2010高考英語(yǔ)真題答案內(nèi)幕規(guī)律大揭秘與超級(jí)絕密必殺技6招式(初級(jí)版)

模具制造工藝江南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院數(shù)字化應(yīng)用技術(shù)研究所第1章緒論1.1模具制造的根本要求1.2模具制造的開(kāi)展趨勢(shì)1.3本書(shū)的主要內(nèi)容第1章緒論1.1模具制造的根本要求〔1〕制造精度高為了生產(chǎn)合格的產(chǎn)品和發(fā)揮模具的效能，模具的設(shè)計(jì)與制造必須具有較高的精度。模具的精度要求取決于模具成形的制品精度要求和模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求。為了保證制品的精度和質(zhì)量，模具與制品成形有關(guān)的零件的精度要求通常要比制品精度高2～4級(jí)。模具的結(jié)構(gòu)要保證模具開(kāi)合模動(dòng)作準(zhǔn)確等精度要求，因此要求組成模具的零件都必須有足夠的制造精度?！?〕使用壽命長(zhǎng)模具是比較昂貴的工藝設(shè)備，目前模具制造費(fèi)用占產(chǎn)品本錢的10%～30%，其使用壽命的長(zhǎng)短直接影響產(chǎn)品本錢的上下。因此，除了小批量生產(chǎn)和新產(chǎn)品試制等特殊情況外，一般都要求模具具有較長(zhǎng)的使用壽命，在大批量生產(chǎn)的情況下，模具的使用壽命更加重要。第1章緒論〔3〕制造周期短為了滿足生產(chǎn)的需要和提高產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力，必須在保證質(zhì)量的前提下盡量縮短模具制造周期。模具制造周期的長(zhǎng)短主要取決于模具企業(yè)制造技術(shù)和生產(chǎn)管理水平的上下?！?〕制造本錢低模具本錢與模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度、模具材料、制造精度要求、加工手段及加工方法有關(guān)。模具技術(shù)人員必須根據(jù)制品要求合理設(shè)計(jì)模具和制訂其加工工藝，努力降低模具制造本錢。第1章緒論1.2模具制造的開(kāi)展趨勢(shì)1.2.1模具制造技術(shù)與工藝的開(kāi)展1．模具的快速制造1〕基于并行工程的模具快速制造近些年來(lái)，為縮短制造周期，模具企業(yè)大都在自覺(jué)與不自覺(jué)中應(yīng)用“并行〞的概念來(lái)組織生產(chǎn)、銷售工作，并行工程的明確提出是對(duì)現(xiàn)有模具制造生產(chǎn)模式的總結(jié)與提高。并行工程、網(wǎng)絡(luò)化制造系統(tǒng)為模具快速制造提供了有效的實(shí)施平臺(tái)。并行工程的根底是模具的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)。標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)有3方面要素：統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫(kù)和文件傳輸格式是根底；實(shí)現(xiàn)信息集成和數(shù)據(jù)資源共享是關(guān)鍵；高速加工等先進(jìn)制造工藝是必備的條件。

2〕應(yīng)用快速成形技術(shù)制造快速模具〔RP+RT〕在快速成形〔RapidPrototyping,RP〕技術(shù)領(lǐng)域中，目前開(kāi)展最迅速、產(chǎn)值增長(zhǎng)最明顯的就是快速模具〔RapidTooling,RT〕技術(shù)?？焖俪尚尾粌H能夠迅速制造出原型供設(shè)計(jì)評(píng)估、裝配校檢、功能實(shí)驗(yàn)，而且還可以通過(guò)形狀復(fù)制，快速經(jīng)濟(jì)地制造出產(chǎn)品模具，從而防止了傳統(tǒng)模具制造的費(fèi)時(shí)和耗本錢的數(shù)控加工，可以大大提高產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的一次成功率，有效地縮短開(kāi)發(fā)時(shí)間和降低本錢。這就是RP+RT技術(shù)產(chǎn)生的根本原因，也是其賴以開(kāi)展的動(dòng)因。目前，它已成為RP技術(shù)的一個(gè)新的研究熱點(diǎn)，也是RP技術(shù)最重要的應(yīng)用領(lǐng)域之一。

3〕高速切削技術(shù)的應(yīng)用高速切削〔HighSpeedMachining,HSM〕在模具領(lǐng)域的應(yīng)用主要是加工復(fù)雜曲面。其中，高速銑削〔也稱之為硬銑削HardMilling,HM〕可以把復(fù)雜形面加工得非常光滑，幾乎不再需要精加工，從而大大節(jié)約了電火花〔EDM〕加工和拋光時(shí)間及有關(guān)材料的消耗，極大地提高了生產(chǎn)效率，并且形面的精度不會(huì)遭到破壞。

2．模具的精密制造目前，在精度方面，塑件的尺寸精度可達(dá)IT7～I(xiàn)T6，形面的外表粗糙度可到達(dá)Ra0.05～0.025m，注塑模具使用壽命達(dá)100萬(wàn)次以上。多工位級(jí)進(jìn)模和多功能模具是我國(guó)重點(diǎn)開(kāi)展的精密模具品種。目前，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的電機(jī)定轉(zhuǎn)子雙回轉(zhuǎn)疊片硬質(zhì)合金級(jí)進(jìn)模的步距精度可達(dá)2ｍ，壽命到達(dá)1億次以上。而隨著磨削和電加工技術(shù)的開(kāi)展，制造精度已不是問(wèn)題。3．模具新材料模具新材料已成為提升模具質(zhì)量的一個(gè)重要的因素。鏡面鋼材的誕生使得模具的外表質(zhì)量更容易保證；易切削的預(yù)硬鋼、少變形的淬火鋼使模具的加工更為容易、快捷，而模具精度與使用壽命又可得以充分保證。第1章緒論1.2.2制造模式的改變——信息流驅(qū)動(dòng)的模具制造先進(jìn)制造生產(chǎn)模式對(duì)模具工業(yè)的影響主要表達(dá)在信息的流動(dòng)。與制造活動(dòng)有關(guān)的信息包括產(chǎn)品信息和制造信息，現(xiàn)代制造過(guò)程可以看做是原材料或毛坯所含信息量的增值過(guò)程，信息流驅(qū)動(dòng)將成為制造業(yè)的主流。目前面向模具開(kāi)發(fā)的CAD/CAPP/CAM/CAE,DNC,PDM和網(wǎng)絡(luò)集成等均是圍繞如何實(shí)現(xiàn)信息的提取、傳輸與物化，即使信息流得以暢通為宗旨。

1．企業(yè)內(nèi)部的信息流企業(yè)內(nèi)部的信息流是在銷售、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理等部門間的信息交換，信息主要包括模具報(bào)價(jià)與簽訂合同、人員安排、制品原始數(shù)據(jù)、模具設(shè)計(jì)、加工工藝、質(zhì)量檢測(cè)、試模修模、模具交付等內(nèi)容。企業(yè)各項(xiàng)活動(dòng)的宗旨就是要保證以模具制造為核心的信息流動(dòng)的暢通。

2．企業(yè)外部的信息流企業(yè)外部的信息流是指企業(yè)與客戶、外協(xié)企業(yè)間的信息交換，由此產(chǎn)生了電子商務(wù)、動(dòng)態(tài)聯(lián)盟和網(wǎng)絡(luò)化制造等概念。目前電子商務(wù)系統(tǒng)并不十分完善，但通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)交換等信息流動(dòng)已很普遍。客戶提供的制品原始數(shù)據(jù)、企業(yè)制訂的模具設(shè)計(jì)方案或加工工藝過(guò)程等，都可以通過(guò)網(wǎng)上相互溝通，拉近了客戶和企業(yè)間的距離，使相關(guān)問(wèn)題的解決更加快捷、方便。1.3本書(shū)的主要內(nèi)容第2章模具制造工藝規(guī)程2.1根本概念2.2工件的安裝和基準(zhǔn)選擇2.3工藝路線的擬訂2.4工序設(shè)計(jì)2.5加工精度與外表質(zhì)量第2章模具制造工藝規(guī)程2.1根本概念2.1.1生產(chǎn)過(guò)程和工藝過(guò)程1．生產(chǎn)過(guò)程模具制造是在一定的工藝條件下，改變模具材料的形狀、尺寸和性質(zhì)，使之成為符合設(shè)計(jì)要求的模具零件，再經(jīng)裝配、試模和修整而得到整副模具產(chǎn)品的過(guò)程。1〕生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備2〕零件成形加工3〕模具裝配第2章模具制造工藝規(guī)程2．工藝過(guò)程在模具制造過(guò)程中，直接改變工件形狀、尺寸、物理性質(zhì)和裝配過(guò)程等稱為工藝過(guò)程。按照完成零件制造過(guò)程中采用的不同工藝方法，工藝過(guò)程可以分為鑄造、鍛造、沖壓、焊接、熱處理、機(jī)械加工、外表處理和裝配等工藝過(guò)程。以機(jī)械加工方法〔主要是切削加工方法〕直接改變毛坯的形狀、尺寸和外表質(zhì)量，使其成為合格零件的過(guò)程，稱為機(jī)械加工工藝過(guò)程。將合理的機(jī)械加工工藝過(guò)程確定后，以文字形式作為加工的技術(shù)文件，即為模具機(jī)械加工工藝規(guī)程。第2章模具制造工藝規(guī)程2.1.2機(jī)械加工工藝過(guò)程1．工序一個(gè)或一組工人在同一個(gè)工作地點(diǎn)，對(duì)一個(gè)或同時(shí)幾個(gè)工件所連續(xù)完成的那一局部工藝過(guò)程稱為工序。第2章模具制造工藝規(guī)程第2章模具制造工藝規(guī)程2．安裝確定工件在機(jī)床或夾具上占有一個(gè)正確位置的過(guò)程，稱為定位。工件定位后將其固定，使之在加工過(guò)程中保持定位位置不變，即夾緊。工件的定位和夾緊過(guò)程稱為裝夾。在某一工序中，有時(shí)需要對(duì)工件進(jìn)行屢次裝夾加工，工件經(jīng)一次裝夾后所完成的那局部工序稱為安裝。3．工位為了完成一定的工序內(nèi)容，一次裝夾工件后，工件與夾具或設(shè)備的可動(dòng)局部一起相對(duì)于刀具和設(shè)備的固定局部所占據(jù)的每一個(gè)位置，稱為工位。第2章模具制造工藝規(guī)程4．工步對(duì)工序進(jìn)一步劃分即為工步。一道工序〔一次安裝或一個(gè)工位〕中，可能需要加工假設(shè)干個(gè)外表只用一把刀具，也可能雖只加工一個(gè)外表，但卻要用假設(shè)干把不同刀具。在加工外表和加工工具不變的情況下，所連續(xù)完成的那一局部工序，稱為一個(gè)工步。5．走刀〔行程〕有些工步，由于余量較大或其他原因，需要用同一刀具，對(duì)同一外表進(jìn)行屢次切削，那么刀具對(duì)工件每進(jìn)行一次切削就是一次走刀〔行程〕。第2章模具制造工藝規(guī)程2.1.3生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型1．生產(chǎn)綱領(lǐng)機(jī)械產(chǎn)品在方案期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度方案稱為該產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)。第2章模具制造工藝規(guī)程2．生產(chǎn)類型1〕單件生產(chǎn)生產(chǎn)的產(chǎn)品品種較多，每種產(chǎn)品的產(chǎn)量很少，同一個(gè)工作地點(diǎn)的加工對(duì)象經(jīng)常改變，且很少重復(fù)生產(chǎn)。如新產(chǎn)品試制用的各種模具和大型模具等都屬于單件生產(chǎn)。2〕成批生產(chǎn)產(chǎn)品的品種不是很多，但每一種產(chǎn)品均有一定的數(shù)量，同一個(gè)工作地點(diǎn)的加工對(duì)象周期性地更換，這種生產(chǎn)稱為成批生產(chǎn)。如模具的標(biāo)準(zhǔn)模架、模座、導(dǎo)柱、導(dǎo)套等多屬于成批生產(chǎn)。第2章模具制造工藝規(guī)程2.1.4制訂工藝規(guī)程的原那么和步驟1．機(jī)械加工工藝規(guī)程的作用〔1〕工藝規(guī)程是指導(dǎo)生產(chǎn)的技術(shù)文件〔2〕工藝規(guī)程是生產(chǎn)組織和管理的依據(jù)〔3〕工藝規(guī)程是加工檢驗(yàn)的依據(jù)2．制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的原那么模具加工的生產(chǎn)類型一般為單件小批生產(chǎn)，制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的根本原那么就是要保證以最低的生產(chǎn)本錢和最高的生產(chǎn)效率，可靠地加工出符合設(shè)計(jì)圖樣所要求的模具產(chǎn)品。第2章模具制造工藝規(guī)程3．制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的步驟①零件圖的研究與工藝分析②確定毛坯的種類③設(shè)計(jì)工藝過(guò)程④工序設(shè)計(jì)⑤填寫工藝文件4．工藝文件的格式及應(yīng)用〔1〕機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片〔2〕機(jī)械加工工序卡片〔3〕機(jī)械加工工藝〔綜合〕卡片第2章模具制造工藝規(guī)程2.2工件的安裝和基準(zhǔn)選擇2.2.1基準(zhǔn)的概念1．設(shè)計(jì)基準(zhǔn)零件設(shè)計(jì)圖樣上所采用的基準(zhǔn)，稱為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。

