(zhuǎn)角度，由分度盤8來(lái)實(shí)現(xiàn)。 夾具裝夾部分用來(lái)裝夾工件，根據(jù)不同的加工對(duì)象，可以采用以下幾種裝夾方法。 用螺釘與墊柱裝夾工件 如圖3.29所示，利用凸模端面上的螺孔，通過(guò)螺釘3、墊柱2將工件拉緊在夾具的轉(zhuǎn)盤1上。墊柱和螺釘?shù)拈L(zhǎng)度要保證砂輪在磨削中超越工件的定位面時(shí)，不至和夾具相碰。為了保證定位精度，要求墊柱高度一致，以免工件產(chǎn)生偏斜。轉(zhuǎn)盤1裝在萬(wàn)能夾具的小滑板上，可繞軸線OO旋轉(zhuǎn)，便于調(diào)整工件在圓周方向上的相對(duì)位置。螺母5和螺釘6用來(lái)將轉(zhuǎn)盤壓緊在小滑板上。這種裝夾方法，可以在一次裝夾后將凸模的刃口輪廓全部磨出。,返回,返回,用精密平口鉗裝夾工件 利用精密平口鉗端部(或側(cè)面)上的螺孔，用螺釘和墊柱將精密平口鉗拉緊在夾具的轉(zhuǎn)盤上，如圖3.30所示，再用平口鉗夾持工件。這種裝夾方法，操作簡(jiǎn)單、方便，但一次裝夾只能磨出工件上的部分表面。,返回,用電磁臺(tái)裝夾工件 利用小型電磁臺(tái)端部(或側(cè)面)上的螺孔，用螺釘和墊柱將其拉緊在轉(zhuǎn)盤上，如圖3.31所示，用電磁力吸住工件。這種方法，裝夾迅速、方便。但工件必須以平面定位，一次裝夾也只能磨削工件上的部分表面。,返回,萬(wàn)能夾具能磨削刃口由直線和凸、凹圓弧組成的形狀復(fù)雜的凹模。磨削平面時(shí)可利用夾具將被加工表面調(diào)整到水平(或垂直)位置，用砂輪的圓周(或端面)進(jìn)行磨削；磨削圓弧時(shí)可以利用十字滑板將圓弧的圓心調(diào)整到夾具主軸的回轉(zhuǎn)軸線上，用回轉(zhuǎn)法進(jìn)行磨削。 萬(wàn)能夾具中心高度用測(cè)量調(diào)整器來(lái)測(cè)量，如圖3.32所示。測(cè)量調(diào)整器的使用方法是利用測(cè)量平臺(tái)基面至夾具中心的固定距離(該距離在測(cè)量平臺(tái)位置不變時(shí)為定值)，根據(jù)工件被測(cè)表面位于夾具中心的上方或下方，來(lái)增減被測(cè)尺寸的量塊值，并用百分表對(duì)工件磨削面與量塊面比較，直至讀數(shù)相等。 在夾具上用精密平口鉗夾持一個(gè)尺寸為100mm的量塊組，并校正到水平位置，如圖3.32(a)所示。用百分表測(cè)量量塊A面，記下讀數(shù)。將主軸回轉(zhuǎn)180，測(cè)量量塊B面，與A面讀數(shù)比較，利用萬(wàn)能夾具十字滑板調(diào)整量塊位置，使A、B面對(duì)稱于夾具主軸的回轉(zhuǎn)軸線。再按圖3.32(c)調(diào)整量塊支承座的位置,返回,當(dāng)使用萬(wàn)能夾具進(jìn)行成型磨削時(shí)，由于模具零件的設(shè)計(jì)圖樣上給出的尺寸是按設(shè)計(jì)基準(zhǔn)標(biāo)注的，成型磨削過(guò)程中所選定的工藝基準(zhǔn)往往與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不一致，因此，在進(jìn)行磨削之前，需要根據(jù)零件的設(shè)計(jì)尺寸換算出所需的工藝尺寸，并按計(jì)算結(jié)果繪制成型磨削工序圖，以便進(jìn)行加工和測(cè)量。 