模具材料與制造技術(shù)

模具材料與制造技術(shù)廣東工業(yè)大學(xué)

課程簡況1課程性質(zhì)：

專業(yè)基礎(chǔ)課2總學(xué)分?jǐn)?shù)：3學(xué)分3總學(xué)時(shí)數(shù)：48學(xué)時(shí)(42+6)4考核標(biāo)準(zhǔn)：課程成績＝平時(shí)成績＋期末考試成績+實(shí)驗(yàn)成績模具材料與制造技術(shù)第一章緒論第二章模具材料及熱處理第三章模具的機(jī)械加工第四章電火花成型加工

4—2電火花成型加工機(jī)床

4—3.電火花成型加工工藝規(guī)律

4—4電火花穿孔加工工藝

4—5型腔的電火花加工工藝第五章電火花線切割加工

5—2線切割數(shù)字程序控制原理及編程

5—3電火花線切割加工工藝第六章模具零部件加工與裝配

6—2沖裁模的裝配

6—3塑料模的裝配第一章緒論

1.模具制造技術(shù)在國民經(jīng)濟(jì)中的重要地位；2.國內(nèi)模具技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢；3.學(xué)習(xí)本課程的基本要求

4.模具制造的基本要求；5.模具制造的主要特點(diǎn)；6.模具制造的工藝路線；7.模具的主要加工方法。

2.國內(nèi)模具技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢；（一）中國模具工業(yè)和制造技術(shù)現(xiàn)狀（二）模具制造技術(shù)的發(fā)展方向模具技術(shù)急需發(fā)展如下幾項(xiàng)：全面推廣CAD/CAM/CAE技術(shù)高速銑削加工模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng)電火花銑削加工提高模具標(biāo)準(zhǔn)化程度優(yōu)質(zhì)材料及先進(jìn)表面處理技術(shù)模具研磨拋光的自動(dòng)化、智能化模具自動(dòng)加工系統(tǒng)的發(fā)展3.學(xué)習(xí)本課程的基本要求是為培養(yǎng)模具設(shè)計(jì)及制造專業(yè)人材而設(shè)置的專業(yè)課程之一

涉及的知識面廣，是一門綜合性較強(qiáng)的課程

是一門實(shí)踐性較強(qiáng)的課程

。和其它學(xué)科一樣，有它自己的規(guī)律和內(nèi)在聯(lián)系。

4.模具制造的基本要求應(yīng)該滿足如下幾個(gè)要求：

高精度：為了實(shí)現(xiàn)制品的精度，為了實(shí)現(xiàn)工藝參數(shù)。模具工作部分的精度通常要比制品精度高2～4級.長壽命：為了完成批量產(chǎn)品的生產(chǎn)。短周期：為了盡快開始產(chǎn)品的生產(chǎn)，以利占領(lǐng)市場。低成本：為了降低產(chǎn)品的成本。模具費(fèi)用是產(chǎn)品成本的主要做成部分。5.模具制造的主要特點(diǎn)單件(或特少批量)生產(chǎn)：小組作業(yè)生產(chǎn)方式。不適合采用流水線生產(chǎn)方式。不宜制定固定的生產(chǎn)工藝路線。成套性：一副模的零部件之間的成套性；一種產(chǎn)品的模具之間的成套性。調(diào)整性：部分零件的尺寸或某個(gè)零件的部分尺寸通過調(diào)整滿足精度要求。試驗(yàn)性：模具的部分工作尺寸需通過試模才能精確確定。因?yàn)檫@部分工作尺寸與復(fù)雜的工藝參數(shù)緊密相關(guān)。6.模具制造的工藝路線：模具零件加工→裝配調(diào)整→試?！蘧{(diào)→驗(yàn)收7.模具的加工方法：

1.機(jī)械加工

2.特種加工：直接利用電能，化學(xué)能，光能等去除多余材料。

3.塑性加工

4.鑄造.焊接

第二章模具材料及處理§1模具材料§2模具熱處理§3模具表面強(qiáng)化處理§1常用模具材料模具材料主要是滿足特定要求的鋼材。也有一些其它類型的材料。鋼：炭鋼（普通碳素結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、碳素工具鋼）合金鋼（合金結(jié)構(gòu)鋼、合金工具鋼、不銹鋼）牌號☆普通碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號用其屈服強(qiáng)度表示，即“Q×××”。如Q235（相當(dāng)于舊牌號A3）?！顑?yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號用其平均含碳量的萬分率表示，如20鋼、45鋼、40鋼等。☆碳素工具鋼的牌號用其平均含碳量的千分率表示，如T8、T10(A)。

☆合金鋼的編號原則

“數(shù)字+合金元素符號+數(shù)字”。最前面的數(shù)字表示平均含碳量：結(jié)構(gòu)鋼用萬分率，兩位數(shù)字；工具鋼用千分率，一位數(shù)字。含碳量很高時(shí)不表示。合金元素符號后的數(shù)字表示平均百分含量，小于1.5％時(shí)可不標(biāo)出。合金元素含量1.5％-2.5％標(biāo)為“2”，>2.5％-3.5％標(biāo)“3”，以此類推。一.常用模具材料

可用于制造模具的材料種類繁多，包括各種碳素工具鋼、合金鋼、硬質(zhì)合金、鑄鐵、有色金屬及合金、非金屬材料等。①.碳素工具鋼含碳量：0.7％-1.4％主要牌號：T7(A)、T8(A)、T10(A)、T12(A)

特點(diǎn)：價(jià)格便宜、切削性能好。淬火后有較高硬度和耐磨性，淬透性低，淬火時(shí)必須急冷，變形開裂傾向大、回火穩(wěn)定性差，紅硬性低（<250°C）適用范圍：尺寸小、形狀簡單、負(fù)荷小、冷作模具。②合金工具鋼

⑴低合金工具鋼：CrWMn、9Mn2V、5CrNiMo、9SiCr、GCr15、5CrMnMO含合金量：總量為1％-3％特點(diǎn)：淬透性和淬硬性均較好。耐磨性，紅硬性較高。回火穩(wěn)定性好，熱處理變形小?！?/p>

CrWMn鋼：（變形小的各種中小型冷作模具）鎢形成的碳化物硬度很高，鎢能細(xì)化晶粒，提高韌性。淬火后殘留奧氏體較多，故變形小。淬透性好?！?/p>

9Mn2V鋼：（沖裁模、彎曲模）釩（V）的加入能顯著細(xì)化晶粒和提高韌性。錳的含量一般控制在<2％?！?/p>

9SiCr鋼：（冷態(tài)下工作的搓絲板、滾絲模）

脫碳敏感性強(qiáng)，250℃回火時(shí)有回火脆性。較高的淬硬性和較好的回火穩(wěn)定性。淬透性優(yōu)于9Mn2V?！?/p>

GCr15鋼（冷鐓模、沖裁模、膠木模）：常用的軸承鋼，具有較高的淬透性和耐磨性。鉻的加入有利于提高淬透性、細(xì)化碳化物并使其分布均勻?！?/p>

5CrMnMO

鋼：（熱鍛模和熱態(tài)下彎曲模、切邊模）

5CrNiMo它們是中碳低合金鋼，典型熱作模具鋼。強(qiáng)度高，韌性好。淬透性好，抗回火性好，導(dǎo)熱性和耐熱疲勞性好，耐磨性好。⑵高合金工具鋼：

淬透性、耐磨性較好，熱處理變形極小。廣泛應(yīng)用承載大、沖次多、工件形狀復(fù)雜的模具?！?/p>

Cr12型鋼：包括Cr12和Cr12MoV，是高碳高合金鋼工具鋼、屬于萊氏體鋼淬透性高、淬火硬度極高、熱變形小。Cr12鋼的含碳量較Cr12MoV高，碳化物多但分布不均勻性嚴(yán)重。Cr12鋼的強(qiáng)度和韌性比Cr12MoV低?！鬌2鋼是近年用來替代Cr12MoV鋼的新鋼種。

D2鋼的碳化物數(shù)量增多顆粒較細(xì)?！?/p>

3Cr2W8V鋼和H13鋼（4Cr5MoV1Si）、H11鋼（4Cr5MoVSi）鎢系低碳高合金鋼。

H13鋼除強(qiáng)度略低于3Cr2W8V鋼外，其它力學(xué)性能均優(yōu)于3Cr2W8V鋼，是其替代鋼種。較好的氮化性能。較小的熱膨脹系數(shù)，較好的耐磨性和紅硬性，良好的導(dǎo)熱性。熱處理變形小、但高溫韌性差。

CCrWV3Cr2W8V

0.3-0.4％

2.2-2.7％

7.5-9％

0.2-0.5％

H13

0.38％C

1.0％Si

5.3％Cr

1.3％Mo

0.9％

☆3Cr3MoW2V鋼：代號HM1

適合于急冷急熱條件下工作?！?/p>

5Cr4W5Mo2V鋼：代號RM2☆4Cr3Mo3W4VNb鋼：代號GR

高溫性能良好，熱作模具鋼?！?/p>

8Cr2MnWMoVS鋼：適用于精密塑料模?？绽湮⒆冃?，易切削。調(diào)質(zhì)狀態(tài)硬度HRC40-50。調(diào)質(zhì)后切削即可直接適用，不存在熱處理變形?！?/p>

7CrSiMnMoV鋼：高強(qiáng)度和韌性好，焊接性能好。適合于制造結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜的模具零件。

⑶高速鋼

目前常用的有鎢系高速鋼（W18Cr4V）和鉬系高速鋼（W6Mo5Cr4V2鋼）在高溫（600°C）下仍保持高強(qiáng)度、高硬度、高耐磨性和好的韌性。鋼中含碳量為0.7-0.9％，合金元素含量超過15％，屬萊氏體鋼。

高淬透性，空冷即可淬硬。

高速鋼含有大量粗大碳化物，且分布不均勻，不能用熱處理方法消除之。必須反復(fù)十字鐓拔以打碎粗大碳化物，并使其分布均勻。

高速鋼的熱處理工藝較為復(fù)雜，必須經(jīng)過退火、淬火、回火等一系列過程。需經(jīng)多次回火（一般要進(jìn)行2～3次回火），從而使大量殘余奧氏體大部分轉(zhuǎn)為馬氏體，并使馬氏體析出彌散碳化物。(300°C左右為回火脆性區(qū)）

