第12章模具零件特殊表面的机械加工
精密与特种加工技术课后习题解答
精密与特种加工技术复习资料第一章1.精密与特种加工技术在机械制造领域的作用与地位如何答：目前，精密和特种加工技术已经成为机械制造领域不可缺少的重要手段，在难切削材料、复杂型面、精细零件、低刚度零件、模具加工、快速原形制造以及大规模集成电路等领域发挥着越来越重要的作用，尤其在国防工业、尖端技术、微电子工业方面作用尤为明显。
由于精密与特种加工技术的特点以及逐渐被广泛应用，已引起了机械制造领域内的许多变革，已经成为先进制造技术的重要组成部分，是在国际竞争中取得成功的关键技术。
精密与特种加工技术水平是一个国家制造工业水平的重要标志之一。
2.精密与特种加工技术的逐渐广泛应用引起的机械制造领域的那些变革答：⑴提高了材料的可加工性。
⑵改变了零件的典型工艺路线。
⑶大大缩短新产品试制周期。
⑷对产品零件的结构设计产生很大的影响。
⑸对传统的结构工艺性好与坏的衡量标准产生重要影响。
3.特种加工工艺与常规加工工艺之间有何关系应该改如何正确处理特种加工与常规加工之间的关系答：常规工艺是在切削、磨削、研磨等技术进步中形成和发展起来的行之有效的实用工艺，而且今后也始终是主流工艺。
但是随着难加工的新材料、复杂表面和有特殊要求的零件越来越多，常规传统工艺必然难以适应。
所以可以认为特种加工工艺是常规加工工艺的补充和发展，特种加工工艺可以在特定的条件下取代一部分常规加工工艺，但不可能取代和排斥主流的常规加工工艺。
4.特种加工对材料的可加工性以及产品的结构工艺性有何影响举例说明.工件材料的可加工性不再与其硬度，强度，韧性，脆性，等有直接的关系，对于电火花，线切割等加工技术而言，淬火钢比未淬火钢更容易加工。
对传统的结构工艺性好与坏的衡量标准产生重要影响，以往普遍认为方孔，小孔，弯孔，窄缝等是工艺性差的典型，但对于电火花穿孔加工，电火花线切割加工来说，加工方孔和加工圆孔的难以程度是一样的，相反现在有时为了避免淬火产生开裂，变形等缺陷，故意把钻孔开槽，等工艺安排在淬火处理之后，使工艺路线安排更为灵活。
模具零件加工方法概述
模具零件加工方法概述姓名：葛婷婷学号：0942815201模具零件的加工方法包括车削加工，钻削加工，洗削加工，磨削加工，刨削加工，特种加工及数控加工等加工方法。
车削加工主要用来加工回转体零件，如导柱、导套、撑头、法兰、螺纹等。
钻削加工主要是用来加工螺纹底孔、定位销孔、顶针孔等。
洗削加工主要是用铣刀对平面进行铣削加工。
磨削加工主要是用砂轮片对工件的表面进行磨削加工。
刨削加工主要是用刨刀对工件表面进行刨削加工。
特种加工是直接利用电能、化学能等进行加工的方法。
数控加工主要是通过数字化信息来控制机床，使被加工零件和刀具之间产生符合要求的相对运动，从面实现零件的加工。
在本篇文章中，主要来探讨一下磨削加工。
我国是采用磨削加工方法的最古老的国家之一，如在古代科学巨著《天工开物》中就有“切、磋、琢、磨”的成语，而其中“磨”就是指的磨削加工。
磨削是一种比较精密的金属加工方法，经过磨削的零件有很高的精度和很小的表面粗糙度值。
目前用高精度外圆磨床磨削的外圆表面，其圆度公差可达到0.001mm左右，相当于一个人头发丝粗细的1/70或更小；其表面粗糙度值达到Ra0.025um，表面光滑似镜。
在现代制造业中，磨削技术占有重要的地位。
一个国家的磨削水平，在一定程度上反映了该国的机械制造工艺水平。
随着机械产品质量的不断提高，磨削工艺也不断发展和完善。
随着科学技术现代化的不断发展，磨削加工作为一种先进的制造技术在国民生产，生活中占有重要地位。
磨削加工技术的发展实现了在现代机械制造中的精密加工和超精密加工，满足了人们对产品高精度，高品质和高度自动化的需求。