帶頭導(dǎo)套

第2章模具制造工藝規(guī)程2．工藝基準(zhǔn)1〕工序基準(zhǔn)2〕定位基準(zhǔn)3〕測(cè)量基準(zhǔn)4〕裝配基準(zhǔn)①基準(zhǔn)重合原那么。②基準(zhǔn)統(tǒng)一原那么。③基準(zhǔn)對(duì)應(yīng)原那么。④基準(zhǔn)傳遞與轉(zhuǎn)換原那么。第2章模具制造工藝規(guī)程2.2.2工件的安裝方式1．直接裝夾

第2章模具制造工藝規(guī)程2．找正裝夾3．夾具裝夾工件、夾具和機(jī)床之間的位置關(guān)系

第2章模具制造工藝規(guī)程2.2.3定位基準(zhǔn)的選擇1．粗基準(zhǔn)的選擇

大型沖壓模座粗基準(zhǔn)的選擇

第2章模具制造工藝規(guī)程2．精基準(zhǔn)的選擇①應(yīng)盡可能選用加工外表的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為精基準(zhǔn)，防止基準(zhǔn)不重合造成的定位誤差。這一原那么就是“基準(zhǔn)重合〞原那么。②當(dāng)工件以某一組精基準(zhǔn)定位，可以比較方便地加工其他各外表時(shí)，應(yīng)盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準(zhǔn)定位，這就是“基準(zhǔn)統(tǒng)一〞原那么。③當(dāng)精加工和光整加工工序要求余量盡量小而均勻時(shí)，應(yīng)選擇加工外表本身作為精基準(zhǔn)，而該加工外表與其他外表之間的位置精度那么要求由先行工序保證，即遵循“自為基準(zhǔn)〞原那么。④為了獲得均勻的加工余量或較高的位置精度，在選擇精基準(zhǔn)時(shí)，可遵循“互為基準(zhǔn)〞的原那么。⑤精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)使定位準(zhǔn)確，夾緊可靠。第2章模具制造工藝規(guī)程2.3工藝路線的擬訂2.3.1外表加工方法的選擇第2章模具制造工藝規(guī)程第2章模具制造工藝規(guī)程第2章模具制造工藝規(guī)程軸線平行孔的加工方法及孔距精度等級(jí)單位：mm

第2章模具制造工藝規(guī)程外圓和內(nèi)孔的幾何形狀精度

第2章模具制造工藝規(guī)程平面的幾何形狀和相互位置精度

第2章模具制造工藝規(guī)程各種加工方法的經(jīng)濟(jì)粗糙度

第2章模具制造工藝規(guī)程2.3.2加工階段的劃分1．工藝規(guī)程劃分階段的原那么〔1〕粗加工階段〔2〕半精加工階段〔3〕精加工階段〔4〕光整加工階段2．工藝過(guò)程分階段的主要原因〔1〕保證加工質(zhì)量〔2〕合理使用設(shè)備〔3〕便于安排熱處理工序第2章模具制造工藝規(guī)程2.3.3加工順序的安排1．機(jī)械加工順序的安排〔1〕先粗后精〔2〕先主后次〔3〕基面先行〔4〕先面后孔第2章模具制造工藝規(guī)程2．熱處理工序的安排1〕預(yù)先熱處理〔1〕退火和正火〔2〕調(diào)質(zhì)〔3〕時(shí)效2〕最終熱處理〔1〕淬火〔2〕滲碳淬火〔3〕回火〔4〕氮化第2章模具制造工藝規(guī)程3．輔助工序的安排1〕檢驗(yàn)工序①粗加工全部結(jié)束后，精加工之前；②零件從一個(gè)車間轉(zhuǎn)向另一個(gè)車間前后；③重要工序加工前后；④零件加工完畢，進(jìn)入裝配和成品庫(kù)時(shí)。2〕其他輔助工序的安排零件的外表處理，如電鍍、發(fā)藍(lán)、涂漆等，一般均安排在工藝過(guò)程的最后。但有些大型鑄件的內(nèi)腔不加工面，常在加工之前先涂防銹漆等。去毛刺、倒棱、去磁、清洗等，應(yīng)適當(dāng)穿插在工藝過(guò)程中進(jìn)行。第2章模具制造工藝規(guī)程2.3.4工序的集中與分散1．工序集中的特點(diǎn)①有利于采用高生產(chǎn)率的專用設(shè)備和工藝裝備，可大大提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；②減少了工序數(shù)目、縮短工藝路線，從而簡(jiǎn)化生產(chǎn)方案和生產(chǎn)組織工作；③減少了設(shè)備數(shù)量，相應(yīng)地減少了操作工人和生產(chǎn)面積；④減少了工件安裝次數(shù)，不僅縮短了輔助時(shí)間，而且一次安裝加工較多的外表，也易于保證這些外表的相對(duì)位置精度；⑤專用設(shè)備和工藝裝備較復(fù)雜，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作和投資比較大，轉(zhuǎn)換新產(chǎn)品比較困難。第2章模具制造工藝規(guī)程2．工序分散的特點(diǎn)①設(shè)備與工藝裝備比較簡(jiǎn)單，調(diào)整方便，生產(chǎn)工人便于掌握，容易適應(yīng)產(chǎn)品的變換；②可以采用最合理的切削用量，減少機(jī)動(dòng)時(shí)間；③設(shè)備數(shù)目較多，操作工人多，生產(chǎn)面積大。第2章模具制造工藝規(guī)程2.4工序設(shè)計(jì)2.4.1機(jī)床與工藝設(shè)備的選擇1．機(jī)床的選擇①機(jī)床的加工范圍應(yīng)與零件的外廓尺寸相適應(yīng)。②機(jī)床精度應(yīng)與工序要求的加工精度相適應(yīng)。③機(jī)床的生產(chǎn)率與加工零件的生產(chǎn)類型相適應(yīng)。④機(jī)床選擇還應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況。2．夾具選擇單件小批生產(chǎn)，應(yīng)盡量選用通用夾具，如各種卡盤、臺(tái)鉗和回轉(zhuǎn)臺(tái)等。為提高生產(chǎn)率，應(yīng)積極推廣使用組合夾具。大批大量生產(chǎn)，應(yīng)采用高生產(chǎn)率的氣、液傳動(dòng)的專用夾具。夾具的精度應(yīng)與加工精度相適應(yīng)。第2章模具制造工藝規(guī)程3．刀具選擇刀具的選擇主要取決于工序所采用的加工方法、加工外表的尺寸、工件材料、所要求的精度和外表粗糙度、生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)性等。在選擇時(shí)一般應(yīng)盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)刀具，必要時(shí)也可采用各種高生產(chǎn)率的復(fù)合刀具及其他一些專用刀具。刀具的類型、規(guī)格及精度等級(jí)應(yīng)符合加工要求。4．量具選擇量具的選擇主要是根據(jù)生產(chǎn)類型和要求檢驗(yàn)的精度來(lái)確定。在單件小批生產(chǎn)中，應(yīng)采用通用量具量?jī)x，如游標(biāo)卡尺與百分表等；大批大量生產(chǎn)中，應(yīng)采用各種量規(guī)和一些高生產(chǎn)率的專用檢具。量具的精度必須與加工精度相適應(yīng)。第2章模具制造工藝規(guī)程2.4.2加工余量與工序尺寸1．加工余量

第2章模具制造工藝規(guī)程第2章模具制造工藝規(guī)程被包容件的加工余量和公差

第2章模具制造工藝規(guī)程2．加工余量確實(shí)定1〕分析計(jì)算法2〕經(jīng)驗(yàn)估計(jì)法3〕查表修正法中、小尺寸模具的工序余量