成型磨削的工藝尺寸換算，應(yīng)按照加工中調(diào)整和測(cè)量的需要確定。加工中為了進(jìn)行磨削和測(cè)量，工件需要繞著某些回轉(zhuǎn)中心轉(zhuǎn)動(dòng)。工件繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的回轉(zhuǎn)中心稱為成型磨削的工藝中心。一般情況下工件上有幾段用回轉(zhuǎn)法磨削的圓弧，就有幾個(gè)工藝中心(同心圓弧例外)。對(duì)那些半徑很小不適宜用回轉(zhuǎn)法磨削的圓弧面， 常采用成型砂輪進(jìn)行磨削，它們的圓心不作為工藝中心。采用回轉(zhuǎn)法磨削圓弧面時(shí)，為了把磨削圓弧的工藝中心調(diào)整到夾具主軸的回轉(zhuǎn)軸線上，就需要計(jì)算出各工藝中心的坐標(biāo)。同時(shí)在回轉(zhuǎn)磨削過(guò)程中，為了不使砂輪超越被磨削的圓弧長(zhǎng)度而切入相鄰表面，還要計(jì)算出被磨削圓弧的圓心角，以便在磨削時(shí)控制工件的回轉(zhuǎn)角度。,返回,采用回轉(zhuǎn)法磨削圓弧面時(shí)，為了把磨削圓弧的工藝中心調(diào)整到夾具主軸的回轉(zhuǎn)軸線上，就需要計(jì)算出各工藝中心的坐標(biāo)。同時(shí)在回轉(zhuǎn)磨削過(guò)程中，為了不使砂輪超越被磨削的圓弧長(zhǎng)度而切入相鄰表面，還要計(jì)算出被磨削圓弧的圓心角，以便在磨削時(shí)控制工件的回轉(zhuǎn)角度。 磨削平面時(shí)，為了將被磨削的平面轉(zhuǎn)到水平(或垂直)位置進(jìn)行磨削，需要知道這些平面對(duì)坐標(biāo)軸的傾斜角度。為了對(duì)被磨削平面進(jìn)行測(cè)量，還應(yīng)計(jì)算出被磨削平面與工藝中心之間的距離。 總之，用萬(wàn)能夾具進(jìn)行成型磨削，按工藝要求應(yīng)進(jìn)行下列計(jì)算： 各工藝中心的坐標(biāo)尺寸； 各平面至對(duì)應(yīng)工藝中心的垂直距離；,返回,返回,各平面對(duì)所選定坐標(biāo)軸的傾斜角度； 某些圓弧面的圓心角； 為了提高計(jì)算的精確度，在計(jì)算過(guò)程中，三角函數(shù)及一般數(shù)值計(jì)算應(yīng)精確到小數(shù)點(diǎn)后六位，運(yùn)算的最終結(jié)果精確到小數(shù)點(diǎn)后二位或三位。 例3-3 圖3.33所示為凸模零件圖，用萬(wàn)能夾具進(jìn)行刃口輪廓的磨削加工。其步驟如下。 工藝尺寸換算 a. 確定并計(jì)算工藝中心和工藝坐標(biāo) 圖3.33所示工件上所有的圓弧都可用回轉(zhuǎn)法磨削，因此需要計(jì)算工件的所有回轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)O1、O2、O3。為了計(jì)算中心坐標(biāo)，首先建立圖3.34所示的XOY直角坐標(biāo)系。 b. 