一般来讲,按砂轮线速度Vs的高低将磨削分为普通磨削(Vs<45 m/s),高速磨削(45≤Vs<150 m/s),超高速磨削(Vs≥150 m/s).按磨削精度将磨削分为普通磨削,精密磨削(加工精度1 μm～0.1 μm,表面粗糙度Ra0.2 μm～0.1 μm),超精密磨削(加工精帡<0.1 μm , 表面粗糙度Ra≤0.025 μm).按磨削效率将磨削分为普通磨削，高效磨削，高效磨削包括高速磨削，超高速磨削，缓进给磨削，高效深切磨削，砂带磨削,快速短行程磨削,高速重负荷磨削. 磨削是指用磨料，磨具切除工件上多余材料的加工方法，根据工艺目的和要求不同，磨削加工工艺方法有多种形式，为了适应发展需要，磨削技术朝着精密，低粗糙度，高效，高速和自动磨削方向发展。
《模具制造技术》PPT课件
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模具的装配精度可以概括为模架的装配精度、主要工 作零件以及其他零件的装配精度。
依据冲模模架精度的标准（GB／T 12447—90）对 冲模模架的精度进行检查验收。
塑料注射模模架及零件的精度应按中小型模架技术 条件（GB／T12556.2—90）及大型模架技术条件（GB ／T12555.2—90）进行检查验收。
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（4）一般公差带的分布可按入体原则确定， 并应使组成环的尺寸公差符合国家公差与配合标 准的规定。
（5）对于孔心距尺寸或某些长度尺寸，可按 对称偏差予以确定。
（6）在产品结构既定的条件下建立装配尺寸 链时，应遵循装配尺寸链组成的最短路线原则 （即环数最少），即应使每一个有关零件（或组 件）仅以一个组成环来参入装配尺寸链中，因而， 组成环的数目应等于有关零、部件的数目。
应用装配尺寸链计算装配精度问题的步骤是：首先， 正确无误地建立装配尺寸链；其次，作必要的分析计算，
并确定装配方法；最后，确定经济而可行的零件制造公差。
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2．尺寸链的建立 建立和解算装配尺寸链时应注意下面几点：
（1）当某组成环属于标准件（如销钉等）时，其尺 寸公差大小和分布位置在相应的标准中已有规定，属已知 值。
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模具的装配精度包括：
1．相关零件的位置精度 2．相关零件的运动精度 3．相关零件的配合精度
4．相关零件的接触精度
合理的设计、合格的模具零部件、正确的装配工艺方 法、有效的检测手段是保证模具精度的关键因素。
模具的装配精度要求，可以根据各种标准或有关资料 予以确定。当缺乏成熟资料时，常采用类比法并结合生产 经验而定。
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模具的机械加工
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E) 夹具中心高及工件尺寸的测量
所用工具：测量调整器
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中心高的测量：测量调整器加一标准圆柱
方法： （图）
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工件尺寸的测量
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4）万能夹具
A)万能夹具的结构原理 （图）
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采用镶拼结构的凹模
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二、坐标磨床加工
1、坐标磨床简介： 坐标磨床的三个主要运动：砂轮的转动（自转）、主轴
的行星回转（公转）、主轴的上下往复运动.