第2章模具制造工藝規(guī)程3．工序尺寸與公差確實(shí)定①確定各加工工序的加工余量；②從終加工工序開(kāi)始〔即從設(shè)計(jì)尺寸開(kāi)始〕到第2道加工工序，依次加上每道加工工序余量，可分別得到各工序的根本尺寸〔包括毛坯尺寸〕；③除終加工工序以外，其他各加工工序按各自所采用加工方法的經(jīng)濟(jì)加工精度確定工序尺寸公差〔終加工工序的公差按設(shè)計(jì)要求確定〕；④填寫工序尺寸，并按“入體原那么〞標(biāo)注工序尺寸公差。第2章模具制造工藝規(guī)程2.5加工精度與外表質(zhì)量2.5.1加工精度1．加工精度與加工誤差加工精度是零件加工后的實(shí)際幾何參數(shù)〔尺寸、形狀和位置〕對(duì)理想幾何參數(shù)的符合程度。加工誤差是指零件加工后的實(shí)際幾何參數(shù)〔尺寸、形狀和位置〕對(duì)理想幾何參數(shù)的偏離程度。零件加工后產(chǎn)生的加工誤差，主要是由機(jī)床、夾具、刀具、量具和工件所組成的工藝系統(tǒng)，在完成零件加工的任何一道工序的加工過(guò)程中有很多誤差因素在起作用，這些造成零件加工誤差的因素稱之為原始誤差?！?〕工藝系統(tǒng)的原有誤差〔2〕加工過(guò)程中的其他因素第2章模具制造工藝規(guī)程2．保證和提高加工精度的主要途徑1〕減少或消除原始誤差2〕補(bǔ)償或抵消原始誤差3〕轉(zhuǎn)移原始誤差4〕分化或均化原始誤差第2章模具制造工藝規(guī)程2.5.2外表質(zhì)量1．加工外表質(zhì)量的含義機(jī)械加工的外表質(zhì)量也稱外表完整性，它包含外表的幾何特征和外表層的力學(xué)性能的變化。1〕加工外表的幾何特征2〕加工外表層的力學(xué)性能的變化第2章模具制造工藝規(guī)程2．加工外表質(zhì)量對(duì)零件的使用性能和使用壽命的影響〔1〕外表質(zhì)量對(duì)零件工作精度及其保持性的影響初期磨損量與外表粗糙度的關(guān)系第2章模具制造工藝規(guī)程〔2〕外表質(zhì)量對(duì)零件抗腐蝕性的影響〔3〕外表質(zhì)量對(duì)零件疲勞強(qiáng)度的影響〔4〕外表質(zhì)量對(duì)零件之間配合性質(zhì)的影響3．改善外表質(zhì)量的途徑一般而言，可以通過(guò)各種工藝措施，如降低零件外表粗糙度，減小剩余拉應(yīng)力，防止外表燒傷和裂紋，對(duì)零件進(jìn)行外表強(qiáng)化，來(lái)到達(dá)改善外表質(zhì)量的目的。第2章模具制造工藝規(guī)程復(fù)習(xí)思考題什么是模具加工工藝規(guī)程？在模具制造中，它主要有哪些作用？制訂模具加工工藝規(guī)程的根本原那么是什么？合理的加工工藝規(guī)程應(yīng)滿足哪些根本要求？什么是工藝基準(zhǔn)？簡(jiǎn)述工藝基準(zhǔn)的選擇原那么。在選擇加工方法時(shí)，重點(diǎn)要考慮哪些因素？零件的加工為什么常常要?jiǎng)澐旨庸るA段？劃分加工階段的原那么是什么？機(jī)械加工順序安排的根本原那么是什么？試舉例說(shuō)明。保證和提高加工精度的主要途徑有哪些？第3章模具的常規(guī)加工方法3.1車削加工3.2銑削加工3.3鉆削加工3.4鏜削加工3.5磨削加工第3章模具的常規(guī)加工方法3.1車削加工3.1.1車削運(yùn)動(dòng)及車削用量第3章模具的常規(guī)加工方法1．車削運(yùn)動(dòng)及車削外表車削運(yùn)動(dòng)及車削用量

第3章模具的常規(guī)加工方法2．車削用量切削速度vC

進(jìn)給量f背吃刀量aP

第3章模具的常規(guī)加工方法3．車削用量的選擇1〕背吃刀量aP的選擇2〕進(jìn)給量f的選擇3〕切削速度vC的選擇主軸轉(zhuǎn)速n

第3章模具的常規(guī)加工方法3.1.2常用刀具材料1．刀具材料應(yīng)具備的性能1〕高硬度和高耐磨性2〕足夠的強(qiáng)度與沖擊韌性3〕高耐熱性2．常用刀具材料1〕高速鋼2〕硬質(zhì)合金3．涂層刀具4．其他刀具材料第3章模具的常規(guī)加工方法3.1.3車削精度1．車削精度車削零件主要由旋轉(zhuǎn)外表和端面組成，車削精度可分為尺寸精度、形狀精度和位置精度3局部。第3章模具的常規(guī)加工方法2．車削經(jīng)濟(jì)精度精度與本錢的關(guān)系曲線加工費(fèi)用與外表粗糙度的關(guān)系曲線第3章模具的常規(guī)加工方法3.1.4車削加工1．回轉(zhuǎn)體類零件車削主要用于導(dǎo)柱、導(dǎo)套、澆口套等回轉(zhuǎn)體類零件熱處理前的粗加工，成形零件的回轉(zhuǎn)曲面型腔、型芯、凸模和凹模等零件的粗、精加工。對(duì)要求具有較高的尺寸精度、外表粗糙度和耐磨性的零件，如導(dǎo)柱、導(dǎo)套、澆口套、凸模和凹模等，需在半精車后再熱處理，最后在磨床上磨削。對(duì)拉桿等零件，車削可以直接作為成形加工。毛坯為棒料的零件，一般先加工中心孔，然后以中心孔作為定位基準(zhǔn)。第3章模具的常規(guī)加工方法2．回轉(zhuǎn)曲面型腔車削型腔車削加工中，除內(nèi)形外表為圓柱、圓錐外表可以應(yīng)用普通的內(nèi)孔車刀進(jìn)行車削外，對(duì)于球形面、半圓面或圓弧面的車削加工，為了保證尺寸、形狀和精度的要求，一般都采用樣板車刀進(jìn)行最后的成形車削。曲面型腔車削

仿形車削

第3章模具的常規(guī)加工方法3.2銑削加工3.2.1銑削運(yùn)動(dòng)及銑削用量第3章模具的常規(guī)加工方法1．銑削運(yùn)動(dòng)①銑刀的旋轉(zhuǎn)——主運(yùn)動(dòng)；②工件隨工作臺(tái)緩慢的直線移動(dòng)——進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。2．銑削用量銑削速度vC:進(jìn)給量f:背吃刀量〔銑削深度〕aP:側(cè)吃刀量〔銑削寬度〕ae:第3章模具的常規(guī)加工方法2．銑削用量選擇的原那么通常粗加工為了保證必要的刀具耐用度，應(yīng)優(yōu)先采用較大的側(cè)吃刀量或背吃刀量，其次是加大進(jìn)給量，最后才是根據(jù)刀具耐用度的要求選擇適宜的銑削速度，這樣選擇是因?yàn)殂娤魉俣葘?duì)刀具耐用度影響最大，進(jìn)給量次之，側(cè)吃刀量或背吃刀量影響最??；精加工時(shí)為減小工藝系統(tǒng)的彈性變形，必須采用較小的進(jìn)給量，同時(shí)為了抑制積屑瘤的產(chǎn)生。對(duì)于硬質(zhì)合金銑刀應(yīng)采用較高的銑削速度，對(duì)高速鋼銑刀應(yīng)采用較低的銑削速度，如銑削過(guò)程中不產(chǎn)生積屑瘤時(shí)，也應(yīng)采用較大的銑削速度。第3章模具的常規(guī)加工方法3.2.2常用銑床附件第3章模具的常規(guī)加工方法3.2.3銑削加工1．平面銑削平面銑削在模具中應(yīng)用最為廣泛，模具中的定、動(dòng)模板等模板類零件，在精磨前均需通過(guò)銑削來(lái)去除較大的加工余量；銑削還用于模板上的安裝型腔鑲塊的方槽、滑塊的導(dǎo)滑槽、各種孔的止口等局部的精加工和鑲塊、壓板、鎖緊塊熱處理前的加工。2．孔系加工直接用立銑工作臺(tái)的縱、橫走刀來(lái)控制平面孔系的坐標(biāo)尺寸，所到達(dá)的孔距精度遠(yuǎn)高于劃線鉆孔的加工精度，可以滿足模具上低精度的孔系要求。3．鏜削加工臥式和立式銑床也可以代替鏜床進(jìn)行一些加工，如斜導(dǎo)柱孔系的加工，一般是在模具相關(guān)局部裝配好后，在銑床上一次加工完成；同理，導(dǎo)柱、導(dǎo)套孔也可如是加工。第3章模具的常規(guī)加工方法4．成形面銑削

圓轉(zhuǎn)臺(tái)銑削圓弧面

仿形銑削示意圖

1-銑刀2-工件3-中間裝置4-靠模5-仿形頭

第3章模具的常規(guī)加工方法5．雕刻加工刻模銑床示意圖第3章模具的常規(guī)加工方法3.3鉆削加工3.3.1鉆、擴(kuò)、锪和鉸孔

1．鉆孔鉆孔主要用于孔的粗加工。普通孔的鉆削主要有兩種方法：一種是在車床上鉆孔，工件旋轉(zhuǎn)而鉆頭不轉(zhuǎn)；另一種是在鉆床或鏜床上鉆孔，鉆頭旋轉(zhuǎn)而工件不轉(zhuǎn)。2．?dāng)U孔擴(kuò)孔是用擴(kuò)孔鉆對(duì)已經(jīng)鉆出的孔進(jìn)一步加工，以提高孔的加工精度的加工方法。擴(kuò)孔鉆結(jié)構(gòu)與麻花鉆相似，但齒數(shù)較多，有3～4齒，導(dǎo)向性好；中心處沒(méi)有切削刃，消除了橫刃影響，改善了切削條件；切削余量較小，容屑槽小，使鉆芯增大，剛度好，切削時(shí)，可采用較大的切削用量。故擴(kuò)孔的加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率都高于鉆孔。

第3章模具的常規(guī)加工方法3．锪孔在原有孔的孔口外表需要加工成圓柱形沉孔、錐形沉孔或凸臺(tái)端面時(shí)，可用锪鉆锪孔。4．鉸孔鉸孔是中小孔徑的半精加工和精加工方法之一，是用鉸刀在工件孔壁上切除微金屬層的加工方法。第3章模具的常規(guī)加工方法3.3.2深孔加工1.深孔加工大型注塑、壓鑄模具上的冷卻孔、推桿孔和加熱器孔等，一般為孔徑比〔D/L〕為1：6以上的深孔，在加工時(shí)有其特殊性。〔1〕由于孔徑比大，鉆桿細(xì)長(zhǎng)，剛性差，工作時(shí)容易產(chǎn)生偏斜和振動(dòng)，因此孔的精度及外表質(zhì)量難以控制?！?〕切屑多而排屑通道長(zhǎng)，假設(shè)斷屑不好，排屑不暢，那么可能由于切屑堵塞而導(dǎo)致鉆頭損壞，孔的加工質(zhì)量也無(wú)法保證?！?〕鉆頭是在幾乎封閉的狀況下工作，而且時(shí)間較長(zhǎng)，熱量多且不易散出，鉆頭極易磨損。第3章模具的常規(guī)加工方法2.深孔鉆床深孔鉆床結(jié)構(gòu)