⑷硬質(zhì)合金和鋼結(jié)硬質(zhì)合金

①

硬質(zhì)合金是以難熔的金屬碳化物（WC、TiC等）作硬質(zhì)相，以鐵族金屬（鈷Co、鎳Ni）為粘結(jié)相，用粉末冶金方法生產(chǎn)的一種多相組合材料。常用的硬質(zhì)合金有：鎢鈷（YG）：強(qiáng)度、韌性較高，多用于制造模具。鎢鈷鈦（YT）：較高的紅硬性和抗氧性。萬能硬質(zhì)合金（YW）：高強(qiáng)度、高硬度。（成分、性能可見P244表4-2）

②鋼結(jié)硬質(zhì)合金

是以合金鋼為基本，金屬碳化物（TiCiWC）作硬質(zhì)相，用粉末冶金方法生產(chǎn)的一種新型模具材料。它是在具有一定強(qiáng)度和硬度的合金鋼基體上，彌散分布許多細(xì)小硬質(zhì)顆粒。特點(diǎn)：ⅰ.具有鋼的可鍛性、可機(jī)加工性、可熱處理等性能，熱處理變形極小。ⅱ.淬火后具有硬質(zhì)合金的硬度和剛性。兩大類

:

ⅰ.碳化鈦（TiC）作硬質(zhì)相；ⅱ.碳化鎢（WC）作硬質(zhì)相。許多性能因基體（粘結(jié)劑）種類不同而不同可作硬質(zhì)合金基體的有鉻鉬鋼、不銹鋼、高速鋼等。（性能和一般化學(xué)成分見P245表A-3和表A-4）

二.模具鋼材的選用

選用模具材料時(shí)，需要綜合考慮模具的工作條件、性能要求、形狀和尺寸、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等。對模具材料的性能要求有時(shí)會(huì)遇到矛盾，則需適當(dāng)取舍、協(xié)調(diào)平衡解決。

1.模具材料的一般要求

包括力學(xué)性能、高溫性能、表面性能、工藝性能、經(jīng)濟(jì)性等。A、力學(xué)性能：硬度、強(qiáng)度、韌性B、高溫性能：高溫強(qiáng)度、抗氧化性、耐熱疲勞性、回火穩(wěn)定性、熱膨脹系數(shù)小C、表面性能：耐磨性、耐蝕性

D、工藝性能：切削加工性、電加工性、拋光性、可鍛性、淬透性、熱處理性能、可焊性E、經(jīng)濟(jì)性：資源條件、市場供應(yīng)情況、價(jià)格

各種模具工作條件不同，對材料性能要求也就各有差異。如：

冷作模具：高強(qiáng)度、高硬度、高耐磨。冷擠壓模：高強(qiáng)度（抗壓、斷裂、疲勞強(qiáng)度）、高韌性、高硬度。熱鍛模：高溫強(qiáng)度、硬度、耐蝕性、高溫回火穩(wěn)定性、抗高溫氧化性、耐熱疲勞性、熱膨脹系數(shù)小、導(dǎo)熱性高。

塑料模：較高的強(qiáng)度和硬度、較高的耐蝕性、良好的電加工性、良好的拋光性、較高的導(dǎo)熱性、可焊性、切削加工性。

橡膠模：耐蝕性、耐熱性、可拋光性、一定強(qiáng)度和硬度。陶瓷模：高硬度、耐熱性、可拋光性、一定強(qiáng)度和韌性。玻璃模：耐熱性、耐蝕性、耐磨性、導(dǎo)熱性、一定強(qiáng)度和韌性。

表A-6常用模具鋼的性能特點(diǎn)及用途鋼材性能特點(diǎn)用途10、20易擠壓成形，滲碳及淬火后耐磨性稍高、熱處理變形大、淬透性低工作載荷不大、形狀簡單的冷擠模、陶瓷模45耐磨性差、韌性差、熱處理過熱傾向小、淬透性低、耐高溫性能差工作載荷不大，形狀簡單的型腔模、沖孔模、橡膠模及鋅合金壓鑄模等T10A、T12A耐磨性差、熱處理變形大，淬透性低工作載荷不大、形狀簡單的冷沖模、成形模T7A、T8A耐磨性稍好、熱處理變形大、淬透性低工作載荷不大、形狀簡單的冷沖模、成形模表A-6常用模具鋼的性能特點(diǎn)及用途（續(xù)）40Cr耐磨性差、韌性高、熱處理變形稍小、淬透性稍高、耐高溫性能差用于鋅合金壓鑄模9Mn2V、GCr15耐磨性較好、熱處理變形小、淬透性稍高工作載荷稍大、形狀簡單的冷沖模、膠木模CrWMn耐磨性好、熱處理變形小淬透性較高工作載荷較大、形狀較復(fù)雜的冷場模、成形模9CrSi耐磨性好、熱處理變形小淬透性較高用于沖頭、滾絲模60Si2A韌性好、熱處理變形較小、淬透性高用于標(biāo)準(zhǔn)件上的冷鐓模表A-6常用模具鋼的性能特點(diǎn)及用途（續(xù)）Cr12耐磨性好、韌性差、熱處理變形小、淬透性高、碳化物偏析嚴(yán)重工作載荷大、形狀復(fù)雜的高精度冷沖模Cr12MoV耐磨性好、熱處理變形小、淬透性高、碳化物偏析比Cr12小工作載荷大、形狀復(fù)雜的高精度冷沖模、冷擠模以及冷鐓模5CrMnMo、5CrNiMo韌性較高、熱處理變形較小、淬透性較好、回火穩(wěn)定性較高熱態(tài)下工作的熱鍛模、熱切邊模3Cr2W8V紅硬性高、熱處理變形小、淬透性好熱態(tài)下工作的熱擠模、熱沖模、壓鑄模W18Cr4V、W6MoCr4V紅硬性高、熱處理變形小、淬透性好工作載荷大的沖頭、冷擠模及熱態(tài)下工作的熱沖模2.模具材料的一般選用原則

模具材料，主要是成型零件和工藝零件的選材，一般在某些方面的性能，要求較高甚至很高。這方面的選材對模具質(zhì)量、壽命、加工制造及成本都有很大的影響。

一般原則：

①滿足使用性能要求。主要從工作條件、模具結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品形狀和尺寸、生產(chǎn)批量等綜合考慮。形狀復(fù)雜、精度高――變形小、導(dǎo)熱性好、膨脹系數(shù)小大負(fù)荷――高強(qiáng)度摩擦、磨損――高硬度沖擊負(fù)荷――高韌性表面光潔――可拋光性

②良好的制造工藝性能。容易制造、容易精修、便于修改。

一般都要求有良好的切削加工性、熱處理特性。尺寸性、形狀復(fù)雜的――較小的淬火變形傾向含有細(xì)小結(jié)構(gòu)的――電加工性精度高的――熱處理變形小、易磨削制品生產(chǎn)工藝條件復(fù)雜的――易磨削、可焊接。

③經(jīng)濟(jì)性（制造成本）：

盡量考慮到價(jià)格便宜、資源豐富、供應(yīng)方便。3.塑料模的材料選用

在我國，塑料模具用鋼至今還未形成專用鋼材系列，通常采用一般工具鋼。如T10A、CrWMn、Cr12MoV鋼等。這些鋼切削加工性較差，難以制造型腔復(fù)雜的塑料模具，而且一旦熱處理變形出差則難以修復(fù)。為了適應(yīng)塑料模日益發(fā)展的需要。常參考國外塑料模具用鋼并結(jié)合我國的具體條件進(jìn)行選用。

塑料模的鋼材選用原則是

①

足夠的強(qiáng)度和硬度；②

良好的切削加工性；③

良好的拋光性；④

良好的電加工性；⑤

良好的耐腐蝕性；⑥

良好的淬透性；⑦

良好的照相腐蝕加工性；⑧

良好的焊接性能；⑨

熱處理變形小、熱膨脹系數(shù)??；⑩表面熱處理性能好。

如：

形狀簡單――選用45、40Cr、T10A、低熔點(diǎn)合金、鋅基合金。形狀復(fù)雜――選用9Mn2V、GCr15、CrWMn、Cr12MoV、H11（H13）鋅基合金、鈹銅合金等。精度高、壽命長、表面粗糙度很低――可選用進(jìn)口鋼材：＜美＞P6、P20、PPT；＜日＞HPM1、YAG；＜瑞＞S136(H)§2模具熱處理

熱處理的目的：有目的地改變鋼材的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，從而使機(jī)械性能、力學(xué)性能、加工性能等達(dá)到特定的要求。熱處理三階段：①

加熱：以一定加熱速度使工件達(dá)到特定溫度；②

保溫：使工件內(nèi)外溫度均勻；③冷卻：工件置于適當(dāng)?shù)睦鋮s劑中，以一定冷卻速度降到特定溫度。

2.2.1鈍金屬的晶體結(jié)構(gòu)晶體——原子按一定的次序作有規(guī)則的排列。如金剛石、石墨等。金屬（純鐵、銅、鋁等）都是晶體非晶體——原子作不規(guī)則的排列。如玻璃、瀝青等。

晶格——把每個(gè)原子看成一個(gè)點(diǎn)，此點(diǎn)代表原子的振動(dòng)中心,將這些點(diǎn)用直線連接起來，形成的空間格子。

晶胞——晶格的最小單元。

晶胞1.與晶體有關(guān)的概念

1）體心立方晶格—在立方體的8個(gè)頂角上各有一個(gè)原子，在立方體中心還有一個(gè)原子。體心立方晶格屬于體心立方晶格的金屬有:鈉(Na);鉀(K);鉻(Cr);鉬(Mo);鎢(W);釩(V);鉭(Ta);鈮(Nb);α-鐵(α-Fe)等。