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2、坐标磨削的基本方法
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坐标磨削的基本方法（续）
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三、成形磨削
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四、在数控磨床上进行成形磨削
1、数控磨床的基本结构：平面磨床的基础上加上数控 装置配备修砂轮工具及不同的夹具
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2、数控磨床上成形磨削的方法
A)用成形砂轮磨削： （图）
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B)仿形磨削：采用特殊的砂轮，数控装置控制砂轮架 以一定的规律移动，磨削出要求的形状。
修整凸圆弧时：中心线上方
H=P+R
修整凹圆弧时：中心线下方
2024H/1/=23P-R
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采用上述工具可以修整出各种各样的砂轮
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3) 非圆弧砂轮的修整
采用特殊的靠模工具
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!! 修整成形砂轮时应注意的问题:
模具制造工艺学之模具机械加工基础知识
铸造件应及时进行热 处理，铸钢件依据牌 号确定热处理工艺， 一般以完全退火为主， 退火后硬度不大于 229 HBS；铸铁件应 进行时效处理，以消 除内应力和改善加工 性能，铸铁件热处理 后的硬度不大于269 HBS。
对铸件的要求
铸造件内部，特别是靠近 工作面处不得有气孔、砂 眼、裂纹等缺陷。
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心轴上）检验φ40ｈ6外圆的径向圆跳动和端面B的端面圆跳动时
，内孔即为测量基准。 （4）装配基准。装配时用以确定零件在部件或产品中位置的
基准称为装配基准。图1-3中的零件 φ40h6 和端面B即为装配基
准。
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2.工件的安装方式 工件安装的好坏是模具加工中的重要问题，它不仅直接影响加
铸造件的表面应进 行清砂处理，去除 结疤、飞边和毛刺， 其残留高度应小于 1~3 mm。
4）半成品件 随着模具专业化和专门化的发展以及模具标准化的提高，以商
品形式出现的冷冲模架、矩形凹模板、矩形模板、矩形垫板等零件， 以及塑料注射模标准模架的应用日益广泛。当采购这些半成品件后， 再进行成形表面和相关部位的加工，有利于降低模具成本和缩短模具 制造周期。这种毛坯形式应该成为模具零件毛坯的主导方向。
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如果上述两项中有一项改变，就成为另一工步。表1-1序号3中， 包括车外圆、倒角、切槽等几个工步。
为了提高加工效率和加工质量，用几把刀具同时加工几个表面的 工步称为复合工步，在工艺文件上可看做一个工步。
4）走刀（行程） 有些工步，由于余量较大或其他原因，需要用同一刀具对同一表 面进行多次切削，则刀具对工件每进行一次切削就是一次走刀（行程 ）。走刀是工步的一部分，一个工步可包括一次或多次走刀。
2021/7/16
模具制造工艺复习题(张荣清)