1-導(dǎo)向套2-容屑槽3-工件4-切屑滑槽5-切屑液6-切屑7-盛切屑網(wǎng)8-深孔鉆油封

9-高壓泵、切削液冷卻裝置及過(guò)濾器10-高壓切削油11-壓力表第3章模具的常規(guī)加工方法深孔鉆頭

1-鉆頭2-鉆柄3-傳動(dòng)器4-排屑槽5-軸承局部6-油孔L-總長(zhǎng)度α-外導(dǎo)角余角β-內(nèi)導(dǎo)角余角γ-導(dǎo)向塊角D/4-鉆尖偏移距離l-邊距△-本體間隙

第3章模具的常規(guī)加工方法3.4鏜削加工3.4.1鏜削加工單刃鏜刀

1-調(diào)整螺釘2-固定螺釘

微調(diào)鏜刀

1-鏜刀頭2-刀片3-調(diào)整螺母4-鏜刀5-拉緊螺釘6-墊圈7-導(dǎo)向鍵

第3章模具的常規(guī)加工方法3.4.2坐標(biāo)鏜削1．加工前的準(zhǔn)備1〕模板的放置2〕確定基準(zhǔn)并找正3〕確定原始點(diǎn)位置和坐標(biāo)值的轉(zhuǎn)換機(jī)械式尋邊器

第3章模具的常規(guī)加工方法2．鏜孔加工鏜孔加工的一般順序?yàn)榭字行亩ㄎ弧@定心孔—鉆孔—擴(kuò)孔—半精鏜—精鉸或精鏜。

第3章模具的常規(guī)加工方法第3章模具的常規(guī)加工方法3.5磨削加工第3章模具的常規(guī)加工方法〔1〕磨削屬多刀、多刃切削〔2〕磨削屬微刃切削〔3〕磨削速度大〔4〕加工范圍廣第3章模具的常規(guī)加工方法3.5.1砂輪的特性及選用1．砂輪特性砂輪特性包括磨料、粒度、結(jié)合劑、硬度、組織、形狀和尺寸等6大要素。1〕磨料第3章模具的常規(guī)加工方法2〕粒度第3章模具的常規(guī)加工方法3〕結(jié)合劑4〕硬度第3章模具的常規(guī)加工方法5〕組織第3章模具的常規(guī)加工方法6〕砂輪的形狀和尺寸第3章模具的常規(guī)加工方法2．砂輪的選用

第3章模具的常規(guī)加工方法3.5.2磨削運(yùn)動(dòng)與磨削用量第3章模具的常規(guī)加工方法3.5.3平面與外圓磨削1．平面磨削平面磨削作為模具零件的終加工工序，一般安排在精銑、精刨和熱處理之后。磨削模板時(shí)，直接用電磁吸盤將工件裝夾；對(duì)于小尺寸零件，常用精密平口鉗、導(dǎo)磁角鐵或正弦?jiàn)A具等裝夾工件。正弦精密平口鉗

1-底座2、4-鉗口3-工件5-夾緊螺栓6-正弦圓柱7-塊規(guī)組

垂直面磨削

第3章模具的常規(guī)加工方法2．外圓磨削外圓磨削是指磨削工件的外圓柱面、外圓錐面等，外圓磨削可以在外圓磨床上進(jìn)行，也可以在無(wú)心磨床上進(jìn)行。某些外圓磨床還具備有磨削內(nèi)圓的內(nèi)圓磨頭附件，用于磨削內(nèi)圓柱面和內(nèi)圓錐面。凡帶有內(nèi)圓磨頭的外圓磨床，習(xí)慣上稱為萬(wàn)能外圓磨床。外圓磨削方法分為縱向磨削法、橫向磨削法、混合磨削法和深磨法等。第3章模具的常規(guī)加工方法3.5.4成形磨削1．成形磨削方法

第3章模具的常規(guī)加工方法2．成形磨削常用機(jī)床1〕平面磨床2〕成形磨床成形磨床

1—手輪2—垂直導(dǎo)軌3—縱向?qū)к?—磨頭架5—電動(dòng)機(jī)6—砂輪7—測(cè)量平臺(tái)

8—萬(wàn)能夾具9—夾具工作臺(tái)10—手輪11—手把12—手把13—床身第3章模具的常規(guī)加工方法3〕光學(xué)曲線磨床光學(xué)曲線磨床

1—床身2—坐標(biāo)工作臺(tái)3—砂輪架4—投影屏幕磨削曲線輪廓的側(cè)邊

第3章模具的常規(guī)加工方法光學(xué)曲線磨床工作原理1-光源2-工件3-砂輪4-物鏡5、6-三棱鏡7-平面鏡8-投影屏幕第3章模具的常規(guī)加工方法4〕數(shù)控成形磨床數(shù)控成形磨削

1—砂輪2—工件3—金剛刀

第3章模具的常規(guī)加工方法成形砂輪磨削

1—砂輪2—工件3—金剛刀

復(fù)合磨削

第3章模具的常規(guī)加工方法3.5.5坐標(biāo)磨削1．坐標(biāo)磨床

坐標(biāo)磨床的運(yùn)動(dòng)

第3章模具的常規(guī)加工方法2．?dāng)?shù)控坐標(biāo)磨床

成形孔磨削

沉孔磨削

內(nèi)腔底面磨削

凹球面磨削

第3章模具的常規(guī)加工方法二維輪廓磨削

三維輪廓磨削

第4章模具的數(shù)控加工與編程

4.1數(shù)控機(jī)床概述4.2數(shù)控機(jī)床編程根底4.3數(shù)控車削4.4數(shù)控銑削4.5加工中心4.6高速加工技術(shù)第4章模具的數(shù)控加工與編程

4.1數(shù)控機(jī)床概述4.1.1數(shù)控機(jī)床的根本概念數(shù)字控制〔NumericalControl，NC〕機(jī)床，簡(jiǎn)稱數(shù)控機(jī)床，它是通過(guò)數(shù)字化信號(hào)來(lái)控制機(jī)床運(yùn)動(dòng)及其加工過(guò)程。具體地說(shuō)，數(shù)控機(jī)床通過(guò)編制程序，即通過(guò)數(shù)字〔代碼〕指令來(lái)自動(dòng)完成機(jī)床各個(gè)坐標(biāo)的協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)，正確地控制機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件的位移量，并且按加工的動(dòng)作順序，自動(dòng)控制機(jī)床各個(gè)部件的動(dòng)作。第4章模具的數(shù)控加工與編程

①加工過(guò)程柔性好，適宜多品種、單件小批量加工和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)試制，對(duì)不同的復(fù)雜工件只需要重新編制加工程序，對(duì)機(jī)床的調(diào)整很少，加工適應(yīng)性強(qiáng)。②加工自動(dòng)化程度高，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。③加工零件的一致性好，質(zhì)量穩(wěn)定，加工精度高。機(jī)床的制造精度高、剛性好，加工時(shí)工序集中，一次裝夾，不需要鉗工劃線。數(shù)控機(jī)床的定位精度和重復(fù)定位精度高，依照數(shù)控機(jī)床的不同檔次，一般定位精度可達(dá)0.005mm，重復(fù)定位精度可達(dá)0.002mm。④可實(shí)現(xiàn)多坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)，加工其他設(shè)備難以加工的，由數(shù)學(xué)模型描述的復(fù)雜曲線或曲面輪廓。⑤應(yīng)用計(jì)算機(jī)編制加工程序，便于實(shí)現(xiàn)模具的計(jì)算機(jī)輔助制造〔CAM〕。⑥設(shè)備昂貴，投資大，對(duì)工人技術(shù)水平要求高。第4章模具的數(shù)控加工與編程

4.1.2數(shù)控機(jī)床的組成1．?dāng)?shù)控系統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床上最重要的局部，其作用是根據(jù)用戶所輸入的加工程序在系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行必要的數(shù)字運(yùn)算和邏輯運(yùn)算，把用戶程序轉(zhuǎn)換成控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)的控制。數(shù)控機(jī)床通過(guò)直線與圓弧插補(bǔ)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)刀具運(yùn)動(dòng)軌跡的連續(xù)輪廓控制，加工出由直線和圓弧幾何要素構(gòu)成的輪廓工件。數(shù)控系統(tǒng)的刀具補(bǔ)償功能使編程人員可以直接根據(jù)工件的實(shí)際輪廓形狀和尺寸進(jìn)行編程，加工時(shí)CNC系統(tǒng)會(huì)根據(jù)所存儲(chǔ)的刀具半徑值和刀具長(zhǎng)度值來(lái)自動(dòng)計(jì)算刀具中心的運(yùn)動(dòng)軌跡，并控制刀具中心的運(yùn)動(dòng)，完成對(duì)零件的加工。第4章模具的數(shù)控加工與編程

2．伺服系統(tǒng)〔1〕開(kāi)環(huán)伺服系統(tǒng)〔2〕閉環(huán)伺服系統(tǒng)第4章模具的數(shù)控加工與編程

〔3〕半閉環(huán)伺服系統(tǒng)第4章模具的數(shù)控加工與編程

3．輔助控制單元輔助控制單元通常是與數(shù)控系統(tǒng)集成為一體的。它所控制的運(yùn)動(dòng)屬于開(kāi)關(guān)性質(zhì)，如主軸的啟停、換向，刀具的更換，工件的夾緊、松開(kāi)，液壓、冷卻、潤(rùn)滑系統(tǒng)的開(kāi)關(guān)等。4．機(jī)床裸機(jī)裸機(jī)局部與普通機(jī)床的構(gòu)成根本相同，但是根據(jù)數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)作了一些特殊的設(shè)計(jì)以提高機(jī)床的加工精度。例如提高床身、立柱、刀架等支撐件的剛度與抗振性，采用滾珠絲杠、滾動(dòng)導(dǎo)軌及各種消除間隙機(jī)構(gòu)來(lái)提高運(yùn)動(dòng)部件的靈敏度，通過(guò)減少機(jī)床內(nèi)部熱源、設(shè)計(jì)合理的機(jī)床結(jié)構(gòu)和布局來(lái)減少機(jī)床的熱變形等等。第4章模具的數(shù)控加工與編程