計(jì)算各工藝中心的坐標(biāo)尺寸 工藝中心O1的Y坐標(biāo)和O3的X坐標(biāo)設(shè)計(jì)圖上未標(biāo)注，應(yīng)按圖3.34進(jìn)行計(jì)算： 在O1O2A中,返回,O1O2=16.015mm+15.985mm=32mm O1A=28.015mm-16.015mm=12mm O2A=mm=29.655mm,返回,返回,O1點(diǎn)到X軸的距離 AB=O2B-O2A=44.985mm-29.665mm=15.32mm 得到O1點(diǎn)的坐標(biāo)為(-16.015，-15.32) 在O2O3C中 O2O3=65.985mm-15.985mm=50mm O3C=18mm O2C=mm=46.648mm O3點(diǎn)與Y軸的垂直距離 DC= O2C-O2D=46.648mm-18.015mm=18.633mm 得O3點(diǎn)的坐標(biāo)為(18.633，-62.985) c. 計(jì)算斜面3到工藝中心O2的距離及斜面相對(duì)于X坐標(biāo)軸傾斜角度 =arcsin=arcsin=216 平面3到工藝中心O2的距離等于凸圓弧的半徑15.985mm。,返回,d. 計(jì)算各圓弧的圓心角 磨削凹圓弧R16mm和凸圓弧R66mm時(shí)，工件可以自由回轉(zhuǎn)，不需計(jì)算圓心角。磨削兩個(gè)R16mm凸圓弧時(shí)，砂輪有可能切入與它們銜接的相鄰表面，應(yīng)嚴(yán)格控制工件的回轉(zhuǎn)角度。所以本例中應(yīng)計(jì)算的圓心角有：1、2、3、4。 1=O1O2A+90 O1O2A=arcsin=arcsin=22128“ 1=22128“+90=112128“ 2=3=90-=90-216=6854 4=216 根據(jù)計(jì)算結(jié)果繪制凸模工序圖如圖3.35所示。,返回,返回, 工件裝夾 利用凸模端面上的螺孔(圖中未畫出)，用螺釘和墊柱將凸模裝夾在萬(wàn)能夾具的轉(zhuǎn)盤上。通過(guò)找正使工件的工藝坐標(biāo)軸與十字滑板的導(dǎo)軌方向保持平行，當(dāng)各工藝中心分別與夾具主軸的回轉(zhuǎn)軸線重合時(shí)，工件的各加工表面上都能有較均勻的余量。 為了找正工件的位置，在分度盤的正弦圓柱下墊入以下尺寸的量塊： h1=h-216 -。 使十字滑板的導(dǎo)軌分別與水平和垂直方向的夾角為=216。轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)盤，用百分表找正工件上的平面3至水平位置后，將轉(zhuǎn)盤固定在小滑板上，如圖3.36所示。經(jīng)過(guò)找正后的工藝坐標(biāo)軸分別與十字滑板的移動(dòng)方向平行。由于平面3的寬度比平面1、2大，以它為基準(zhǔn)找正坐標(biāo)軸位置能獲得更高的定位精度。 使十字滑板的導(dǎo)軌分別處于水平和垂直位置，以平面1、2為基準(zhǔn)(如果工件上沒(méi)有和兩坐標(biāo)軸平行的平面，可在工件上磨出兩個(gè)與坐標(biāo)軸x、y平行的小平面作工藝基準(zhǔn))，將,返回,工藝中心O2調(diào)整到夾具的回轉(zhuǎn)軸線上。方法是：在測(cè)量調(diào)整器上放置尺寸為(50+44.985)mm的量塊，使百分表在量塊上平面的讀數(shù)為“0”，如圖3.37(a)所示。用十字滑板調(diào)整工件的位置，使百分表在平面1上的讀數(shù)等于磨削余量。再將工件順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90，使平面2處于水平位置，如圖3.37(b)所示。調(diào)整工件位置的方法與調(diào)整平面1相同，在測(cè)量調(diào)整器上放置量塊尺寸等于(50-28.015)mm。