《模具制造工艺》复习题第一章概论1.模具制造有哪些技术要求？有何特点？答：模具的技术要求（1）模具零件应具有较高的强度、刚度、耐磨性、韧性淬透性和切削加工性（2）模具零件精度高、表面粗糙度低（3）模具零件的标准化程度高（4）模具凹凸模具有合理间隙模具制造的特点（1）模具变化多，技术要求高，对技术人员要求高（2）模具车间规模较小，对外协作程度高（3）单件生产（4）加工精度高，加工周期长（5）模具通常需要反复修配、调整才能达到要求2.模具制造过程的包括哪几个阶段？答：模具的制造过程包括五个阶段：技术准备、材料准备、模具零件及组件加工、装配调试、试模鉴定。
3.模具制造的基本工艺路线包括哪些容？模具制造的基本工艺路线：分析估算－模具设计－零件加工－装配调整－试模－成品。
第二章模具的机械加工1.解释名词：夹具磨削法，计算机辅助设计CAD，计算机辅助制造CAM。
夹具磨削法：指将工件至于成形夹具上，利用夹具调整工件的位置，使工件在磨削过程中作定量移动或转动，由此获得所需形状的加工方法。
计算机辅助设计CAD：利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作。
计算机辅助制造CAM：在机械制造业中，利用电子数字计算机通过各种数值控制机床和设备，自动完成离散产品的加工、装配、检测和包装等制造过程。
2.模具机械加工的主要方法有那几种？答：车削加工、铣削加工、磨削加工、镗削加工、钻削加工、刨削和插削加工等3.了解车削加工、铣削加工、刨削和插削加工、磨削加工用于模具加工的主要加工对象以及正常条件所能达到的技术要求？车削加工：对象：圆盘类、轴类零件的加工。
如导柱、导套、顶杆、模柄等，技术要求：加工精度达IT6－IT8，粗糙度Ra=1.6-0.8μm。
铣削加工：对象：利用不同类型的铣刀和附件（分度头、回转台）以及工装夹具可加工各种平面、斜面、沟槽、台肩、型腔和孔。
加工精度可达IT10-IT8，Ra＝1.6-0.4μm刨削加工：主要加工对象为模具零件的外形。
模具零件的机械加工
模具零件的机械加工介绍模具零件是指用于生产制造中的模具的组成部分，它们通常需要经过各种机械加工工艺来获得所需的形状和尺寸。
机械加工是指通过机械设备对工件进行切削、磨削、车削等工艺操作，以改变工件的形状、尺寸和表面质量。
本文将介绍模具零件的机械加工过程及常用的加工方法。
机械加工过程机械加工过程通常包括以下几个步骤：1.设计：根据模具的设计要求，绘制出模具零件的图纸，并确定所需的材料和加工工艺。
2.材料准备：根据零件的材料要求，选择合适的材料，并进行切割、锯割等工艺，将材料切割成合适的尺寸。
3.加工：根据零件的图纸要求，选择合适的机械设备和工具进行加工操作。
常见的加工方法包括切削、磨削、铣削、钻削、车削等。
4.检验：在零件加工完成后，需要进行尺寸测量和表面质量检查，以确保零件符合设计要求。
5.调整和修正：如果零件出现尺寸偏差或表面质量问题，需要进行适当的调整和修正，以使其符合要求。
常用的机械加工方法切削加工切削加工是一种通过与工件相对运动的刀具切削工件材料的加工方法。
常见的切削加工包括车削、铣削、钻削等。
•车削：车削是通过旋转工件并将刀具沿着工件轴向移动，切削掉工件表面的金属。
它可以用于加工圆柱形、圆锥形、球面和其他形状的零件。
•铣削：铣削是通过将刀具沿着工件表面的直线或曲线路径运动，切削掉工件表面的金属。
它可以用于加工平面、曲面和复杂形状的零件。
•钻削：钻削是通过旋转刀具并将其进给到工件来切削孔洞的加工方法。
它可以用于加工圆孔、方孔和其他形状的孔洞。
磨削加工磨削加工是通过磨削砂轮与工件相对运动，切削工件表面的金属。
常见的磨削加工包括平面磨削、外圆磨削、内圆磨削等。
•平面磨削：平面磨削是通过将平面磨削砂轮与工件表面相对运动，在工件表面上磨削出所需的平面形状。