4.2數(shù)控機(jī)床編程根底4.2.1數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系統(tǒng)1．控制軸數(shù)與聯(lián)動(dòng)軸數(shù)〔1〕控制軸數(shù)控制軸數(shù)是指在數(shù)控機(jī)床所能實(shí)現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)中，除了主軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)以外的其他所有運(yùn)動(dòng)的數(shù)目?！?〕聯(lián)動(dòng)軸數(shù)聯(lián)動(dòng)軸數(shù)是指機(jī)床能夠同時(shí)控制的軸數(shù)。第4章模具的數(shù)控加工與編程

多軸數(shù)控機(jī)床

第4章模具的數(shù)控加工與編程

2．坐標(biāo)軸及其運(yùn)動(dòng)方向統(tǒng)一規(guī)定與機(jī)床主軸重合或平行的刀具運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)為Z軸，遠(yuǎn)離工件的刀具運(yùn)動(dòng)方向?yàn)閆軸正方向〔+Z〕。X軸是水平的〔平行于零件裝夾面〕，是刀具或零件定位平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的主要坐標(biāo)。右手直角坐標(biāo)系

第4章模具的數(shù)控加工與編程

3．坐標(biāo)原點(diǎn)〔1〕機(jī)床原點(diǎn)、機(jī)床參考點(diǎn)〔2〕工件原點(diǎn)〔3〕編程原點(diǎn)數(shù)控機(jī)床的原點(diǎn)偏置

第4章模具的數(shù)控加工與編程

4．刀位點(diǎn)、對(duì)刀點(diǎn)和換刀點(diǎn)數(shù)控機(jī)床中使用的刀具類型很多，為了更準(zhǔn)確地描述刀具運(yùn)動(dòng)，需要引入刀位點(diǎn)的概念。對(duì)于立銑刀來(lái)說(shuō)，刀位點(diǎn)是刀具的軸線與刀具底平面的交點(diǎn)；對(duì)球頭銑刀來(lái)說(shuō)是球頭局部的球心；對(duì)車刀來(lái)說(shuō)是刀尖；對(duì)鉆頭來(lái)說(shuō)是鉆尖。刀位點(diǎn)是描述刀具運(yùn)動(dòng)的基準(zhǔn)。對(duì)刀點(diǎn)是數(shù)控加工時(shí)刀具〔刀位點(diǎn)〕運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)。對(duì)刀點(diǎn)確定后，刀具相對(duì)編程原點(diǎn)的位置就確定了。為了提高工件的加工精度，對(duì)刀點(diǎn)應(yīng)盡量選在工件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上。同時(shí)，對(duì)刀點(diǎn)找正的準(zhǔn)確度直接影響到工件的加工精度。換刀點(diǎn)是在為數(shù)控車床、數(shù)控鉆鏜床、加工中心等多刀加工的機(jī)床編制程序時(shí)設(shè)定的，用以實(shí)現(xiàn)在加工中途換刀。換刀點(diǎn)的位置應(yīng)根據(jù)工序內(nèi)容和數(shù)控機(jī)床的要求而定，為了防止換刀時(shí)刀具碰傷工件或夾具等，換刀點(diǎn)常常設(shè)在被加工工件的外面，并要遠(yuǎn)離工件。第4章模具的數(shù)控加工與編程

4.2.2數(shù)控程序的格式與編制1．?dāng)?shù)控程序結(jié)構(gòu)〔1〕程序號(hào)〔2〕程序段%0103；N10G90G92X0Y0Z0S500M03；N20G01X-60.0Y10.0F200D01；N30G02X40.0Y10.0R50.0；N40G01G40X0Y0；N50M02；第4章模具的數(shù)控加工與編程

2．常用編程指令1〕G指令G指令為準(zhǔn)備功能指令，用來(lái)規(guī)定刀具和工件相對(duì)運(yùn)動(dòng)的插補(bǔ)方式、機(jī)床坐標(biāo)系、坐標(biāo)平面、刀具補(bǔ)償、固定循環(huán)等多種設(shè)置。G指令從G00到G99共有100種代碼。2〕M指令M指令是輔助功能指令，用來(lái)控制機(jī)床或系統(tǒng)的開(kāi)、關(guān)，如開(kāi)、停冷卻泵，主軸正、反轉(zhuǎn)，運(yùn)動(dòng)部件的夾緊與松開(kāi)，程序結(jié)束等。3〕F,S,T指令F指令是續(xù)效指令，用來(lái)確定進(jìn)給速度，單位是mm/min。S指令也是續(xù)效指令，用來(lái)確定主軸轉(zhuǎn)速，單位是r/min。T指令用于在自動(dòng)換刀的數(shù)控機(jī)床中選擇所需的刀具，T后面的數(shù)字代表刀具的編號(hào)。第4章模具的數(shù)控加工與編程

3．計(jì)算機(jī)輔助數(shù)控編程方法數(shù)控程序的編制方法有3種，手工編程、自動(dòng)編程和計(jì)算機(jī)輔助編程?！?〕零件圖及加工工藝分析〔2〕幾何造型〔3〕刀位軌跡的生成〔4〕后置處理〔5〕程序輸出第4章模具的數(shù)控加工與編程

4.3數(shù)控車削4.3.1數(shù)控車床加工概述1.數(shù)控車床簡(jiǎn)介

CK7815數(shù)控車床

1-床體2-充電讀帶機(jī)3-機(jī)床操作臺(tái)4-數(shù)控系統(tǒng)操作面板5-傾斜60°導(dǎo)軌

6-刀盤7-防護(hù)門8-尾座9-排屑裝置第4章模具的數(shù)控加工與編程

2.數(shù)控車床的應(yīng)用〔1〕加工精度要求高和外表粗糙度值低的回轉(zhuǎn)體零件?！?〕加工輪廓形狀復(fù)雜的零件?！?〕加工特殊類型的螺紋。第4章模具的數(shù)控加工與編程

4.3.2數(shù)控車削編程數(shù)控車床的機(jī)床原點(diǎn)與參考點(diǎn)

第4章模具的數(shù)控加工與編程

1．?dāng)?shù)控車床的編程特點(diǎn)〔1〕輪廓切削車外圓循環(huán)走刀過(guò)程

車端面循環(huán)走刀過(guò)程

第4章模具的數(shù)控加工與編程

車成形面循環(huán)走刀過(guò)程

第4章模具的數(shù)控加工與編程

〔2〕切槽〔包括切斷〕外圓切槽循環(huán)走刀過(guò)程

第4章模具的數(shù)控加工與編程

〔3〕車螺紋切削螺紋種類

車螺紋循環(huán)走刀過(guò)程

變導(dǎo)程螺紋

第4章模具的數(shù)控加工與編程

〔4〕鉆孔高速啄式鉆孔固定循環(huán)走刀過(guò)程

第4章模具的數(shù)控加工與編程

2．編程舉例

第4章模具的數(shù)控加工與編程

3．?dāng)?shù)控車加工計(jì)算機(jī)輔助編程1〕生成刀位軌跡數(shù)控車床與車削中心常用的刀具

第4章模具的數(shù)控加工與編程

2〕生成NC程序得到刀位軌跡以后，就可以生成NC程序，過(guò)程如下。①利用“軌跡仿真〞功能項(xiàng)觀察所生成的刀位軌跡是否合理，假設(shè)不理想，修改參數(shù)后重新進(jìn)行。②后置處理設(shè)置，指定加工機(jī)床及NC程序格式。③在“數(shù)控車〞菜單區(qū)中選取“代碼生成〞功能項(xiàng)，拾取剛生成的刀位軌跡，當(dāng)拾取結(jié)束后系統(tǒng)即生成NC代碼。利用系統(tǒng)的“查看代碼〞功能項(xiàng)可以對(duì)所生成的NC代碼進(jìn)行查看、編輯和修改。第4章模具的數(shù)控加工與編程

4.3.3車削中心1．車削中心車削中心與數(shù)控車床的主要區(qū)別在于?！?〕動(dòng)力刀具功能車削中心在刀架局部增加了驅(qū)動(dòng)刀具旋轉(zhuǎn)的裝置，因此它除了可以裝夾內(nèi)、外圓車刀以外，還可裝夾自驅(qū)動(dòng)的回轉(zhuǎn)刀具，如銑刀、鉆頭、絲錐等?！?〕C軸位置控制功能該功能可以到達(dá)很高的角度定位分辨率〔一般為0.001°〕，還能使主軸和卡盤按進(jìn)給脈沖做任意低速的回轉(zhuǎn)，這樣車床就具有X,Z,C三個(gè)坐標(biāo)，可實(shí)現(xiàn)三坐標(biāo)兩聯(lián)動(dòng)控制。第4章模具的數(shù)控加工與編程

2．車削中心的編程舉例

第4章模具的數(shù)控加工與編程

4.4數(shù)控銑削4.4.1數(shù)控銑床加工概述1.數(shù)控銑床簡(jiǎn)介

1—底座2—強(qiáng)電柜3—變壓器箱4—伺服電動(dòng)機(jī)5—主軸變速手柄和按鈕板6—床身7—數(shù)控柜8,11—保護(hù)開(kāi)關(guān)

9—擋鐵10—操縱臺(tái)12—橫向溜板13—縱向進(jìn)給伺服電機(jī)14—橫向進(jìn)給伺服電機(jī)15—升降臺(tái)16—縱向工作臺(tái)第4章模具的數(shù)控加工與編程

2.數(shù)控銑床的應(yīng)用〔1〕輪廓加工。采用數(shù)控銑床可以輕松地實(shí)現(xiàn)模具的輪廓加工，提高加工效率。如沖頭、凹模的加工，注塑模鑲塊的加工。〔2〕曲面加工。曲面加工是數(shù)控銑削最擅長(zhǎng)的加工領(lǐng)域。數(shù)控銑床可以加工各種復(fù)雜的曲面形狀，并且在零件外表只留下很少的剩余量。在型腔模中用到最多的就是型腔、型芯的加工，以及電極、鑲塊的加工?！?〕孔系加工。除型腔、型芯的固定孔之外，利用數(shù)控銑床或加工中心加工推桿孔、拉桿孔，以及其他有配合要求的孔及孔系，一方面易于保證尺寸精度和位置精度，另一方面也可以減少重復(fù)安裝找正的時(shí)間，有利于縮短模具制造周期。第4章模具的數(shù)控加工與編程