2）面心立方晶格

在立方體8個(gè)頂角上各有一個(gè)原子，在立方體的6個(gè)面的中心還各有一個(gè)原子。面心立方晶格屬于面心立方晶格的金屬有:金(Au);銀(Ag);銅(Cu);鋁(Al);鎳(Ni);鉑(Pt);鉛(Pb);γ-鐵(γ-Fe)等。3.密排六方晶格(c/a=1.633)

(close-packedhexagonallattice)屬于密排六方晶格的金屬有:鎂(Mg);鋅(Zn);鎘(Cd);α–鈦(α–Ti);鈹(Be)等。三種晶格的對比體心立方晶格α－Fe面心立方晶格γ－Fe純鐵在晶體狀態(tài)下的兩種晶格類型：晶體有以下兩種類型:單晶體多晶體

單晶體與多晶體的基本概念

1.單晶體(singlecrystal)的特征:

*晶體由一個(gè)晶格排列方位完全一致的晶粒組成。

*晶體具有各向異性(aeolotropy)。

例如:單晶硅、單晶鍺等。單晶體結(jié)構(gòu)示意圖

2.多晶體(polycrystal)的特征

*晶體是由許多顆晶格排列方位不相同的晶粒組成。

*晶體具有各向同性(isotropy)。

例如:常用的金屬等。多晶體結(jié)構(gòu)示意圖3、

金屬的結(jié)晶過程：

金屬由液態(tài)冷卻變成固態(tài)，原子由不規(guī)則排列→有規(guī)則的排列

無序→有序

金屬結(jié)晶過程示意圖

金屬結(jié)晶過程形核＋長大→晶粒晶核晶核長大一個(gè)晶核長大后形成一個(gè)晶粒金屬和合金多為多晶體結(jié)構(gòu)

晶粒間的接觸面（邊界）稱為晶界。一個(gè)晶粒晶界

晶粒粗細(xì)對力學(xué)性能影響很大。一般規(guī)律：晶粒愈細(xì)，強(qiáng)度、硬度愈高，塑性、韌性愈好。晶粒大小對材料性能的影響

細(xì)化晶粒的方法

（1）快速冷卻，增加晶核數(shù)；

（2）添加高熔點(diǎn)彌散質(zhì)點(diǎn)（孕育或變質(zhì)處理）（3）熱處理和壓力加工鐵素體是碳溶于α-Fe中所形成的間隙固溶體，體心立方晶格。碳在α-Fe中的溶解度很小，727℃時(shí)0.0218%；室溫時(shí)為0.0008%,幾乎為零。其強(qiáng)度和硬度很低，塑性、韌性好。顯微組織是明亮的多邊形晶粒。鐵碳合金的基本組織

1、鐵素體（F或α）

2、奧氏體（A或γ）

奧氏體是碳溶于γ-Fe中所形成的間隙固溶體，面心立方晶格。碳在γ-Fe中的溶碳量較高，1148℃時(shí)2.11%；1148℃時(shí)為0.77%。其強(qiáng)度和硬度比鐵素體高，塑性、韌性也好。其晶粒呈多邊形，晶界較鐵素體平直。晶界是結(jié)構(gòu)相同而取向不同晶粒之間的界面。

滲碳體是鐵與碳形成的金屬化合物，碳含量是6.69％，具有復(fù)雜的晶體結(jié)構(gòu)。其硬度很高，塑性和沖擊韌性很差，幾乎接近于零，脆性很大。3、滲碳體（Fe3C）4、珠光體（P）珠光體是由鐵素體和滲碳體組成的機(jī)械混合物。是奧氏體冷卻時(shí)，在727℃恒溫下發(fā)生共析轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物。顯微組織是鐵素體與滲碳體片層狀交替排列。性能介于鐵素體和滲碳體之間，強(qiáng)度較高，硬度適中，有一定的塑性。5、萊氏體（Ld或Ld'）萊氏體是由奧氏體和滲碳體組成的機(jī)械混合物。是在1148℃恒溫下發(fā)生共晶轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物，平均碳含量4.3%。合金系中某一定化學(xué)成分的合金在一定溫度下，同時(shí)由液相中結(jié)晶出兩種不同成分和不同晶體結(jié)構(gòu)的固相的過程稱為共晶轉(zhuǎn)變。

目前應(yīng)用的鐵碳合金狀態(tài)圖是含碳量為0～6.69%的鐵碳合金部分（即Fe－Fe3C部分），因?yàn)楹剂看笥?.69％的鐵碳合金在工業(yè)上無使用價(jià)值。右圖為簡化后的Fe－Fe3C狀態(tài)圖。

鐵碳合金狀態(tài)圖分析

1．各特性點(diǎn)的含義

1）A點(diǎn)純鐵的熔點(diǎn)，溫度1538℃,Wc=02）G點(diǎn)純鐵的同素異晶轉(zhuǎn)變點(diǎn)，冷卻到912℃時(shí),發(fā)生γ-F→α-Fe

3）Q點(diǎn)600℃時(shí),碳在α-Fe中的溶解度,Wc=0.0057%4）D點(diǎn)滲碳體熔點(diǎn),溫度1227℃,Wc=6.69%5）C點(diǎn)共晶點(diǎn)，溫度1148℃，Wc=4.3%.成分為液相，冷卻到此溫度時(shí)，發(fā)生共晶反應(yīng)6）E點(diǎn)碳在γ-Fe中的最大溶解度,溫度1148℃，Wc=2.11%7）S點(diǎn)共析點(diǎn)，溫度727℃，Wc=0.77%.成分為奧氏體，冷卻到此溫度時(shí)，發(fā)生共析反應(yīng)8）P點(diǎn)碳在α-Fe中的最大溶解度,溫度727℃，Wc=0.0218%共析反應(yīng)：由特定成分的單相固態(tài)合金，在恒定溫度下，分解成兩個(gè)新的，具有一定晶體結(jié)構(gòu)的固相反應(yīng)。2、各主要線的含義

1）ACD線液相線，由各成分合金開始結(jié)晶溫度點(diǎn)所組成的線，鐵碳合金在此線以上處于液相。2）AECF線固相線，由各成分合金結(jié)晶結(jié)束溫度點(diǎn)所組成的線。在此線以下，合金完成結(jié)晶，全部變?yōu)楣腆w狀態(tài)。3）ECF水平線共晶線，Wc＞2.11%的鐵碳合金，緩冷至該線（1148℃）時(shí)，均發(fā)生共晶轉(zhuǎn)變，生成萊氏體。4）ES線碳在奧氏體中的溶解度曲線，通常稱為Acm線。碳在奧氏體中最大溶解度是E點(diǎn)（wC＝2.11％），隨著溫度的降低，碳在奧氏體中的溶解度減小，將由奧氏體中析出二次滲碳體Fe3CⅡ。5）GS線奧氏體冷卻時(shí)開始向鐵素體轉(zhuǎn)變的溫度線，通常稱為A3線。6）PSK水平線共析線，通常稱為A1線。奧氏體冷卻到共析線溫度（727℃）時(shí)，將發(fā)生共析轉(zhuǎn)變生成珠光體（P），wC＞0.0218%的鐵碳合金均會(huì)發(fā)生共析轉(zhuǎn)變。7）GP線0＜Wc＜0.0218%的鐵碳合金，緩冷時(shí)，由奧氏體中析出鐵素體的終了線。8）PQ線碳在鐵素體中的溶解度曲線。在727℃時(shí)，Wc=0.0218%，溶碳量最大，在600℃時(shí)，Wc=0.0057%。在727℃緩冷時(shí)，鐵素體隨著溫度降低，溶碳量減少，鐵素體中多余的碳將以滲碳體（三次滲碳體Fe3CⅢ）的形式析出。一般情況下，忽略Fe3CⅢ的存在。以上各特性線的含義，均是指合金緩慢冷卻過程中的相變。若是加熱過程，則相反。

3、相區(qū)1）單相區(qū)有F、A、L和Fe3C四個(gè)單相區(qū)2）兩相區(qū)五個(gè)兩相區(qū)：L＋A兩相區(qū)、L+Fe3C兩相區(qū)、A+Fe3C兩相區(qū)、A＋F兩相區(qū)、F+Fe3C兩相區(qū)3）三相區(qū)ECF共晶線是液相、奧氏體、滲碳體的三相共存線（L、A、Fe3C）PSK共析線是奧氏體、鐵素體、滲碳體的三相共存線（A、F、Fe3C）常用工藝方法：｛退火、正火、淬火、回火｝

①

退火：將工件加熱到臨界點(diǎn)以上某一溫度然后保溫一段時(shí)間，再隨爐極緩慢冷卻；作用：可以得到穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，清楚鍛造應(yīng)力和加工硬化，為最終熱處理做好組織準(zhǔn)備（組織均勻）。退火＝｛完全退火（再結(jié)晶退火）、球化退火、擴(kuò)散退火、消應(yīng)力退火、低溫退火｝

②正火：

加熱至Ac3或Accm以上30-50°C,然后在空氣中冷卻。作用：可消除冷作、鍛造或急冷時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。對含C低于0.45％的碳鋼，可用正火代替退火。

退火、正火工序的溫度區(qū)域：③淬火：加熱至淬火溫度以上某一溫度后保溫一段時(shí)間，然后將工件置入冷卻介質(zhì)（水、油、鹽液）中，以極快的速度進(jìn)行冷卻而獲得馬氏體組織。冷卻速度大于臨界速度。

淬火易出現(xiàn)：產(chǎn)生組織應(yīng)力和熱應(yīng)力淬裂或變形體積增大且在各方向上不均勻淬火作用：提高硬度、耐磨性、其它力學(xué)性能。

④回火：

加熱至A1以下某一溫度保溫一段時(shí)間，然后進(jìn)行冷卻。作用：消淬火應(yīng)力，改變淬火組織，適當(dāng)改善強(qiáng)度和韌性。｛滲碳體（Fe3C）、碳溶解于α鐵中形成固溶體叫奧氏體（用A表示）、碳溶解于α鐵中形成鐵素體｝

§3模具表面強(qiáng)化處理

物理表面處理法：高頻淬火、火焰淬火、激光熱處理、加工硬化化學(xué)表面處理法：滲碳、滲氮、低溫氮碳共滲、滲硫、滲金屬、碳化物鹽浴涂覆覆層表面處理法：電鍍、化學(xué)氣相沉積、真空鍍膜、離子噴鍍、噴鍍、熱噴涂、表面合金化

模具表面強(qiáng)化處理，只改變表層的成分、組織、性能，與適宜的心部性能相配合，提高硬度、耐蝕、耐熱、抗咬合、低摩擦系數(shù)等特殊性能。從而提高模具質(zhì)量。

一.模具表面強(qiáng)化處理工藝特點(diǎn)及應(yīng)用

（一）模具滲氮1.滲氮處理的特點(diǎn)模具滲氮后的性能特點(diǎn)①表面硬度高②具有較高的紅硬性③顯著提高疲勞強(qiáng)度④提高模具耐蝕性⑤滲氮處理溫度低，模具氮化后變形極?、藿档土四＞弑砻娲植诙?，提高了抗咬合能力

滲氮工藝的特點(diǎn)①氮化物層形成溫度低，一般為480~580℃，由于擴(kuò)散速度慢，所以工藝時(shí)間長。②滲氮工件不需再進(jìn)行熱處理，便具有較高的表面硬度（≥850HV）。

2.模具的滲氮方法有氣體滲氮、氣體低溫氮碳共滲和離子滲氮.