•外圆磨削：外圆磨削是通过将外圆磨削砂轮与工件外表面相对运动，将工件外表面磨削出所需的圆柱形状。
•内圆磨削：内圆磨削是通过将内圆磨削砂轮与工件内表面相对运动，将工件内表面磨削出所需的圆柱形状。
模具机械加工技术
1）零件本身精度要求高 2）零件配合精度要求高
模具制造工艺
§ 1.1 模具制造过程及生产特点
三、模具制造的特点
5、加工过程复杂，周期长 6、加工后模具零件需反复修配、调整（试模中） 7、模具工作中存在磨损及热胀冷缩
精度要求高的淬硬平 面或不淬硬平面
0.2～0.8 0.006～0.1
大量生产，较小的平 面(精度视拉刀精度
而定)
高精度平面
模具制造工艺
2．热处理工序的安排 1）为改善金属组织和加工性能的热处理工序 退火、正火和调质等，一般安排在粗加工前后 如:锻造/铸造—退火/正火—粗加工—调质—半精加工 2）为提高零件硬度和耐磨性的热处理工序 淬火、渗碳淬火等，一般安排在半精加工之后，精加
模具制造工艺
模具制造工艺
机械工程系
第1章 模具制造概述
模具制造工艺
§ 1.1 模具制造过程及生产特点
模具制造—在一定的装备和制造工艺条件下，直 接对模具材料进行加工改变其形状、尺寸、相对 位置和性质，使之成为符合要求的零件，经配合、 定位、连接与固定装配成为模具的过程。包括三 方面内容： 1、模具材料（加工设备） 2、加工（机械加工或特种加工） 3、装配（定位、连接、固定）
IT6～7
IT7
IT7
IT6～7
IT7～9
IT5以上
经济粗糙度 Ra/μm
12.5～50 3.2～6.3 0.8～1.6 0.2～0.8 6.3～25
1.6～6.3
适用范围 端面
一般不淬硬平面
0.1～0.8 0.2～0.8
精度要求较高的不淬 硬平面，批量较大时 宜采用宽刃精刨方案
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•图12-1 麻花钻的结构
• 钻孔使用的设备主要是钻床。钻床又分为台式钻床、立式钻 床、摇臂式钻床几种基本形式。摇臂钻床钻孔时工件无需移动， 加工范围大，是大型零件钻孔的常用设备。除钻床外，普通车床、 立式铣床、镗床上也都可以完成钻孔工序。
第12章模具零件特殊表面的机械加工
第12章模具零件特殊表面的机械加工
• 2. 扩孔 • 扩孔是对已经加工出来的孔径进一步扩大的加工方法。扩孔使用 的刀具是扩孔钻。由于扩孔钻钻心截面面积较大，刚性较好，加工精 度和表面状态均比钻孔要好。扩孔使用的设备同钻孔。扩孔往往是钻 孔的后续工序，是镗孔、铰孔的预加工。如果采用钻—扩复合工艺时， 一般情况下，第一次钻孔孔径的尺寸应等于扩孔孔径尺寸的0.5～0.7 倍。 • 3. 铰孔 • 铰孔是对中小孔径进行半精加工、精加工的常见方法。铰刀除前 端有一引导锥度外，切削刃是垂直平行布置的。铰削的加工余量小， 精铰时双面切削量仅为0.01～0.03mm。铰孔的加工精度高，一般可达 IT6～T10级，甚至可达IT5级，表面粗糙粗Ra=1.6～0.4μm，但铰孔的 孔径尺寸受铰刀直径的限制。 • 模具零件中的定位销孔、小凸模、小型芯固定板中的一些精密孔， 多采用铰孔作为精加工手段进行。
第12章模具零件特殊表面的机械加工
• 12.1.2 孔的坐标镗削加工 • 模具零件中，譬如连续冲裁模中的凹模、多凸模的固定板， 都需要加工出许多孔，这些孔不仅孔径有严格的精度要求，而且 孔与孔之间又有严格的位置要求。模具制造中，将同一零件上， 尺寸精度和位置精度都有较严格要求的一系列孔称为孔系。为保 证各孔的相对位置精度要求，对这类零件往往采用坐标镗削的方 法进行加工。坐标镗削使用的设备为坐标镗床。图12-3所示为立 式双柱坐标镗床。机床的工作台能在纵、横移动方向上作精密调 整，大多数工作台移动量的读数值最小单位是0．001 mm。机床 定位精度一般可达±(0.02～0.025)mm，工作台移动值的读取方 法可采用光学或数字显示式。 • 在坐标镗床上按坐标法镗孔，是将各孔间的尺寸转化为直角 坐标尺寸，如图12-4所示。