4.4.2數(shù)控銑編程1．?dāng)?shù)控銑床的編程特點(diǎn)①在選擇工件原點(diǎn)的位置時(shí)應(yīng)注意：為便于在編程時(shí)進(jìn)行坐標(biāo)值的計(jì)算，減少計(jì)算錯(cuò)誤和編程錯(cuò)誤，工件原點(diǎn)應(yīng)選在零件圖的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)上；對(duì)于對(duì)稱的零件，工件原點(diǎn)應(yīng)設(shè)在對(duì)稱中心上；對(duì)于一般零件，工件原點(diǎn)設(shè)在工件外輪廓的某一角上；Z軸方向上的零點(diǎn)一般設(shè)在工件外表；為提高被加工零件的加工精度，工件原點(diǎn)應(yīng)盡量選在精度較高的工件外表。②數(shù)控銑床配備的固定循環(huán)功能，主要用于孔加工，包括鉆孔、鏜孔、攻螺紋等。③數(shù)控程序中需要考慮到對(duì)刀具長(zhǎng)度的補(bǔ)償。④編程時(shí)需要對(duì)刀具半徑進(jìn)行補(bǔ)償。第4章模具的數(shù)控加工與編程

2．編程舉例

第4章模具的數(shù)控加工與編程

3．?dāng)?shù)控銑加工計(jì)算機(jī)輔助編程1〕幾何造型2〕加工工藝分析銑內(nèi)槽的3種走刀路徑

第4章模具的數(shù)控加工與編程

3〕刀位軌跡的生成4〕后置處理5〕程序輸出第4章模具的數(shù)控加工與編程

4.5加工中心4.5.1加工中心概述1．加工中心的分類1〕立式加工中心1-數(shù)控柜2-刀庫(kù)3-主軸箱4-操縱臺(tái)5-驅(qū)動(dòng)電源柜6-縱向工作臺(tái)7-滑座8-床身9-X軸進(jìn)給伺服電機(jī)10-換刀機(jī)械手第4章模具的數(shù)控加工與編程

2〕臥式加工中心1-刀庫(kù)2-換刀裝置3-支座4-Y軸伺服電動(dòng)機(jī)5-主軸箱6-主軸7-數(shù)控裝置8-防濺擋板9-回轉(zhuǎn)工作臺(tái)10-切屑槽第4章模具的數(shù)控加工與編程

3〕龍門式加工中心龍門式加工中心的形狀與龍門銑床相似，主軸多為垂直設(shè)置，除自動(dòng)換刀裝置外，還帶有可更換的主軸附件，數(shù)控裝置的功能也較齊全，能夠一機(jī)多用，尤其適用于加工大型或形狀復(fù)雜的零件。4〕五軸加工中心工件一次安裝后能完成除安裝面以外的所有側(cè)面和頂面等5個(gè)面的加工。第4章模具的數(shù)控加工與編程

2．加工中心的主要加工對(duì)象1〕箱體類零件2〕復(fù)雜曲面3〕異形件4〕盤、套、板類零件5〕特殊加工第4章模具的數(shù)控加工與編程

4.5.2加工中心自動(dòng)換刀1.自動(dòng)換刀〔1〕換刀方式1〕機(jī)械手換刀2〕主軸換刀〔2〕刀具識(shí)別1〕刀座編碼2〕刀柄編碼第4章模具的數(shù)控加工與編程

2.機(jī)外對(duì)刀

CCD投影式刀具預(yù)調(diào)儀

第4章模具的數(shù)控加工與編程

4.5.3加工中心編程除換刀程序外，加工中心的編程方法與數(shù)控銑床根本相同。但由于增加了換刀環(huán)節(jié)，在劃分工序內(nèi)容時(shí)可以有如下幾種方法。〔1〕按所用的刀具劃分工序〔2〕按粗、精加工劃分工序〔3〕按先面后孔的原那么劃分工序〔4〕按程序長(zhǎng)短劃分工序第4章模具的數(shù)控加工與編程

加工中心的編程實(shí)例

第4章模具的數(shù)控加工與編程

4.6高速加工技術(shù)4.6.1高速加工的概念及特點(diǎn)Salomon曲線

第4章模具的數(shù)控加工與編程

1．高速加工定義高速切削目前沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的定義。對(duì)于不同的加工方式、不同的工件材料，高速切削的速度是不同的。通常高速切削的切削速度比常規(guī)切削速度高出5～10倍以上?！?〕主軸轉(zhuǎn)速〔切削速度〕高〔2〕進(jìn)給速度快〔3〕切削深度小〔4〕切削行距小第4章模具的數(shù)控加工與編程

2．高速加工的優(yōu)點(diǎn)〔1〕加工效率高〔2〕加工質(zhì)量高〔3〕刀具磨損小第4章模具的數(shù)控加工與編程

4.6.2高速加工設(shè)備與CAM系統(tǒng)1．高速加工設(shè)備〔1〕床身本體〔2〕控制系統(tǒng)〔3〕主軸單元電主軸

第4章模具的數(shù)控加工與編程

〔4〕進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)直線電機(jī)傳動(dòng)示意圖1-直線滾動(dòng)導(dǎo)軌2-床身3-工作臺(tái)4-直線電機(jī)動(dòng)件〔繞組〕5-直線電機(jī)定件〔永久磁鋼〕第4章模具的數(shù)控加工與編程

〔5〕刀具夾持系統(tǒng)〔6〕冷卻系統(tǒng)及溫控系統(tǒng)刀具夾持系統(tǒng)

第4章模具的數(shù)控加工與編程

2．CAM系統(tǒng)〔1〕CAM系統(tǒng)應(yīng)具有很高的計(jì)算速度〔2〕全程自動(dòng)過(guò)切處理能力及自動(dòng)刀柄干預(yù)檢查〔3〕進(jìn)給率優(yōu)化處理功能〔4〕符合高速加工要求的豐富的加工策略第4章模具的數(shù)控加工與編程

4.6.3高速加工應(yīng)用〔1〕淬硬模具型腔的直接加工〔2〕特殊零件的加工〔3〕電火花加工用電極制造〔4〕快速模具制造第4章模具的數(shù)控加工與編程

復(fù)習(xí)思考題什么是數(shù)控機(jī)床？數(shù)控機(jī)床的加工特點(diǎn)有哪些？數(shù)控機(jī)床由哪幾局部組成？各局部的根本功能是什么？試述閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床的控制原理，其與開(kāi)環(huán)控制數(shù)控機(jī)床的差異。簡(jiǎn)述計(jì)算機(jī)輔助數(shù)控編程的根本步驟。數(shù)控車床的編程特點(diǎn)有哪些？加工中心同數(shù)控銑床的區(qū)別是什么？適合加工中心加工的對(duì)象有哪些？加工中心有哪些工藝特點(diǎn)？簡(jiǎn)述高速銑削加工的工藝特點(diǎn)。簡(jiǎn)述高速切削加工技術(shù)在模具加工中的應(yīng)用。第5章模具的特種加工5.1電火花成形加工5.2電火花線切割加工5.3激光加工第5章模具的特種加工5.1電火花成形加工5.1.1電火花成形機(jī)床概述1．電火花加工原理

電火花加工原理圖1-工件2-脈沖電源3-自動(dòng)進(jìn)給調(diào)節(jié)裝置4-工具電極5-工作液6-過(guò)濾器7-工作液泵

第5章模具的特種加工2．電火花成形加工機(jī)床的組成1—床身；2—過(guò)濾器；3—工作臺(tái)；4—主軸頭；

5—立柱；6—液壓泵；7—電源箱第5章模具的特種加工平動(dòng)加工時(shí)電極的運(yùn)動(dòng)軌跡

沖、抽油方式

第5章模具的特種加工3．電火花成形加工的控制參數(shù)1〕離線控制參數(shù)①加工起始階段。②加工深型腔。③補(bǔ)救過(guò)程擾動(dòng)。2〕在線控制參數(shù)①伺服參考電壓。②脈沖間隔。③沖液流量。④伺服抬刀運(yùn)動(dòng)。第5章模具的特種加工5.1.2電火花成形加工的工藝規(guī)律1．影響工件加工速度的主要因素1〕極性效應(yīng)的影響2〕電參數(shù)的影響2．影響工件加工精度的主要因素1〕放電間隙的大小2〕工具電極的損耗3．影響工件外表質(zhì)量的主要因素1〕外表粗糙度2〕外表力學(xué)性能第5章模具的特種加工5.1.3電火花加工用電極材料1.電極材料的選擇2.銅電極不易產(chǎn)生電弧，在較困難的條件下也能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定加工；精加工時(shí)比石墨電極損耗??；易于加工成精密、微細(xì)的花紋，采用精微加工能到達(dá)優(yōu)于Ra1.25m的外表粗糙度；用過(guò)的電極經(jīng)鍛造后還可加工為其他形狀的電極，材料利用率高。缺點(diǎn)：純銅的機(jī)械加工性能不如石墨好。3.石墨電極〔1〕加工速度快、切削性好、修整容易〔2〕快速放電成形、熱膨脹小、損耗低〔3〕重量輕、本錢低第5章模具的特種加工5.1.4電極的設(shè)計(jì)與制造1．型腔電火花加工的工藝方法〔1〕單電極平動(dòng)法〔2〕多電極更換法多電極更換法

1-粗加工電極2-精加工電極3-精加工后的型腔輪廓4-型腔模塊

第5章模具的特種加工〔3〕分解電極法第5章模具的特種加工2．型腔電極的設(shè)計(jì)〔1〕電極的水平尺寸第5章模具的特種加工〔2〕電極垂直尺寸第5章模具的特種加工3．型腔電極的制造純銅電極主要采用機(jī)械加工方法，還可采用線切割、電鑄、擠壓成形和放電成形，并輔之以鉗工修光。線切割法特別適于異形截面或薄片電極；對(duì)型腔形狀復(fù)雜、圖案精細(xì)的純銅電極也可以用電鑄的方法制造；擠壓成形和放電成形加工工藝比較復(fù)雜，適用于同品種大批量電極的制造。石墨材料的機(jī)械加工性能好，機(jī)械加工后修整、拋光都很容易。因此，目前主要采用機(jī)械加工法。因加工石墨時(shí)粉塵較多，最好采用濕式加工〔把石墨先在機(jī)油中浸泡〕。目前普遍采用石墨專用加工中心加工。這種機(jī)床各方面密封性好，可防止石墨粉塵侵入機(jī)床的導(dǎo)軌絲杠和主軸，導(dǎo)致相關(guān)零部件的磨損，及對(duì)人體的傷害。第5章模具的特種加工5.1.5工件和電極的裝夾與定位1．工件的裝夾與定位2.電極裝夾通用夾具

不規(guī)那么電極裝夾1-主軸法蘭2-電極夾具3-電極

螺紋夾頭夾具

1-螺紋夾具2.電極

第5章模具的特種加工3．電極裝夾的調(diào)節(jié)裝置1〕讓電極柄部的定位面與電極的成形部位使用同一工藝基準(zhǔn)?！?〕對(duì)于無(wú)柄的電極，讓電極的水平定位面與其成形部位使用同一工藝基準(zhǔn)。3〕采取人工找正。1—垂直基準(zhǔn)面2—電極柄3,5—調(diào)節(jié)螺釘4—萬(wàn)向裝置