,返回,調(diào)整好工藝中心O2的位置后，轉(zhuǎn)動(dòng)工件，用量塊和百分表檢查R16mm和R66mm及斜面3是否有足夠的磨削余量。 以平面1、2為測(cè)量基準(zhǔn)，把工藝中心O3、O1依次調(diào)到夾具的回轉(zhuǎn)軸線上，用量塊和百分表檢查其余各表面的磨削余量是否夠用、均勻。若工件上某些部位沒(méi)有余量或余量分布不均勻，還需作補(bǔ)充調(diào)整，直到各表面的磨削余量比較均勻?yàn)橹埂?返回,返回, 磨削順序 a. 磨削基準(zhǔn)面1、2和R16mm凹圓弧面 先將工藝中心O1調(diào)整到夾具的回轉(zhuǎn)軸線上，再使平面1處于水平位置，磨削平面至規(guī)定尺寸，再將工件旋轉(zhuǎn)90，使平面2處于水平位置，磨削到規(guī)定尺寸，如圖3.38(a)、(b)所示。注意平面2在磨削到距凹圓弧切點(diǎn)2mm3mm處停止磨削，剩下部分作為磨削切點(diǎn)的余量。,返回,返回,用回轉(zhuǎn)法磨R16mm的凹圓弧至規(guī)定尺寸。為了易于控制被磨削圓弧的尺寸，應(yīng)將砂輪修整成圓弧，其半徑小于被磨削的圓弧半徑，如圖3.38(c)所示。在磨削工程中當(dāng)平面2轉(zhuǎn)到水平位置時(shí)停止工件轉(zhuǎn)動(dòng)，用砂輪架或工作臺(tái)橫向進(jìn)給將切點(diǎn)磨出，使凹圓弧和平面2在切點(diǎn)處連接平滑。因磨削時(shí)工件可以自由回轉(zhuǎn)，不必控制回轉(zhuǎn)角度。 b. 磨削R66mm、R16mm的圓弧面和斜面3將工藝中心O2調(diào)整到夾具的回轉(zhuǎn)軸線上。用回轉(zhuǎn)法磨削R66mm的圓弧面至尺寸，如圖3.39(a)所示。工件可以自由回轉(zhuǎn)，不用控制回轉(zhuǎn)角度。 使平面3處于水平位置，磨削平面3到規(guī)定尺寸，如圖3.39(b)所示，控制轉(zhuǎn)角=216的量塊尺寸為h1=h-216-。 用回轉(zhuǎn)法磨削R16mm的圓弧到尺寸，如圖3.39(c)所示。為防止在磨削時(shí)砂輪入R16mm的凹圓弧面和斜面3，應(yīng)控制工件的回轉(zhuǎn)角度、?？刂妻D(zhuǎn)角和的量塊尺寸分別為： H2=h+ h1=h-,返回,返回,c. 磨O3的凹圓弧 將工藝中心O3調(diào)整到夾具主軸的回轉(zhuǎn)軸線上，用回轉(zhuǎn)法磨削該圓弧到尺寸，如圖3.40所示。控制回轉(zhuǎn)角度和的量塊尺寸分別為：,圖3.40 以O(shè)3為中心磨凸圓弧,返回,h1=h-sin216- h2=h+sin216- 由以上磨削實(shí)例可以看出，用萬(wàn)能夾具能磨削刃口由不同心圓弧及直線組成的形狀復(fù)雜的凸模和凹模鑲塊。 (3) 在曲線磨床上進(jìn)行成型磨削 目前專業(yè)模具生產(chǎn)廠都采用專用成型磨床加工，如工具曲線磨床、光學(xué)曲線磨床等。利用這些專用磨床加工零件表面，其加工精度高，表面質(zhì)量好，生產(chǎn)效率高。 工具曲線磨床的磨削方法是將被磨削的工件形狀分成若干圓弧與直線，然后分段進(jìn)行磨削；光學(xué)曲線磨床是利用光學(xué)投影放大系統(tǒng)將工件放大映像到屏幕上，與夾在屏幕上的工件放大圖對(duì)照，加工時(shí)操作砂輪，將越過(guò)圖線的余量磨去，直至物像的輪廓與圖線全部重合為止。 圖3.41所示為光學(xué)曲線磨床。