• 钻孔时工件常
见的装夹方式如图
12-2所示。钻孔工
件几何尺寸较小时，
可采用平口钳装夹，
中型零件可采用压
板、螺栓直接将工
件固定在工作台上。
圆柱表面上钻孔可
采用V型架。几何
尺寸大、重量大的
工件，钻孔孔径偏 小时，无需装夹。
•图12-2 钻孔时工件的装夹 •a）用虎钳装夹；b）用压板螺栓装夹；c）用V型架装夹；d）用钻模装夹
第12章模具零件特殊表面的机械加工
•图12-3 立式双柱坐标镗床 •1—床身；2一工作台；3、6—立轴；4—主轴箱；5—顶梁；7—横梁；8—主轴
第12章模具零件特殊表面的机械加工
•图12-4 孔系的直角坐标尺寸
图2-5用定位角铁和光学中心测定器找正
•
1—定位角铁；2—光学中心测定器；3—目镜；4—工件
第12章模具零件特殊表面的机械加工
• 在工件的安装调整过程中，为了使工件上的基准a或b对准 主轴的轴线，可以采用多种方法。图12-5是用定位角铁和光学中 心测定器进行找正。光学中心测定器2以其锥柄定位，安装在镗 床主轴的锥孔内，在目镜3的视场内有两对十字线。定位角铁的 两个工作表面互成90°，在它的平面上固定着一个直径约7 mm 的镀铬钮，钮上有一条与角铁垂直工作面重合的刻线。使用时将 角铁的垂直工作面紧靠工件4的基准面（a面或b面），移动工作 台，并从目镜观察，使镀铬钮上的刻线恰好落在目镜视场内的两 对十字线之间，如图12-6所示。此时，工件的基准面已对准机床 主轴的轴线。 • 加工分布在同一圆周上的孔，可以使用坐标镗床的机床附 件——万能回转工作台，如图12-7所示。
第12章模具零件特殊表 面的机械加工
2020/11/25
第12章模具零件特殊表面的机械加工
•12.1 孔及其孔系的加工
• 孔的加工在模具制造中占有很大的比例。譬如冲裁凹模、 凸模固定板、卸料板，塑料模中型芯固定板、推杆固定板等零 件都需要孔的加工。模具零件中，有圆孔，有方孔及不规则的 异型孔，孔 • 钻孔主要用于孔的粗加工。钻孔使用的刀具是麻花钻， 其具体结构如图12-1所示。钻头一般由工作部分和夹持部分组 成。麻花钻的工作部分又由顶端切削部分和圆周导向部分组成。 切削部分由两条切削刃组成，锥顶角120°。导向部分有两条 对称的棱边和螺旋槽，棱边起导向和修光孔壁的作用，螺旋槽 起排屑和输送切削液的作用。一般情况下，Ф≤12mm的麻花钻 采用直柄结构，Ф≥13mm的麻花钻采用锥柄结构。
第12章模具零件特殊表面的机械加工
• 4. 镗孔 • 镗孔同扩孔一样，是对已经加工出来的孔进一步扩大的加工 方法。镗刀虽然是单刃，镗削加工效率偏低，但加工孔径不受刀具 直径的限制，与钻、扩、铰孔相比，具有较强的灵活性，加工范围 宽，是大、中孔径的半精加工、精加工的常用方法。 • 镗孔一般在专用的镗床进行，由于镗刀杆截面大，刚性好， 其加工精度较高，可达IT7～IT10级。精度要求不太严格的孔径， 也可在普通车床、铣床上进行。镗削加工可获得的表面粗糙度 Ra=1.6～0.4μm，是Φ>60mm孔径的常见加工方法。
要求孔位一致。这些孔常用的加工
方法有：
• （1）同镗(合镗)加工法。对于 上、下模座的导柱孔和导套孔，动、
•图12-8 模具零件的同镗(合镗)加工 •1，2，3—零件；4—钻头；5—夹钳
•定模模座的导柱孔和导套孔以及模座与固定板的销钉孔等，可
以采用同镗加工法。同镗加工法就是将孔位要求一致的2个或3个
第12章模具零件特殊表面的机械加工
•
图12-6 定位角铁刻线在显微镜中的位置
•
图12-7 万能回转工作台 1—转盘；2、3—手轮
第12章模具零件特殊表面的机械加工
• 12.1.3 孔系的配合加工
• 模具零件中有些零件本身的
孔距精度要求并不高，但相互之间
的孔位要求必须高度一致；有些相
关零件不仅孔距精度要求高，而且