⑴氣體滲氮①基本原理由3個(gè)基本過程組成：活性原子的產(chǎn)生，零件表面對活性原子的吸收，活性原子自模具表面向內(nèi)部擴(kuò)散。②工藝參數(shù)滲氮的主要工藝參數(shù)是滲氮溫度、滲氮時(shí)間和氨分解率。

⑵氣體低溫氮碳共滲

①常用方法：a.尿素氣體低溫氮碳共滲b.有機(jī)液體滴注式氣體低溫氮碳共滲c.氨加熱式氣體低溫氮碳共滲②氣體低溫氮碳共滲工藝在氮碳共滲前應(yīng)對模具進(jìn)行脫脂、除銹、清洗、防滲表面的保護(hù)等預(yù)處理工作。⑶離子滲氮

（二）模具滲硼、滲鉻

1.滲硼滲硼方法有固體滲硼、氣體滲硼、鹽浴滲硼。國內(nèi)應(yīng)用較多的是鹽浴滲硼和固體滲硼。滲硼前后的熱處理：模具滲硼前應(yīng)進(jìn)行精加工和消除應(yīng)力處理，以避免滲層不均和滲后變形，并要對模具表面進(jìn)行清洗。對于模具心部要求不高的，滲硼后空冷即可，對要求內(nèi)部有足夠強(qiáng)度的，滲硼后要進(jìn)行淬火，回火處理。

2.滲鉻

滲鉻的方法很多，分為固體、液體和氣體滲鉻，常用的有粉末滲鉻和真空密封滲鉻。模具滲鉻的應(yīng)用：滲鉻對在熱態(tài)工作或承受強(qiáng)烈磨損的模具有顯著效果，適用于錘鍛模、壓鍛模、塑料模、拉深模等冷熱作模具。（三）鹽浴涂覆

（四）模具表面覆層處理1.氣相沉積碳化鈦根據(jù)化學(xué)沉積原理進(jìn)行表面覆層的方法，稱為化學(xué)氣相沉積法，簡稱CVD。該工藝適用于各種拉深模、冷擠模、沖裁模的沖頭和凹模，以及粉末冶金模和陶瓷模等。Cr12鋼制拉深模經(jīng)氣相沉積TiC后，使用壽命可提高8-30倍。

2.模具鍍鉻裝飾性鍍鉻工業(yè)鍍鉻：提高耐磨性（五）復(fù)合熱處理該法是將傳統(tǒng)的熱處理方法加以合理組合，發(fā)揮各自特點(diǎn)，以獲得優(yōu)于單一熱處理效果的一種極有發(fā)展前途的工藝方法。一般組合的原則：

①先行處理的一般是先給予工件一定性能，或?yàn)橐欢ㄐ阅艽蛳禄A(chǔ)；后繼處理的則常對先行處理效果給以補(bǔ)充和提高，或者是給予新的性能。②后繼處理的溫度不應(yīng)使先行處理所得到的組織與性能發(fā)生變化，至少不改變心部組織及性能。③后繼處理不應(yīng)引起過量變形和開裂，不應(yīng)使?jié)B層表面質(zhì)量降低。

二.模具表面強(qiáng)化處理工藝

1.模具表面強(qiáng)化處理工藝的選擇模具性能要求是選用表面強(qiáng)化處理工藝的主要考慮因素，在滿足性能要求的條件下，一般應(yīng)盡可能選用處理溫度較低的工藝，因?yàn)檫@樣可以減少氧化脫碳、變形和能耗。2.模具表面強(qiáng)化處理后加工

模具表面強(qiáng)化處理后，一般不再需要進(jìn)行加工，但某些零件的某些部位還需進(jìn)行精細(xì)加工（如精磨、研磨等），以便達(dá)到最終尺寸和表面粗糙度要求。為了避免后加工困難，應(yīng)合理安排模具制造工藝，可將模具先加工到最終尺寸（即不留磨削余量），表面強(qiáng)化處理時(shí)采取防氧化脫碳措施，處理后不再加工。

第三章

模具的機(jī)械加工

§1一般的機(jī)械加工§2模具的仿形加工§3模具的精密機(jī)械加工§4數(shù)控機(jī)床加工§1一般的機(jī)械加工1．1工件的定位和夾緊1．2模具零件的車削加工1．3模具零件的銑削加工1．4模具零件的鏜削加工1．5模具零件的鉸孔1.1工件的定位和夾緊

（一）工件的定位1.自由度的概念由剛體運(yùn)動(dòng)學(xué)可知，一個(gè)自由剛體，在空間有且僅有六個(gè)自由度。工件的六個(gè)自由度a)矩形工件b)圓柱形工件2．六點(diǎn)定位原則

在分析工件定位時(shí)，通常用一個(gè)支承點(diǎn)來限制工件的一個(gè)自由度，共用六個(gè)支承點(diǎn)來限制工件的六個(gè)自由度而使工件的位置完全確定，這一原則就是“六點(diǎn)定則”。“六點(diǎn)定則”可用于任何形狀和類型的工件。對于不同的工件，支承點(diǎn)的分布形式可能不同。夾具結(jié)構(gòu)中，支承點(diǎn)以定位元件體現(xiàn)。矩形工件定位a)零件b)定位分析c)支承點(diǎn)布置六點(diǎn)定位原則的幾個(gè)主要問題：

1）定位支承點(diǎn)是定位元件抽象而來的。2）定位支承點(diǎn)與工件定位基準(zhǔn)面始終保持接觸，才能起到限制自由度的作用。3）分析定位支承點(diǎn)的定位作用時(shí)，不考慮力的影響。⒉限制工件的自由度與加工要求的關(guān)系工件應(yīng)被限制的自由度與工件被加工面的位置要求存在對應(yīng)關(guān)系。工件應(yīng)被限制的自由度數(shù)目與工件被加工面存在幾個(gè)方向的位置要求有相應(yīng)的關(guān)系。工件定位時(shí)，應(yīng)該限制的自由度數(shù)目，主要由工件加工要求確定，一般講，工件定位所需限制自由度的數(shù)目≤6個(gè)。各定位元件限制的自由度原則上不允許重復(fù)或干涉。1）當(dāng)工件被加工面只有一個(gè)方向的位置要求時(shí)，需要限制工件的三個(gè)自由度；2）當(dāng)工件被加工面有兩個(gè)方向的位置要求時(shí)，需要限制工件的五個(gè)自由度；3）當(dāng)工件被加工面有三個(gè)方向的位置要求時(shí)，需要限制工件的六個(gè)自由度。

如下圖所示在工件上銑通槽，為保證槽底面與工件底面的平行度和尺寸兩項(xiàng)加工要求，必須限制三個(gè)自由度；這保證槽側(cè)面與工件前后側(cè)面的平行度和尺寸兩項(xiàng)加工要求，還必須限制兩個(gè)自由度，共計(jì)五個(gè)自由度。

基本概念：基準(zhǔn)：零件上用以確定其它點(diǎn)、線、面位置所依據(jù)的要素(點(diǎn)、線、面)?；鶞?zhǔn)的種類很多，這里只討論定位基準(zhǔn)。

定位基準(zhǔn)：確定工件在夾具中位置的基準(zhǔn)，即與夾具定位元件接觸的工件上的點(diǎn)、線、面。當(dāng)工件以回轉(zhuǎn)面與定位元件接觸定位時(shí)，工件上的回轉(zhuǎn)面稱為定位基面，其軸線稱為定位基準(zhǔn)，定位心軸的圓柱面稱為限位基面，心軸的軸線稱為限位基準(zhǔn)。當(dāng)工件以平面與定位元件接觸定位時(shí)，工件上的實(shí)際存在的面是定位基面，它的理想狀態(tài)是定位基準(zhǔn)。定位元件上的限位平面就限位基準(zhǔn)（基面）。

基準(zhǔn)要素：零件上用來建立基準(zhǔn)并實(shí)際起基準(zhǔn)作用的實(shí)際要素（如一條邊、一個(gè)表面或一個(gè)孔）。位置公差：是關(guān)聯(lián)實(shí)際要素的位置對基準(zhǔn)所允許的變動(dòng)全量。為確保被加工要素對基準(zhǔn)要素的距離尺寸要求，所限制的自由度與工件定位基準(zhǔn)的形狀有關(guān)，而位置公差要求所需限制的自由度與加工要素和基準(zhǔn)要素的形狀都有關(guān)。

具體確定方法是：就距離尺寸要求和位置公差要求，各自獨(dú)立地?cái)M定應(yīng)限制的自由度，然后按綜合疊加但不重復(fù)的原則確定能滿足多項(xiàng)精度要求而應(yīng)限制的自由度。⒊工件定位的幾種情況完全定位和不完全定位、欠定位和過定位(1)完全定位：工件的六個(gè)自由度都被限制的定位。(2)不完全定位：根據(jù)工件的加工要求，并不需要限制工件的全部自由度，這樣的定位，稱為不完全定位。(3)欠定位：根據(jù)工件的加工要求，應(yīng)該限制的自由度沒有完全被限制的定位，稱為欠定位。欠定位示例