它主要由床身、坐標(biāo)工作臺(tái)、砂輪架、光屏組成。,返回,返回,坐標(biāo)工作臺(tái)用于固定工件，可做縱向、橫向移動(dòng)和垂直方向的升降。 砂輪架用來(lái)安裝砂輪，它能做縱向和橫向手動(dòng)送進(jìn)，可繞垂直軸旋轉(zhuǎn)一定角度以便將砂輪斜置進(jìn)行磨削，如圖3.42所示。砂輪除作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)外，還可沿砂輪架上的垂直導(dǎo)軌做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，其行程可在一定范圍內(nèi)調(diào)整。為了對(duì)非垂直表面進(jìn)行磨削，垂直導(dǎo)軌可沿砂輪架上的弧形導(dǎo)軌進(jìn)行調(diào)整，使砂輪的往復(fù)運(yùn)動(dòng)與垂直方向成一定角度。 光學(xué)曲線磨床的光學(xué)投影放大系統(tǒng)原理如圖3.43所示。光線從機(jī)床的下部光源1射出，通過(guò)砂輪3和工件2，將兩者的影像射入物鏡，經(jīng)過(guò)棱鏡和平面鏡的反射，可在光屏上得到放大的影像。將該影像與光屏上的工件放大圖進(jìn)行比較。由于工件留有加工余量，放大影像輪廓將超出光屏上的放大圖形。操作者即根據(jù)兩者的比較結(jié)果操縱砂輪架，做縱、橫向運(yùn)動(dòng)，使砂輪與工件的切點(diǎn)沿著工件被磨削輪廓線將加工余量磨去，完成仿形加工。,返回,對(duì)于光屏尺寸500mm500mm，放大50倍的光學(xué)投影放大系統(tǒng)，一次所能看到的投影區(qū)域范圍為10mm10mm。當(dāng)磨削的工件輪廓超出10mm10mm時(shí)，應(yīng)將被磨削表面的輪廓分段，如圖3.44(a)所示。把每段曲線放大50倍繪圖，如圖3.44(b)所示。為了保證加工精度，放大圖應(yīng)繪制準(zhǔn)確，其偏差不大于0.5mm，圖線粗細(xì)為0.1mm0.2mm。,返回,返回,返回,磨削時(shí)先按放大圖磨出曲線1-2所對(duì)應(yīng)的工件輪廓。由于放大圖上曲線1-2的終點(diǎn)2和2-3的起點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的都是工件上的同一點(diǎn)。點(diǎn)2在兩段放大圖上具有相同的縱坐標(biāo)，沿水平方向兩者卻相距500mm，所以在磨完1-2段的形狀后，必須借助量塊和百分表使工作臺(tái)向左移動(dòng)10mm，將工件上的分段點(diǎn)2移到放大圖2-3段起點(diǎn)上，以便按2-3段的放大圖磨削工件。如此逐段將工件的整個(gè)形狀磨出。 在按工件輪廓分段繪制放大圖時(shí)，對(duì)放大50倍的光學(xué)放大系統(tǒng)，其分段長(zhǎng)度不能超過(guò)10mm。但各分段的長(zhǎng)短不一定相等，應(yīng)根據(jù)工件形狀、方便操作等因素來(lái)確定。,返回,2. 壓印銼修 壓印銼修是利用經(jīng)淬硬并已加工完成的凸模、凹?；蛄硗庵圃斓墓に嚊_頭(又稱樣沖)作為壓印基準(zhǔn)件，垂直放置在未經(jīng)淬硬(或硬度較低)并留有一定壓印銼修余量的對(duì)應(yīng)刃口或工件上，施以壓力，經(jīng)壓印基準(zhǔn)件的切削與擠壓作用，在工件上壓出印痕，鉗工再按此印痕修整而作出刃口或工件，如圖3.45所示。 