6—固定螺釘7—工具電極8—水平基準(zhǔn)面第5章模具的特種加工4．高精度電極夾具目前已有利用高精度電極夾具來(lái)簡(jiǎn)化以上的電極裝夾和找正過(guò)程。電極可直接裝上而不需要調(diào)整電極的垂直度和回轉(zhuǎn)角度，就能保證電極的裝夾精度?？焖倏ūP〔亦稱基準(zhǔn)座〕、定心板、電極夾以及夾緊插銷的不同組合即構(gòu)成一套完整的電極夾具系統(tǒng)。實(shí)際生產(chǎn)中可按需求選用。第5章模具的特種加工5.2電火花線切割加工5.2.1電火花線切割工作原理與特點(diǎn)第5章模具的特種加工①直接利用線狀的電極絲作電極，不需要制作專用電極，可節(jié)約電極設(shè)計(jì)、制造費(fèi)用。②可以加工用傳統(tǒng)切削加工方法難以加工或無(wú)法加工出的形狀復(fù)雜的工件，如凸輪、齒輪、窄縫、異形孔等。③電極絲在加工中不接觸工件，二者之間的作用力很小，因此工件以及夾具不需要有很高的剛度來(lái)抵抗變形，可以用于切割極薄的工件及在采用切削加工時(shí)容易發(fā)生變形的工件。④電極絲材料不必比工件材料硬，可以加工一般切削方法難以加工的高硬度金屬材料，如淬火鋼、硬質(zhì)合金等。⑤由于電極絲直徑很細(xì)〔0.1～0.25mm，甚至0.03mm〕，切屑極少，且只對(duì)工件進(jìn)行切割加工，故余料還可以使用，對(duì)于貴重金屬加工更有意義。⑥與一般切削加工相比，線切割加工的效率低，加工本錢高，不宜大批量加工形狀簡(jiǎn)單的零件。⑦不能加工非導(dǎo)電材料。第5章模具的特種加工5.2.2電火花線切割加工規(guī)準(zhǔn)的選擇1．短路峰值電流的選擇當(dāng)其他工藝條件不變時(shí)，短路峰值電流大，加工電流峰值就大，單個(gè)脈沖放電的能量亦大，所以放電痕大，切割速度高，外表粗糙度差，電極絲損耗變大，加工精度降低。2．脈沖寬度的選擇在一定的工藝條件下，增加脈沖寬度，單個(gè)脈沖放電能量也增大，那么放電痕增大，切割速度提高，但外表粗糙度變差，電極絲損耗變大。第5章模具的特種加工3．脈沖間隔的選擇在一定的工藝條件下，脈沖間隔對(duì)切割速度影響較大，對(duì)外表粗糙度影響較小。因?yàn)樵趩蝹€(gè)脈沖放電能量確定的情況下，脈沖間隔較小，頻率提高，單位時(shí)間內(nèi)放電次數(shù)增多，平均加工電流增大，故切割速度提高。4．開(kāi)路電壓的選擇在一定的工藝條件下，隨著開(kāi)路電壓峰值的提高，加工電流增大，切割速度提高，外表粗糙度增大。因電壓高使加工間隙變大，所以加工精度略有降低。但間隙大有利于電蝕產(chǎn)物的排除和消電離，可提高加工穩(wěn)定性和脈沖利用率。第5章模具的特種加工①切割速度隨著加工電流峰值、脈沖寬度、脈沖頻率和開(kāi)路電壓的增大而提高，即切割速度隨著平均加工電流的增加而提高；②加工外表粗糙度隨著加工電流峰值、脈沖寬度、開(kāi)路電壓的減小而減?。虎奂庸らg隙隨著開(kāi)路電壓的提高而增大；④工件外表粗糙度的改善有利于提高加工精度；⑤在電流峰值一定的情況下，開(kāi)路電壓的增大有利于提高加工穩(wěn)定性和脈沖利用率。第5章模具的特種加工5.2.3電火花線切割加工的工藝特性

1．電極絲的準(zhǔn)備

2．穿絲孔的準(zhǔn)備

3．工件的裝夾與找正

4．切割路線的選擇

工件的找正和加工基準(zhǔn)

第5章模具的特種加工5.2.4數(shù)控電火花線切割加工編程1．?dāng)?shù)控電火花線切割加工的編程特點(diǎn)

①數(shù)控線切割機(jī)床的坐標(biāo)系符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。②工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)常取為穿絲點(diǎn)的位置。③當(dāng)機(jī)床進(jìn)行錐度切割時(shí)，上絲架導(dǎo)輪做水平移動(dòng)，這是平行于X軸和Y軸的另一組坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)，稱為附加坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)。④線切割的刀具補(bǔ)償只有刀具半徑補(bǔ)償，是對(duì)電極絲中心相對(duì)于工件輪廓的偏移量的補(bǔ)償，偏移量等于電極絲半徑加上放電間隙。沒(méi)有刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償。⑤數(shù)控線切割的程序代碼有3B格式、4B格式及符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的ISO格式。

⑥加工程序中，直線坐標(biāo)以m為單位。

第5章模具的特種加工2．編程舉例

數(shù)控電火花線切割加工實(shí)例

三B指令格式編程BxByBJGZB是分割符xy是坐標(biāo)值如果是直線是終點(diǎn)相對(duì)起點(diǎn)的增量也可以是比值如果是圓弧是圓弧起點(diǎn)坐標(biāo)〔相對(duì)于圓心〕J是計(jì)數(shù)值G是計(jì)數(shù)方向x方向計(jì)數(shù)Gxy方向計(jì)數(shù)GyZ加工指令：位置直線加工順時(shí)針圓弧逆時(shí)針圓

[0,90)L1SR1NR1

[90,180)L2SR2NR2[180,270)L3SR3NR3[270,360)L4SR4NR4

第5章模具的特種加工3．?dāng)?shù)控電火花線切割加工的計(jì)算機(jī)輔助編程1〕幾何造型線切割加工零件根本上是平面輪廓圖形，一般不切割自由曲面類零件，因此工件圖形的計(jì)算機(jī)化工作根本上以二維為主。2〕刀位軌跡的生成線切割軌跡生成參數(shù)表中需要填寫的工程有：切入方式，切割次數(shù)，輪廓精度，錐度角度，支撐寬度，補(bǔ)償實(shí)現(xiàn)方式，刀具半徑補(bǔ)償值等。在填寫完參數(shù)表后，拾取待加工的輪廓線，指定刀具半徑補(bǔ)償方向，指定穿絲點(diǎn)位置及電極絲最終切到的位置，就完成了線切割加工軌跡生成的交互操作。計(jì)算機(jī)將會(huì)按要求自動(dòng)計(jì)算出加工軌跡，并可以對(duì)生成的軌跡進(jìn)行加工仿真。3〕后置處理通用后置處理一般分為兩步，一是機(jī)床類型設(shè)置，它完成數(shù)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)文件的定義，即機(jī)床參數(shù)的輸入，包括確定插補(bǔ)方法、補(bǔ)償控制、冷卻控制、程序起停以及程序首尾控制符等；二是后置設(shè)置，它完成后置輸出的NC程序的格式設(shè)置，即針對(duì)特定的機(jī)床，結(jié)合已經(jīng)設(shè)置好的機(jī)床配置，對(duì)將輸出的數(shù)控程序的程序段行號(hào)格式、程序大小、數(shù)據(jù)格式、編程方式、圓弧控制方式等進(jìn)行設(shè)置。第5章模具的特種加工5.3激光加工

5.3.1激光加工設(shè)備1．激光器

固體激光器的結(jié)構(gòu)示意圖

1-全反射鏡2-工作物質(zhì)3-玻璃套管4-局部反射鏡5-聚光器6-氙燈7-激光器電源聚焦光斑功率密度達(dá)107-1011W/cm2溫度達(dá)10000度以上材料在高溫下急劇溶化和汽化，并爆炸性地高速噴射出來(lái)，同時(shí)產(chǎn)生方向性沖擊波。材料在高溫熔融蒸發(fā)和沖擊波作用下實(shí)現(xiàn)打孔和切割第5章模具的特種加工2．激光器電源

固體激光器電源示意圖

第5章模具的特種加工3．光學(xué)與機(jī)械系統(tǒng)光學(xué)系統(tǒng)的作用在于把激光引向聚焦物鏡并聚焦在加工工件上。為使激光束準(zhǔn)確地聚焦在加工位置，要有焦點(diǎn)位置調(diào)節(jié)及其觀察顯示系統(tǒng)。機(jī)械系統(tǒng)主要包括床身、能在三坐標(biāo)或多坐標(biāo)范圍內(nèi)移動(dòng)的工作臺(tái)及機(jī)電控制系統(tǒng)等。目前一般采用計(jì)算機(jī)來(lái)控制工作臺(tái)或激光器的移動(dòng)。

第5章模具的特種加工5.3.2激光加工工藝規(guī)律〔孔加工〕1．焦距與發(fā)散角發(fā)散角小、焦距短，可獲得更小的光斑及更高的功率密度。所以打的孔不僅深而且錐度小。2．焦點(diǎn)位置外表或略微低于外表，否那么會(huì)導(dǎo)致光斑增大影響加工深度和錐度。3．輸出能量與照射時(shí)間能量越大，孔越深錐度?。徽丈鋾r(shí)間，要適宜4．光斑內(nèi)的能量分布5．激光的屢次照射6．工件材料第5章模具的特種加工5.3.3激光加工的應(yīng)用

1.激光疊加制造

用薄板疊合的凸模

激光疊加模具制造工藝過(guò)程

第5章模具的特種加工2.激光快速成形及快速模具制造3.激光外表強(qiáng)化與修復(fù)〔1〕激光外表相變硬化〔2〕激光外表合金化4.小孔模加工5．沖模開(kāi)發(fā)6.外表紋飾加工確定三維形狀的切邊線和獲得形狀信息

第5章模具的特種加工復(fù)習(xí)思考題電火花加工的根本原理是什么？具有哪些特點(diǎn)？脈沖電源的電參數(shù)主要有哪些？簡(jiǎn)述各參數(shù)對(duì)放電加工的影響。簡(jiǎn)述石墨電極的特點(diǎn)。簡(jiǎn)述型腔電火花加工的工藝方法。電火花線切割加工具有哪些特點(diǎn)？簡(jiǎn)述激光加工在模具領(lǐng)域的應(yīng)用。第6章快速制模