(4)重復(fù)定位（過定位）：夾具上的兩個(gè)或兩個(gè)以上的定位元件重復(fù)限制同一個(gè)自由度的現(xiàn)象，稱為過定位。

在設(shè)計(jì)夾緊裝置時(shí)，先要合理選擇夾緊力的作用點(diǎn)、方向、大小，然后選用或設(shè)計(jì)合適的夾緊機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)工件的正確夾緊。(二)工件的夾緊方法液壓夾緊銑床夾具

1一壓板2一鉸鏈臂3一活塞桿4一液壓缸５——活塞

1.夾緊裝置的基本要求①.夾緊過程中，不改變工件定位后所占據(jù)的正確位置。②.可靠夾緊，夾緊力大小適當(dāng)。保證工件正確位置穩(wěn)定不變、振動(dòng)小，工件不產(chǎn)生過大的夾緊變形和表面損傷。③.夾緊裝置工藝性好。結(jié)構(gòu)盡量簡單，便于制造和維修。④夾緊裝置使用性好。操作安全、方便，省力。.2.夾緊力確定原則夾緊力的作用點(diǎn)、方向、大小三要素的確定，應(yīng)依據(jù)工件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、加工要求，結(jié)合工件加工中的受力狀況和定位元件的結(jié)構(gòu)和布置形式等綜合考慮。①夾緊力方向的確定夾緊力的方向應(yīng)有利于定位，且主夾緊力朝向主要定位基面。最佳情況是，夾緊力、切削力、工件重力三者方向一致。②夾緊力作用點(diǎn)的確定夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)落在工件剛度較好的方向和部位，防止工件變形。夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)落在定位元件的支承面內(nèi)。夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近被加工面。③夾緊力大小的確定

理論上，夾緊力的大小只需克服工件重力、切削力、慣性力、離心力等。實(shí)際上，夾緊力的大小還與工藝系統(tǒng)的剛度和夾緊機(jī)構(gòu)的力傳遞效率有關(guān)。

(夾緊力的計(jì)算只能粗略計(jì)算。也只需粗略計(jì)算。)3.機(jī)床夾具的分類根據(jù)通用程度的不同，機(jī)床夾具可分為：(1)通用夾具這類夾具具有很大的通用性。如車床上的三爪自定心卡盤、四爪單調(diào)卡盤、銑床上的平口鉗、分度頭、回轉(zhuǎn)盤等。(2)專用夾具這類夾具是針對某一工件的某一固定工序而專門設(shè)計(jì)的。(3)成組可調(diào)夾具將零件按形狀，尺寸和工藝特征等進(jìn)行分組，為每一組設(shè)計(jì)一套可調(diào)整的“專用夾具”，使用時(shí)只需稍加調(diào)整或更換部分元件，即可加工同一組內(nèi)的各個(gè)零件。(4)組合夾具組合夾具是一種由預(yù)先制造好的通用標(biāo)準(zhǔn)部件經(jīng)組裝而成的夾具。(5)隨行夾具:是一種在自動(dòng)線上使用的夾具。該夾具既要起到裝夾工件的作用，又要與工件成為一體沿著自動(dòng)線從一個(gè)工位移到下一個(gè)工位，進(jìn)行不同工序的加工。

機(jī)床夾具也可按適用的機(jī)床分為:

車床夾具、鉆床夾具、銑床夾具、鏜床夾具、齒輪加工機(jī)床夾具等。若按所使用的動(dòng)力源，機(jī)床夾具又可分為:

手動(dòng)夾具、氣動(dòng)夾具、液壓夾具、電動(dòng)夾具，磁力夾具、真空夾具等。4夾具的組成

(1)定位元件：定位元件是保證工件在夾具中的正確位置的元件，如圖3-27所示的件3。(2)安裝元件：安裝元件是保證機(jī)床和夾具正確位置的元件。(3)調(diào)整元件（導(dǎo)向—對刀元件）：調(diào)整元件是保證刀具和夾具獲得正確位置的元件。這類元件一般專指鉆套、鏜套、對刀塊等元件，它通過對定位元件正確的位置精度，直接或間接地引導(dǎo)刀具，如圖3-27中的件2。(4)夾緊裝置：該裝置一般由動(dòng)力源、中間傳力機(jī)構(gòu)及夾緊元件組成，其作用是保持工件由定位所取得的確定位置，并抵抗動(dòng)態(tài)下系統(tǒng)所受外力及其影響，使加工得以順利實(shí)現(xiàn)，如圖3-27中的件4和件5。(5)夾具體：用于連接夾具上各個(gè)元件或裝置，使之成為一個(gè)整體的基礎(chǔ)體。(6)其它裝置或元件：為滿足設(shè)計(jì)給定條件及使用方便，夾具上有時(shí)設(shè)有分度機(jī)構(gòu)、上下料機(jī)構(gòu)等裝置。5.典型夾緊機(jī)構(gòu)①斜楔夾緊機(jī)構(gòu)特點(diǎn)：自鎖性，增力作用，夾緊行程小，不便于工件的裝卸。適用范圍：手動(dòng)斜楔夾緊機(jī)構(gòu)費(fèi)時(shí)費(fèi)力，效率極低，實(shí)際上很少采用。一般用氣壓或液壓斜楔夾緊機(jī)構(gòu)。②螺旋夾緊機(jī)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，夾緊可靠，夾緊行程較大。適用范圍：應(yīng)用廣泛。螺旋壓板組合夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)用更為普遍。③偏心夾緊機(jī)構(gòu)用偏心件直接或間接夾緊工件的機(jī)構(gòu)，叫偏心夾緊機(jī)構(gòu)。④定心夾緊機(jī)構(gòu)把中心定位和夾緊結(jié)合在一起，兩個(gè)動(dòng)作同時(shí)完成。如三爪定心卡盤。工作原理：a.等速移動(dòng)；b.均勻彈性變形。如圖3-27所示為套筒鉆孔的工序圖及其鉆夾具。鉆孔時(shí)，應(yīng)首先借助于夾具體1的底面A1及鉆套2的內(nèi)孔A2實(shí)現(xiàn)鉆模在機(jī)床上的定位，并用機(jī)床公用螺栓夾緊在機(jī)床工作臺面上；然后工件以孔基準(zhǔn)S1和端面S2為定位基準(zhǔn)放在心軸3的J1及J2表面上定位，并借助于快換墊圈4，用螺母5夾緊工件；最后將刀具插入鉆套2的導(dǎo)向套孔A2便可進(jìn)行鉆削加工1.2模具零件的車削加工一、車床普通車床約占車床類總數(shù)的65%，因其主軸以水平方式放置故稱為臥式車床。例如：CA6140型普通車床的主要組成部件有：主軸箱、進(jìn)給箱、溜板箱、刀架、尾架、光杠、絲杠和床身。CA6140臥式車床的結(jié)構(gòu)床頭箱卡盤刀架尾座床身溜板箱光杠絲杠床腿進(jìn)給箱主軸箱：又稱床頭箱，它的主要任務(wù)是將主電機(jī)傳來的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)經(jīng)過一系列的變速機(jī)構(gòu)使主軸得到所需的正反兩種轉(zhuǎn)向的不同轉(zhuǎn)速，同時(shí)主軸箱分出部分動(dòng)力將運(yùn)動(dòng)傳給進(jìn)給箱。主軸箱中主軸等是車床的關(guān)鍵零件。主軸在軸承上運(yùn)轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性直接影響工件的加工質(zhì)量，一旦主軸的旋轉(zhuǎn)精度降低，則機(jī)床的使用價(jià)值就會(huì)降低。CA6140臥式車床的結(jié)構(gòu)床頭箱卡盤刀架尾座床身溜板箱光杠絲杠床腿進(jìn)給箱進(jìn)給箱：又稱走刀箱，進(jìn)給箱中裝有進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的變速機(jī)構(gòu)，調(diào)整其變速機(jī)構(gòu)，可得到所需的進(jìn)給量或螺距，通過光杠或絲杠將運(yùn)動(dòng)傳至刀架以進(jìn)行切削。CA6140臥式車床的結(jié)構(gòu)床頭箱卡盤刀架尾座床身溜板箱光杠絲杠床腿進(jìn)給箱絲杠與光杠：用以聯(lián)接進(jìn)給箱與溜板箱，并把進(jìn)給箱的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳給溜板箱，使溜板箱獲得縱向直線運(yùn)動(dòng)。絲杠是專門用來車削各種螺紋而設(shè)置的，在進(jìn)行工件的其他表面車削時(shí)，只用光杠，不用絲杠。同學(xué)們要結(jié)合溜板箱的內(nèi)容區(qū)分光杠與絲杠的區(qū)別。CA6140臥式車床的結(jié)構(gòu)床頭箱卡盤刀架尾座床身溜板箱光杠絲杠床腿進(jìn)給箱溜板箱：是車床進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的操縱箱，內(nèi)裝有將光杠和絲杠的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變成刀架直線運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，通過光杠傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)刀架的縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)、橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和快速移動(dòng)，通過絲杠帶動(dòng)刀架作縱向直線運(yùn)動(dòng)，以便車削螺紋。CA6140臥式車床的結(jié)構(gòu)床頭箱卡盤刀架尾座床身溜板箱光杠絲杠床腿進(jìn)給箱刀架：有兩層滑板(中、小滑板)、床鞍與刀架體共同組成。它用于夾持車刀，使之作縱向、橫向或斜向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。CA6140臥式車床的結(jié)構(gòu)床頭箱卡盤刀架尾座床身溜板箱光杠絲杠床腿進(jìn)給箱尾座：安裝在床身導(dǎo)軌上，并沿此導(dǎo)軌縱向移動(dòng)，以調(diào)整其工作位置。尾架主要用來安裝后頂尖，以支撐較長工件，也可安裝鉆頭、鉸刀等進(jìn)行孔加工。CA6140臥式車床的結(jié)構(gòu)床頭箱卡盤刀架尾座床身溜板箱光杠絲杠床腿進(jìn)給箱床身：是車床京都要求很高的帶有導(dǎo)軌(山形導(dǎo)軌和平導(dǎo)軌)的一個(gè)大型基礎(chǔ)部件。用于支撐和連接車床的各個(gè)部件，并保證各部件在工作時(shí)有準(zhǔn)確的相對位置。