壓印方法包括如下幾種： 單型孔壓印挫修 壓印前，工件(凸模的外形或凹模的型孔)需經(jīng)加工基本成型并留單面余量0.2mm0.8mm，當(dāng)與基準(zhǔn)件位置找正后即可在壓床上進(jìn)行第一次壓印，鉗工按此印痕將多余的金屬挫修除去并使余量減少而均勻后，再次壓印、再次挫修，如此反復(fù)，直至達(dá)到要求為止。,返回,返回,首次壓印深度一般控制在0.2mm左右，以后各次的壓印深度可適當(dāng)增大一些。壓印過(guò)程中用角尺或用精密方鐵校正壓印凸模垂直度。如圖3.45(b)所示。 多型孔壓印挫修 多型孔壓印的基本方法與單型孔壓印方法相同，但需控制各成型孔之間的距離，并保證各零件之間(如凹模與固定板之間)的成型孔相對(duì)位置。 (1) 用精密方箱夾具進(jìn)行多型孔壓印 各型孔之間的距離用精密方箱夾具及量塊來(lái)保證。精密方箱夾具的結(jié)構(gòu)及使用方法如圖3.46所示。 精密方箱夾具由角尺板2、9和底板8組成。角尺板2具有一對(duì)相互垂直的經(jīng)研光的基準(zhǔn)面。工件7的一對(duì)垂直基準(zhǔn)面靠住角尺板2的基準(zhǔn)面，并用螺釘緊固。 根據(jù)型孔至工件基準(zhǔn)面之間的距離要求，墊相應(yīng)尺寸的量塊組3、4，將凸模靠上量塊，并用螺釘通過(guò)墊塊5、6限制凸模，使凸模能上下滑動(dòng)。在壓印機(jī)上對(duì)凸模進(jìn)行加壓而完成壓印。然后取下工件(凹模)進(jìn)行修正，此后對(duì)此型孔反復(fù)地壓印與修正，可根據(jù)印痕而不在夾具內(nèi)進(jìn)行，在修正過(guò)程中應(yīng)該用測(cè)量工具測(cè)量孔的距離。同一工件上的其他各孔的壓印與修正可按這一方法同樣進(jìn)行。,返回,返回,當(dāng)所需壓印的成型孔與工件外形傾斜成一角度時(shí)仍可利用精密方箱夾具，配備斜度墊鐵后壓印，如圖3.47所示。,返回,此時(shí)成型孔基面至夾具基準(zhǔn)點(diǎn)O之間的垂直距離A與B可由計(jì)算得出。斜度墊鐵基準(zhǔn)面至基準(zhǔn)點(diǎn)之間的距離A與B均為已知，則所墊量塊高度為： H1=A- A H2=B+ B 計(jì)算壓印坐標(biāo)尺寸時(shí)需要將凸模間隙考慮進(jìn)去。 (2) 配壓印 用精密方箱夾具或按工藝孔可分別對(duì)凹模、卸料板、凸模固定板、塑壓模模框等進(jìn)行壓印。為了保證有關(guān)各板間相對(duì)位置的一致性，生產(chǎn)中往往利用已經(jīng)制成的多型孔凹模(或卸料板)作為導(dǎo)向件，對(duì)其他各板進(jìn)行壓印。如圖3.48所示。利用已制成的多型孔凹模作為導(dǎo)向件對(duì)固定板進(jìn)行壓印。此時(shí)，將凹模與固定板用平行夾固定其相對(duì)位置，然后分別,返回,壓印后的修正，應(yīng)注意將相距最大的孔先進(jìn)行修正(圖3.48中的A、B兩孔)，然后修正其他各孔。這樣容易保證各孔的位置精度，避免工件外形錯(cuò)位。,返回,圖3.49用定位銷釘(或?qū)е?將凹模與固定板定位后，通過(guò)凹模型孔對(duì)固定板進(jìn)行壓印。,返回,另一種方法是：多型孔凹模在壓印修正成型孔后暫不擴(kuò)大間隙，用這種未經(jīng)擴(kuò)大間隙和淬硬的凹模作導(dǎo)向壓印固定板，在固定板加工