6.1快速成形6.2基于RP的快速制模技術(shù)6.3熔模鑄造6.4硅橡膠模具6.5電鑄模具

第6章快速制模

6.1快速成形6.1.1快速成形技術(shù)的根本原理與特點(diǎn)以材料添加法為根本方法，將三維CAD模型快速〔相對(duì)機(jī)加工而言〕轉(zhuǎn)變?yōu)橛删唧w物質(zhì)構(gòu)成的三維實(shí)體原型。首先在CAD造型系統(tǒng)中獲得一個(gè)三維CAD模型，或通過(guò)測(cè)量?jī)x器測(cè)取實(shí)體的形狀尺寸，轉(zhuǎn)化為CAD模型，再對(duì)模型數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，沿某一方向進(jìn)行平面“分層〞離散化，然后通過(guò)專用的CAM系統(tǒng)〔成形機(jī)〕對(duì)胚料分層成形加工，并堆積成原型。第6章快速制模

①對(duì)工件的幾何構(gòu)成復(fù)雜性不敏感，能制造復(fù)雜的零件，充分表達(dá)設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)。并能直接制造復(fù)合材料零件。②快速制造模具。③新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中，通過(guò)原型〔物理模型〕，設(shè)計(jì)者可以很快地評(píng)估一次設(shè)計(jì)的可行性并充分表達(dá)其構(gòu)思。④快速成形過(guò)程是高度自動(dòng)化，長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)進(jìn)行的，操作簡(jiǎn)單，可以做到晝夜無(wú)人看管，一次開(kāi)機(jī)，可自動(dòng)完成整個(gè)工件的加工。⑤快速成形技術(shù)的制造過(guò)程不需要工裝模具的投入，其本錢只與成形機(jī)的運(yùn)行費(fèi)、材料費(fèi)及操作者工資有關(guān)，與產(chǎn)品的批量無(wú)關(guān)，很適宜于單件、小批量及特殊、新試制品的制造。⑥快速造型中的反向工程具有廣泛的應(yīng)用。第6章快速制模

6.1.2快速成形技術(shù)的典型方法1．光固化立體成形

第6章快速制模

2．疊層制造

第6章快速制模

3．選擇性激光燒結(jié)

第6章快速制模

4．熔絲堆積成形

第6章快速制模

5．三維印刷

第6章快速制模

6.2基于RP的快速制模技術(shù)

第6章快速制模

6.2.1直接快速模具制造直接快速模具制造指的是利用不同類型的快速原型技術(shù)直接制造出模具，然后進(jìn)行一些必要的后處理和機(jī)加工以獲得模具所要求的力學(xué)性能、尺寸精度和外表粗糙度。目前，能夠直接制造金屬模具的快速成形工藝包括：選擇性激光燒結(jié)〔SLS〕、形狀沉積制造〔SDM〕和三維焊接〔3DWelding〕等。第6章快速制模

6.2.2間接快速模具制造

用快速原型制母模，澆注蠟、硅橡膠、環(huán)氧樹(shù)脂或聚氨酯等軟材料，可構(gòu)成軟模具。用這種合成材料制造的注射模，其模具使用壽命可達(dá)50～5000件。用快速原型制母模或軟模具與熔模鑄造、陶瓷型精密鑄造、電鑄或冷噴等傳統(tǒng)工藝結(jié)合，即可制成硬模具，能批量生產(chǎn)塑料件或金屬件。硬模具通常具有較好的機(jī)械加工性能，可進(jìn)行局部切削加工，獲得更高的精度，并可嵌入鑲塊、冷卻部件和澆道等。

第6章快速制模

6.3熔模鑄造

熔模鑄造工藝流程圖

第6章快速制模

1．熔模的制造〔1〕模料要求〔2〕壓注熔?！?〕組合2．制殼〔1〕對(duì)型殼根本性能的要求〔2〕耐火材料及黏結(jié)劑〔3〕制殼工藝3．型殼焙燒與澆注4．鑄件的處理〔1〕脫殼〔2〕切割〔3〕堿洗〔4〕熱處理第6章快速制模

6.4硅橡膠模具6.4.1硅橡膠模具材料的類型與特點(diǎn)縮合型模具硅橡膠的主要組分包括：端基和局部側(cè)基為羥基的聚硅氧烷〔生膠〕、填料、交聯(lián)劑和硫化促進(jìn)劑。加成型模具硅橡膠的主要組分包括：端基和局部側(cè)基為乙烯基的聚硅氧烷〔生膠〕、含氫硅油〔交聯(lián)劑〕、鉑觸媒〔催化劑〕、白炭黑〔填料〕。第6章快速制模

6.4.2硅橡膠模具制作方法

1．刀割分型面制作法

1-?？蚺c原型樣件的間距2-澆注系統(tǒng)3-制成模具的橫梁4-排氣口5-著色膠帶標(biāo)志的分模線6-?？?-原型樣件8-透明RTV硅橡膠9-著色膠帶10-鎖栓和定位線用于切成分模線

第6章快速制模

2．哈夫式制作法

第6章快速制模

6.5電鑄模具6.5.1電鑄成形的原理和特點(diǎn)1．電鑄成形根本原理1—加熱器〔電爐〕2—電鑄槽3—陽(yáng)極4—電鑄槽5—蒸餾水瓶6—直流電源

7—玻璃管8—母模9—攪拌器10—溫度計(jì)11—恒溫控制器第6章快速制模

2．電鑄成形的特點(diǎn)①電鑄型腔與母模的尺寸誤差小〔復(fù)制性好〕，誤差只有幾微米，外表粗糙度二者相當(dāng)或電鑄型腔比母模略低一些；②把難以加工或不可能直接加工的內(nèi)形〔如斜齒輪模具型腔〕轉(zhuǎn)化為電鑄母模的外形面加工，降低了加工難度；③可直接用制品做母模來(lái)制造型腔；也可用電鑄方法復(fù)制出已有的模具型腔，減少了很多工藝環(huán)節(jié)，提高了效率；④電鑄獲得的型腔或電極可以滿足使用要求，一般不需要修整。電鑄鎳型腔有較好的強(qiáng)度和硬度〔抗拉強(qiáng)度1400～1600MPa，硬度35～50HRC〕，可以不進(jìn)行熱處理，防止變形。電鑄銅電極純度較高，有利于電加工；⑤電鑄時(shí)金屬沉積速度緩慢，制造周期長(zhǎng)，如電鑄鎳一般需要1周左右；⑥電鑄層厚度較薄〔一般為4～8mm〕，不易均勻，具有較大的內(nèi)應(yīng)力，大型電鑄件變形顯著，且不能承受大的沖擊載荷。第6章快速制模

3．電鑄設(shè)備電鑄設(shè)備主要包括電鑄槽、直流電源、恒溫控制器和攪拌器等。根據(jù)加熱的方式不同，電鑄槽有內(nèi)熱式和外熱式兩種。電鑄槽材料常用耐酸搪瓷或硬聚氯乙烯，也可用陶瓷。電鑄槽容積按生產(chǎn)需要而定，其底部應(yīng)裝有閥門以便于換液，在上面四周應(yīng)裝有掛置陽(yáng)極或母模用的框架。恒溫控制裝置包括加熱器、水銀導(dǎo)電溫度計(jì)和恒溫控制器等。為改善電鑄時(shí)尖端放電現(xiàn)象，可以定期改變陽(yáng)極和母模的電流方向〔可采用電子換向器實(shí)現(xiàn)〕。為加大電流密度，提高生產(chǎn)率，應(yīng)具有攪拌器和循環(huán)過(guò)濾系統(tǒng)。為便于觀察加工情況應(yīng)采用特殊照明燈管等。第6章快速制模

6.5.2電鑄成形的工藝過(guò)程1．工藝過(guò)程產(chǎn)品圖樣—母模設(shè)計(jì)—母模制造—前處理—電沉積—背襯加固—脫?！庸ぁ婅T件成品2．母模設(shè)計(jì)與制造①母模尺寸要考慮到型腔尺寸的成形收縮率；②對(duì)于非破壞性母模應(yīng)帶有15′～30′的脫模斜度，同時(shí)需考慮脫模措施；③承受電鑄局部應(yīng)按制品需要加長(zhǎng)3～5mm，以備電鑄后因端部粗糙時(shí)割除用；④母模上應(yīng)盡量防止出現(xiàn)尖角、尖棱和深槽；⑤母模材料可以是金屬，如鋼、銅、鋁或合金，也可以是非金屬，如玻璃、塑料和蠟等；⑥母模設(shè)計(jì)要便于采用常規(guī)手段加工制造。第6章快速制模

3．前處理1〕鍍脫模層2〕防水處理3〕鍍導(dǎo)電層4〕引導(dǎo)線和包扎處理4．電沉積〔電鑄〕1〕電鑄鎳2〕電鑄銅5．背襯加固1〕噴涂金屬2〕無(wú)機(jī)黏結(jié)3〕澆注環(huán)氧樹(shù)脂或低熔點(diǎn)合金第6章快速制模

6．脫模7．精加工

1—卸模架2—母模3—電鑄型腔

4—背襯5—模框6—墊板第6章快速制模

復(fù)習(xí)思考題什么是快速成形技術(shù)？簡(jiǎn)述其和傳統(tǒng)的制造方法的不同之處。目前比較成熟的快速成形技術(shù)有哪幾種？簡(jiǎn)述其成形原理。什么是直接快速模具制造？什么是間接快速模具制造？簡(jiǎn)述熔模鑄造工藝流程。了解硅橡膠模具的制作過(guò)程。了解電鑄成形的原理和特點(diǎn)。第7章模具外表加工與處理模具外表處理就是通過(guò)施加各種覆蓋層和采用各種外表改性技術(shù)，使模具外表具有較本體更高的耐蝕、耐磨、耐高溫和抗疲勞等性能，從而到達(dá)改善模具使用性能，延長(zhǎng)模具壽命的目的?！?〕提高模具型腔外表硬度、耐磨性、耐蝕性和抗高溫氧化性能，大幅度提高模具的使用壽命?！?〕降低外表粗糙度，提高脫模能力，從而提高生產(chǎn)率。如塑料制品的脫模?！?〕用于模具型面的修復(fù)。如利用電刷鍍技術(shù)對(duì)模具進(jìn)行局部修復(fù)?！?〕用于模具型腔外表的紋飾加工，以提高制品的檔次和附加值。第7章模具外表加工與處理7.1模具外表光整加工7.2模具外表紋飾加工7.3模具外表覆層和改性處理第7章模具外表加工與處理7.1模具外表光整加工7.1.1光整加工的特點(diǎn)與分類①光整加工的加工余量小，原那么上只改善外表質(zhì)量〔降低粗糙度，消除劃痕和毛刺等〕，不影響加工精度；②光整加工是用細(xì)粒度的磨料對(duì)工件外表進(jìn)行微量切削