C6132二、車削加工

車削加工：是指在車床上用車刀進(jìn)行切削加工。車削的主運(yùn)動(dòng)是工件的旋轉(zhuǎn)，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是由刀具的直線移動(dòng)完成的。車削是金屬切削加工的主要加工方法之一。應(yīng)用最普遍的是普通車床，普通車床的加工范圍較廣，能加工各種回轉(zhuǎn)表面(內(nèi)外圓柱面、圓錐面及成型回轉(zhuǎn)表面)和回轉(zhuǎn)體的端面，有些車床還能加工螺紋面。

車刀：由刀頭和刀桿組成。刀頭是車刀的切削部分，刀桿是被夾持的部分。刀頭上切削部分由一尖、二刃、三面組成，其各部分的名稱及其意義如下：前面：切屑脫離工件后流出所經(jīng)過的表面。主后面：與工件加工面相對著的表面。副后面：與工件已加工面相對著的表面。主切削刃：前面與主后面相交的刀刃，它擔(dān)負(fù)著主要的切削工作。副切削刃：前面與副后面相交的刀刃，它的一小部分也擔(dān)負(fù)著切削工作。刀尖：主切削刃和副切削刃的相交處。為了增加刀尖的強(qiáng)度，實(shí)際上都磨成一小段圓或直線。用以加工外圓、內(nèi)孔、端面、螺紋以及車槽和車齒等，其主要類型如圖所示：

圖車刀主要類型1-端面車刀；2-仿形車刀；3-車槽刀；4-外圓車刀；5-螺紋車刀工件與刀具材料的每個(gè)組合都有一最佳的刀尖角形狀。刀具幾何形狀將影響切削的流動(dòng)方向。待加工表面：工件上將被切去切屑的表面。在切削過程中，它的面積不斷減少，直至消失。已加工表面：工件上經(jīng)刀具切削后形成的新表面。加工表面：工件上正在被切削刃切削的表面。也就是待加工表面與已加工表面之間的過渡表面，所以又稱為過渡表面。在機(jī)械加工中，刀具與工件之間的相對運(yùn)動(dòng)稱為切削運(yùn)動(dòng)。根據(jù)在切削過程中所起的作用不同，切削運(yùn)動(dòng)可分為主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。

主運(yùn)動(dòng)：主運(yùn)動(dòng)是切下金屬層，使之形成切屑的最基本的運(yùn)動(dòng)。其特點(diǎn)是在切削過程中速度最高、消耗機(jī)床動(dòng)力最大。它可以是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，也可以是直線運(yùn)動(dòng)。車削時(shí)工件的旋轉(zhuǎn)、鉆削時(shí)鉆頭的旋轉(zhuǎn)、銑削時(shí)銑刀的旋轉(zhuǎn)、刨削時(shí)刨刀的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)、磨削時(shí)砂輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)均為主運(yùn)動(dòng)。進(jìn)給運(yùn)動(dòng):進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是使金屬層不斷投入切削過程，從而形成加工表面的運(yùn)動(dòng)。它可以是直線運(yùn)動(dòng)，也可以是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。車刀、鉆頭及銑削時(shí)工件的移動(dòng)、牛頭刨床刨削水平面時(shí)工件的間歇運(yùn)動(dòng)、磨削外圓時(shí)工件的旋轉(zhuǎn)和往復(fù)的軸向移動(dòng)及砂輪周期性橫向移動(dòng)均為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。在機(jī)械加工中，主運(yùn)動(dòng)只能有一個(gè)，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)則可能是一個(gè)或幾個(gè)。零件不同表面加工時(shí)的切削運(yùn)動(dòng)如圖2所示（圖中Ⅰ為主運(yùn)動(dòng)，Ⅱ?yàn)檫M(jìn)給運(yùn)動(dòng)）。車床附件和工件裝夾車床上常備有三爪卡盤、四爪卡盤、頂尖、中心架、跟刀架、花盤和心軸等附件，以適應(yīng)不同形狀和尺寸的工件的裝夾。?

三爪卡盤三爪卡盤是車床上最常用的附件，其結(jié)構(gòu)如圖5-7所示。?

三爪卡盤三爪卡盤是車床上最常用的附件，其結(jié)構(gòu)如圖

所示。?

四爪卡盤適用于外形不規(guī)則、非圓柱體、有偏心及位置精度要求高的零件。

?

花盤1.在花盤上安裝零件2.在花盤上用彎板安裝零件

?

中心架和跟刀架??A.中心架用中心架支承車削細(xì)長軸

??B.

跟刀架c）跟刀架使用1.三爪卡盤2.工件3.跟刀架4.頂尖a）兩爪跟刀架b）三爪跟刀架?

頂尖用頂尖安裝工件

頂尖套

?

心軸在圓柱心軸上定位

車削可粗加工,精加工,

粗加工時(shí)以最高速度切削掉金屬，隨后以較高切削速度、較低進(jìn)刀速率和較小切削深度進(jìn)行精切削加工。要避免長的連續(xù)切屑，因?yàn)檫@種切屑可妨礙工具機(jī)操作或損傷零件表面。當(dāng)切屑碰撞工件或刀桿時(shí)即斷裂。另外，工件轉(zhuǎn)速、進(jìn)刀速度和切削深度是對車削作業(yè)的主要技術(shù)要求。

◆在機(jī)床上進(jìn)行的主要車削作業(yè)是直線車削或外圓車削、錐體車削、端面車削和鏜孔。

其中鏜孔是內(nèi)車削過程，可用于擴(kuò)大鉆削的孔，擴(kuò)大空心管內(nèi)徑或加工內(nèi)槽。

◆對車削作業(yè)而言，只有在操作自動(dòng)機(jī)床時(shí)才能使用混水型金屬加工液；往往優(yōu)先選用純切削油。1.3模具零件的銑削加工臺式平面銑床萬能銑床銑床附件及工件裝夾1)周銑法（圓周銑削方式）周銑法銑削工件時(shí)有兩種方式，即逆銑與順銑。銑削時(shí)若銑刀旋轉(zhuǎn)切入工件的切削速度方向與工件的進(jìn)給方向相反稱為逆銑，反之則稱為順銑。(2)端銑削方式端銑有對稱端銑、不對稱逆銑和不對稱順銑三種方式。①對稱銑削如圖a所示，銑刀軸線始終位于工件的對稱面內(nèi)，它切入、切出時(shí)切削厚度相同，有較大的平均切削厚度。一般端銑多用此種銑削方式，尤其適用于銑削淬硬鋼。

②不對稱逆銑如圖b所示，銑刀偏置于工件對稱面的一側(cè)，它切入時(shí)切削厚度最小，切出時(shí)切削厚度最大。這種加工方法，切入沖擊較小，切削力變化小，切削過程平穩(wěn)，適用于銑削普通碳鋼和高強(qiáng)度低合金鋼，并且加工表面粗糙度值小，刀具耐用度較高。

③不對稱順銑如圖c所示，銑刀偏置于工件對稱面的一側(cè)，它切出時(shí)切削厚度最小，這種銑削方法適用于加工不銹鋼等中等強(qiáng)度和高塑性的材料。幾點(diǎn)總結(jié)：☆由于刀具有多個(gè)齒和每個(gè)齒都產(chǎn)生銑屑，高速銑削掉金屬是可能的。在大多數(shù)應(yīng)用中，工件被送入旋轉(zhuǎn)著的銑刀中。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)一般垂直于刀具軸線，切削在刀具的圓周上進(jìn)行?！钤诙算娤髦?，銑刀旋轉(zhuǎn)中心線垂直于被銑削的工件表面。端銑刀通常有二個(gè)、三個(gè)或四個(gè)排屑槽。制造模具時(shí)的切削凹槽、溝槽是端銑刀的普通作業(yè)?！羁招亩算姷队迷谧詣?dòng)螺紋機(jī)床上。內(nèi)銑齒將圓棒料的外圓表面加工至精確直徑?！疃嗣驺娤黝愃朴诙算娤?。但是，端面銑削銑刀的直徑比其長度長。端面銑刀設(shè)計(jì)成能加工平面表面。

☆銑削中銑刀的旋轉(zhuǎn)方向可產(chǎn)生不同作用。在傳統(tǒng)方法即所謂逆銑或?qū)ο蜚娭?，銑刀朝工件進(jìn)給方向旋轉(zhuǎn)。在順銑或同向銑中，銑刀旋轉(zhuǎn)方向與進(jìn)料方向一致。逆銑削產(chǎn)生的銑屑較厚，而順銑削時(shí)銑屑則較薄。

逆銑削的主要優(yōu)點(diǎn)是刀具的磨耗不受工件表面狀況的影響。如刀刃銳利，可得較光滑的表面。

在順銑削具有硬表面的材料，如鑄件或熱加工金屬件時(shí)，銑刀齒將磨耗較快并可損壞。順銑削的優(yōu)點(diǎn)是零件上刀痕趨于減少，如果刀刃上產(chǎn)生切屑瘤的話，表面光潔度不受其影響。

銑削用量的選擇原則是：“在保證加工質(zhì)量的前提下，充分發(fā)揮機(jī)床工作效能和刀具切削性能”。在工藝系統(tǒng)剛性所允許的條件下，首先應(yīng)盡可能選擇較大的銑削深度ap和銑削寬度ac；其次選擇較大的每齒進(jìn)給量fz；最后根據(jù)所選定的耐用度計(jì)算銑削速度vc

。（1）銑削深度ap和銑削寬度ac的選擇對于端銑刀，選擇吃刀量的原則是：當(dāng)加工余量≤8mm，且工藝系統(tǒng)剛度大，機(jī)床功率足夠時(shí)，留出半精銑余量0.5~2mm以后，應(yīng)盡可能一次去除多余余量；當(dāng)余量＞8mm時(shí)，可分兩次或多次走刀。銑削寬度和端銑刀直徑應(yīng)保持以下關(guān)系:

d0=(l.l~1.6)ac（mm）對于圓柱銑刀，銑削深度ap應(yīng)小于銑刀長度，銑削寬度ac的選擇原則與端銑刀銑削深度的選擇原則相同。（2）進(jìn)給量的選擇每齒進(jìn)給量fz是衡量銑削加工效率水平的重要指標(biāo)。粗銑時(shí)fz主要受切削力的限制，半精銑和精銑時(shí)，fz主要受表面粗糙度限制。

(3)銑刀直徑的選擇銑刀直徑通常據(jù)銑削用量選擇，一些常用銑刀的選擇方法可查表。銑槽方法

1.4刨削、插削、拉削加工刨削：刨刀與工件作水平方向相對直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的切削加工方法。常見的刨床類機(jī)床有牛頭刨床、龍門刨床等主要用于模具零件的外形加工。插削：用插刀對工件作上下相對直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的切削加工方法?？杉庸喜酆托涂?。拉削:用拉刀在拉力作用下作軸向運(yùn)動(dòng)，加工工件內(nèi)、外表面的方法。

1.5鉆削加工鉆削：鉆削刀具與工件作相對運(yùn)動(dòng)并作軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，在工件上加工孔的方法。

鉆削是孔加工的一種基本方法，鉆孔經(jīng)常在鉆床和車床上進(jìn)行，也可以在鏜床或銑床上進(jìn)行。常用的鉆床有臺式鉆床、立式鉆床和搖臂鉆床

1.5磨削加工磨削：利用高速旋轉(zhuǎn)的砂輪等磨具加工工件表面的切削加工。磨削用于加工各種工件的內(nèi)外圓柱面、圓錐面和平面,以及螺紋、齒輪和花鍵等特殊、復(fù)雜的成形表面。

磨削可以用于加工各種材料，包括淬硬鋼、高強(qiáng)度合金鋼、硬質(zhì)合金、玻璃、陶瓷和大理石等高硬度金屬和非金屬材料。

1.6鏜削加工鏜削：是一種用刀具擴(kuò)大孔或其它圓形輪廓的內(nèi)徑車削工藝，其應(yīng)用范圍一般從半粗加工到精加工，所用刀具通常為單刃鏜刀（稱為鏜桿）。

（一）鏜削的特點(diǎn)與工藝范圍1．鏜削的特點(diǎn)（1）鏜削加工靈活性大，適應(yīng)性強(qiáng)。（2）鏜削加工操作技術(shù)要求高。（3）鏜刀結(jié)構(gòu)簡單，刃磨方便，成本低。（4）鏜孔可修正上一工序所產(chǎn)生的孔，軸線位置誤差，保證孔的位置精度。2．鏜削的工藝范圍鏜削加工的工藝范圍較廣，它可以鏜削單孔或孔系、銑平面、鏜盲孔及鏜端面等。機(jī)座、箱體、支架等外形復(fù)雜的大型工件上直徑較大的孔，特別是有位置精度要求的孔系，常在鏜床上利用坐標(biāo)裝置和鏜模加工。鏜孔精度為IT7～I(xiàn)T6級，孔距精度可達(dá)0.015mm,表面粗糙度值Ra為1.6～0.8μm。另外，利用鏜床還可以切槽、車螺紋、鏜錐孔和加工球面等。（二）鏜床

鏜床的分類：1．臥式鏜床臥式鏜床由床身、主軸箱、工作臺、平旋盤和前、后立柱等組成。a.坐標(biāo)鏜床剛性和抗振性很好。b.坐標(biāo)鏜床加工的尺寸精度和形位精度都很高。c.主要用于單件小批生產(chǎn)條件下對夾具的精密孔、孔系和模具零件的加工，也可用于成批生產(chǎn)時(shí)對各類箱體、缸體和機(jī)體的精密孔系進(jìn)行加工（1）單柱坐標(biāo)鏜床2．坐標(biāo)鏜床（1）單柱坐標(biāo)鏜床

（2）雙柱坐標(biāo)鏜床（2）雙柱坐標(biāo)鏜床3．精鏜床精鏜床是一種高速鏜床，也叫金剛鏜床。一般速度較高，加工精度較高。主要用于在成批或大量生產(chǎn)中加工中小型精密孔。1．常用鏜刀的類型、結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)（1）單刃鏜刀鏜刀是指在鏜床上用以鏜孔的刀具。（三）鏜刀（2）雙刃鏜刀

雙刃鏜刀就是鏜刀的兩端有一對對稱的切削刃同時(shí)參與切削，切削時(shí)可以消除徑向切削力對鏜桿的影響，工件孔徑的尺寸精度由鏜刀來保證。雙刃鏜刀分為固定式和浮動(dòng)式兩種。浮動(dòng)式鏜刀結(jié)構(gòu)

1）導(dǎo)向法單件小批生產(chǎn)時(shí)，箱體上的孔系一般在通用機(jī)床上加工。利用已有孔做支承導(dǎo)向當(dāng)箱體前壁上的孔加工完畢，可在孔內(nèi)裝一導(dǎo)向套，以支承和引導(dǎo)鏜桿加工后面的孔，來保證兩孔的同軸度。此法適用于箱壁相距較近的同軸孔加工。（四）鏜削加工方法鏜同軸孔系利用鏜床后立柱支承架支承鏜桿用于大型箱體孔系的加工采用掉頭鏜。當(dāng)箱壁相距較遠(yuǎn)時(shí)，宜采用掉頭鏜。

2）找正法圖a所示為鏜孔前用裝在鏜桿上的百分表對箱體上與所鏜孔軸線平行的工藝基面進(jìn)行校正，使其與鏜桿軸線平行，然后調(diào)整主軸位置加工箱體A壁上的孔。圖b所示為鏜孔后，工作臺回轉(zhuǎn)180°，重新校正工藝基面對鏜桿軸線的平行度，再以工藝基面為統(tǒng)一測量基準(zhǔn)，調(diào)整主軸位置，使鏜桿軸線與A壁上孔軸線重合，即可加工箱體B壁上的孔。

3）鏜模法

在成批大量生產(chǎn)中，一般采用專用鏜床夾具（鏜模）加工。模具零件的鉸孔

鉸孔是利用鉸刀從工件孔壁切除微量金屬層，以提高其尺寸精度和減小表面粗糙度值的方法。它適用于孔的半精加工及精加工，也可用于磨孔或研孔前的預(yù)加工。鉸刀：具有直刃或螺旋刃的旋轉(zhuǎn)精加工刀具,用于擴(kuò)孔或修孔。鉸刀有一個(gè)或多個(gè)切削刃，每個(gè)切削刃的負(fù)荷較輕，用以切除已加工孔表面薄層金屬

。工作部分分為切削部分和修光部分。切削部分為錐形，擔(dān)負(fù)主要切削任務(wù)；修光部分的作用是導(dǎo)向（校正孔徑），修光孔壁和導(dǎo)向。鉸刀的分類：按孔的形狀：圓柱形鉸刀和圓錐形鉸刀。按刀柄結(jié)構(gòu)：錐柄鉸刀、直柄鉸刀、小孔直柄鉸刀、套式直柄鉸刀、手鉸刀等。手鉸刀直徑：1～50mm；錐柄鉸刀直徑：10～32mm；小孔直柄鉸刀直徑：1～6mm；直柄鉸刀直徑：6～20mm；套式直柄鉸刀直徑：25～80mm?！?模具的仿形加工

仿形加工：①.輪廓仿形加工

②.立體仿形加工仿形加工是模具型面機(jī)械加工的主要方法之一。

常用的有：仿形車削仿形刨削仿形銑削仿形磨削

一.仿形加工的控制方式及工作原理

按觸頭傳輸信息的形式進(jìn)行分類：機(jī)床進(jìn)給傳動(dòng)的控制方式

機(jī)械式

液壓式

電控式

電液式

光電式

圖2-12機(jī)械式仿形工作原理1.機(jī)械式仿形

2.液壓式仿形：

利用油液作為介質(zhì)傳遞信息和動(dòng)力。

3.電控式仿形

電控式仿形是以電信號傳遞信息，利用伺服電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)銑刀作仿形運(yùn)動(dòng)。銑刀與觸頭之間利用電伺服聯(lián)動(dòng)實(shí)現(xiàn)仿形加工（工作原理圖：見圖2-15）

4.電液式仿形

以電傳感器傳遞信息，利用液壓作為動(dòng)力進(jìn)行仿形加工。

電傳感器得到的電信號，經(jīng)“電-液轉(zhuǎn)換”機(jī)構(gòu)（電液伺服閥），使液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)（液壓缸、液壓馬達(dá)）驅(qū)動(dòng)工作臺作相應(yīng)的伺服運(yùn)動(dòng)。

要求電液伺服閥的啟動(dòng)，換向，停止等運(yùn)作靈敏度高，準(zhǔn)確，并具有較大的放大倍數(shù)。

5.光電式仿形

是利用光電傳感器傳遞信息。

二.仿形加工工藝

（一）.靠模

平面靠模（或叫樣板）和立體靠模

1.對靠模的要求：

①.有一定的尺寸精度；

②.在使用中不產(chǎn)生變形和磨損。

2.靠模的材料①制作樣板的材料：（鉗工加工）常用0.5-1mm厚的鋼板；塑料板。②.制作立體靠模的材料：非金屬材料：木料，樹脂混合石膏、合成樹脂；黑色金屬：鋼，鑄鐵（大批量生產(chǎn)）；有色金屬：銅合金、鋁合金、鋅基合金、低熔點(diǎn)合金。精密加工靠模，帶用電鑄法或噴鍍法制作。（二）.仿形觸頭

☆常用的觸頭：

圓柱形觸頭、球頭形觸頭、錐形球頭觸頭

☆觸頭材料：鋼、硬鋁、銅、塑料要求：①.表面有一定硬度，并經(jīng)拋光；②.盡量輕而短；③.觸頭的頭部與靠模表面形狀相適應(yīng)。圖2-16仿形觸頭選擇示意圖①.觸頭傾角靠α<靠模工作面的最小傾角；②.觸頭頭部半徑R<min{靠模工作面半徑ri

}

觸頭的尺寸要求：觸頭形狀與銑刀形狀相適應(yīng)。D=d+2(a+e);D----仿形觸頭直徑；d-----銑刀直徑a------加工后的鉗工修正量；e----觸頭偏移的修正量,e=0.06~0.1mm（三）.銑刀常用銑刀：

（四）.

仿形加工1.仿形加工的基本方式：①.垂直二維仿形（XZ平面，或YZ平面）②.水平二維仿形（XY平面）；③.三維立體仿形。

2.內(nèi)型面或外型面的仿形加工

根據(jù)被加工型面的幾何特征，綜合考慮型面的加工精度，表面粗糙度和生產(chǎn)的要求仿形加工選擇原則：①.淺而扁平的型腔表面，一般宜用行切；②.較深的內(nèi)腔面，底面用行切，側(cè)面用輪廓仿形或局部輪仿的組合加工；③.形狀不規(guī)則的輪廓表面，采用沿輪廓周期進(jìn)給行切；④.若工件毛坯的余量較大，應(yīng)采用深度分層行切，或帶深度分層沿輪廓周期進(jìn)給行切。仿形行程控制：水平分行：工作臺不斷作水平移動(dòng)，主軸箱反相前垂直進(jìn)給；垂直分行：主軸箱不斷作垂直移動(dòng)，主軸箱反相前工作臺水平橫向進(jìn)給。表2-6根據(jù)工件形狀采取仿形加個(gè)形式示例形狀特點(diǎn)簡圖采用加工形式說明長條形工件加工形狀為長條形，用立體輪廓水平分行加工方式形狀變化大為減少空刀，可采用周期進(jìn)給的自動(dòng)超前裝置（左圖）或同時(shí)采用垂直分行與水平分行的組合方式（右圖）。若被加工件的絕大部分圓角半徑大，則先用半徑大的銑刀加工整個(gè)形狀，僅在半徑小的地方以半徑小的銑刀加工。表根據(jù)工件形狀采取仿形加個(gè)形式示例（續(xù)）有較大的深度和陡壁根據(jù)輪廓用平面輪廓仿形方式銑出輪廓凹槽。然后用帶有周期超前進(jìn)給的輪廓方式加工中間部分，去掉大部分切屑以后再用立體輪廓水平分行方式加工。有較大的深度和陡壁用平面輪廓分行方式（深度不變）加工主要部分，其余部分及精加工用周期近期超前立體輪廓水平分行加工方式。有較大的深度和陡壁型腔面積較大，圓角半徑亦大，用直徑大的端面圓柱銑刀進(jìn)行梳行分行加工。預(yù)先在工件中部（最深處）用球面銑刀按普通分行銑出一條槽，然后用直徑比槽略大的圓柱銑刀銑削，銑刀進(jìn)入槽中部，依次加工胚料的1、2、3、4各部分。表根據(jù)工件形狀采取仿形加個(gè)形式示例（續(xù)）型腔深度變化大，側(cè)壁陡，但斜度一致用深度輪廓方式，回繞輪廓加工，其余部分用周期進(jìn)給超前的立體輪廓分行加工。外輪廓銑刀直徑應(yīng)比凹入部分圓角半徑小。如果工件圓角半徑很小，沿輪廓被切下的余量又多，可用直徑較大的銑刀進(jìn)行加工，精加工和半精加工時(shí)用直徑較小的銑刀進(jìn)行。三.雕刻加工雕刻加工屬于機(jī)械式仿形的一種，是通過縮放尺進(jìn)行仿形的。加工時(shí)，一般以手動(dòng)方式使觸頭沿靠模表面移動(dòng)，同時(shí)通過縮放尺使刀具隨動(dòng)在工件表面上作仿形加工。圖2-21雕刻機(jī)的縮放尺機(jī)構(gòu)

1.縮放尺

2.靠模、刻刀、仿形觸頭

☆靠模：可按不同比例制作操作，比例的選擇應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的加工要求來確定?？磕１砻鎽?yīng)耐壓，耐磨。常用合成樹脂或金屬制造?！羁痰叮阂笕锌诩饧?xì)、鋒利?？痰冻Ｓ酶咚黉摶蛴操|(zhì)合金制造，常用單刃?！罘滦斡|頭：的形狀應(yīng)與靠模表面的形狀相適應(yīng)，其端部尺寸應(yīng)與靠模尺寸成比例。

仿形加工的優(yōu)缺點(diǎn)

a.以樣板、模型、靠模作為依據(jù)加工模具形面，跳過了復(fù)雜曲面的數(shù)學(xué)建模問題，簡化了復(fù)雜曲面的加工工藝。b.靠模、模型可用木材、石膏、樹脂等已成形的材料制作，擴(kuò)大了靠模的選取范圍。c.仿形有誤差，加工過程中產(chǎn)生的熱收縮、刀補(bǔ)問題較難處理。d.加工效率高，為電火花的40~50倍，常做為電火花前的粗加工?！?模具的精密機(jī)械加工

采用精密機(jī)床只是基本條件，更重要的是如何有效地發(fā)揮精密機(jī)床的作用。實(shí)現(xiàn)模具的精密加工，必須注意的事項(xiàng)：

①.在考慮加工方法的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)模具，使模具結(jié)構(gòu)與加工方法相適應(yīng)；②.使用高精度和高剛性的加工機(jī)床；③.選用高耐磨性的適合高精度加工的刀具；④.建立以溫度控制為中心的良好的加工環(huán)境；⑤.要把加工過程中的創(chuàng)造意識和關(guān)鍵及時(shí)向設(shè)計(jì)部門反饋；⑥.加強(qiáng)對操作人員的基本訓(xùn)練。

一.坐標(biāo)鏜床加工――孔加工

坐標(biāo)鏜床是一種高精度孔加工的精密機(jī)床，主要用于有精確孔距要求的孔系的加工。能達(dá)到的加工質(zhì)量：孔的尺寸精度可達(dá)IT6－IT7；孔距精度可達(dá)0.005－0.01mm；表面粗糙度可達(dá)Ra0.8μm

加工環(huán)境要求：室溫：20±1℃的恒溫；濕度：55±5％

坐標(biāo)鏜床是一種高精度機(jī)床，剛性和抗振性很好，還具有工作臺、主軸箱等運(yùn)動(dòng)部件的精密坐標(biāo)測量裝置，能實(shí)現(xiàn)工件和刀具的精密定位。所以，坐標(biāo)鏜床加工的尺寸精度和形位精度都很高。主要用于單件小批生產(chǎn)條件下對夾具的精密孔、孔系和模具零件的加工，也可用于成批生產(chǎn)時(shí)對各類箱體、缸體和機(jī)體的精密孔系進(jìn)行加工（2）雙柱坐標(biāo)鏜床

1－床身2－主傳動(dòng)座3－工作臺

4－主變速箱5、l0－立柱6一主軸箱

7一溜板

8－頂梁9、15、16、20－手鈕11－橫梁12－粗定位標(biāo)尺13一光屏14、19-手輪17-指針

18－主軸T4240B型雙柱光學(xué)坐標(biāo)鏜床1.坐標(biāo)鏜床的光學(xué)測量系統(tǒng)

組成：①.精密刻線尺，固定在溜板上，刻線間格1mm；②.光學(xué)系統(tǒng)，固定在橫梁上；③.游標(biāo)刻線板（15#件），刻線間格表示0.001mm；④.讀數(shù)光屏（11#件）。

1一光源2一聚光鏡組3一濾色鏡片

4一聚光鏡組5一反射鏡

6一投影物鏡

7一投影物鏡

8一反射鏡組

9一光屏10一游標(biāo)光屏

11一光屏12一游標(biāo)光源13一聚光鏡組14--棱鏡15一游標(biāo)刻線板16一游標(biāo)物鏡組17一反射鏡組

18一精密刻線尺主軸箱溜板光學(xué)測量系統(tǒng)零位調(diào)整的步驟：

①.使主軸中心線與被加工工件基準(zhǔn)面（或孔的中心線）對準(zhǔn)；②.旋轉(zhuǎn)游標(biāo)讀數(shù)調(diào)整手鈕，使游標(biāo)零線對準(zhǔn)光屏下方的指標(biāo)；③.旋轉(zhuǎn)調(diào)整精密刻線尺手鈕，使精密刻線上兩根刻線的象分別位于讀數(shù)光屏上方“0”和“10”兩處的雙線中間位置；④.移動(dòng)粗定位指針，使其對準(zhǔn)粗定位標(biāo)尺上的某一刻線，然后將指針固定。

圖光屏讀數(shù)舉例①.萬能轉(zhuǎn)臺裝夾工件的圓盤

可繞垂直軸回轉(zhuǎn)（0°-360°），可使水平軸作0°-90°傾斜；2.主要附件

②.光學(xué)中心測定器與定位角鐵光學(xué)中心測定器以尾錐安裝在機(jī)床主軸的錐孔內(nèi)進(jìn)行測量。在目鏡中可看到工件刻線的投影，還可看到測定器本體內(nèi)的玻璃上的兩條（或四條）十字刻線。只要將測定器對準(zhǔn)工件上的基準(zhǔn)邊或基準(zhǔn)線。使它們的象與單十字線重合（或在雙十字的中間）即可。定位角鐵：兩個(gè)互成90°的內(nèi)表面。外表面上固定著一個(gè)直徑約7mm的鍍鉻鈕，鈕上有一刻線與內(nèi)垂直面在同一平面上；③.鏜孔夾頭作用：按鏜床孔徑的大小精確地調(diào)節(jié)鏜刀刀尖與主軸中心線間的距離；④.彈簧中心沖作用：劃線、打中心眼。3.加工工藝

①.工件的定位：以劃線為定位基準(zhǔn)以外圓或孔為定位基準(zhǔn)以互相垂直的兩側(cè)為定位基準(zhǔn)――工件定位實(shí)例（見P36表2-9）；a.以劃線為定位基準(zhǔn)b.以外圓或孔為定位基準(zhǔn)2)利用千分表和專用工具找正基準(zhǔn)c.以互相垂直的兩側(cè)為定位基準(zhǔn)3)用芯軸定位棒找正。

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