模具数控加工工艺
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模具数控加工技术
加工刀具是数控加工中的重要 工具，负责完成模具的切削。
加工刀具是数控加工中的重要 工具，负责完成模具的切削。
量具与测量技术
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量具是用于测量模具尺寸和精 度的工具。
量具的种类繁多，包括卡尺、 千分尺、百分表等，应根据测
量需求选择合适的量具。
测量技术是确保模具加工精度 的重要手段，包括在线测量和
模具零件的数控加工
数控编程
根据模具设计图纸，利用数控 编程软件进行加工工艺规划，
生成加工程序。
加工设备选择
根据模具材料和加工要求，选 择合适的数控机床和刀具，确 保加工精度和效率。
加工过程控制
在加工过程中，对切削参数、 刀具状态、冷却方式等进行实 时监控和调整，确保加工质量 和稳定性。
检测与修正
对加工完成的模具零件进行检 测，对误差进行修正，确保满
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解决方案
采用热管理系统降低温度变化对加工的影响，优化刀 具和夹具的设计，提高装夹精度。
快速原型技术在模具制造中的应用案例
案例概述
快速原型技术在模具制造中的应用案例， 通过快速原型技术快速制造出模具原型。
技术优势
快速原型技术可以快速制造出复杂的 模具原型，缩短产品开发周期，降低
开发成本。
制造流程
采用激光快速成型或3D打印技术制作 模具原型，进行表面处理和后处理。
应用范围
适用于新产品开发和试制阶段，用于 验证模具设计的可行性和合理性。
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智能化与自动化发展
数控机床的智能化
随着人工智能技术的发展，数控机床在加工过程中的智能化程度越来越高。智能化数控机床能够实现自适应加工、 智能故障诊断等功能，提高加工效率和精度。
模具的数控加工
图3－4 回转体零件
2021/2/7
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图3－5 三维型面
（3）尺寸标注是否合理 图样上的尺寸标注要适应数控加工的特点。采用数 控机床加工的零件,要求图样上标注的尺寸，同一方向尺寸标注的基准要统一， 或者直接标注坐标尺寸，并尽可能使设计基准、工艺基准、测量基准、编程原 点统一。这样既可以减少编程时节点坐标的计算工作量，又可以避免因基准不 统一引起的加工误差。如果出现了基准不统一的情况，应该在保证设计精度不 发生改变的前提下，设定统一的工艺基准，计算转化各尺寸，以便简化编程计 算，减少零件的装夹次数。 （4）精度及技术要求分析 对零件的精度、表面粗糙度及技术要求分析的目 的，是为了合理选择加工方法、装夹方式、刀具及切削用量等。
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3.1.2 数控加工程序编制
1. 程序编制的内容和步骤 （1）工艺处理阶段 工艺处理阶段中的主要工作内容是: 1)分析被加工零件的图纸,明确加工内容及技术要求，合理确定加工方式、走刀
路线和切削用量等。 2)通过分析，确定零件的定位、夹紧方案和对刀点的位置，编制零件的加工工艺
4．生产效率高 由于数控机床刚度大，功率大，所以每一道切削工序都能 选择足够大的、最有利的切削用量，有效地节省了切削时间。同时数控机床的 按程序自动进行的，在加工过程中省去了画线、夹具设计制造、多次装夹定位、 检测等工作，使辅助时间大为缩短。所以数控加工的生产效率较高。
5．易形成网络控制 可以用一台主计算机通过网络控制多台数控机床，也 可以在多台数控机床之间建立通信网，因而有利于形成计算机辅助设计、生产 管理和制造—体化的集成制造系统。
员不仅要熟悉数控代码和编程规则，而且必须具备机械加工工艺知识和 较高的数值计算能力。 （2）自动编程 编程人员只需根据零件图纸上的数据和工艺要求，按某 种编程系统规定，将零件的加工信息用较简便的方式输入到计算机，由 计算机自动地进行数值计算，编写零件加工程序单，自动输出打印并将 加工程序制成控制介质。 自动编程的输入方式有语言输入、图形输入和语音输入方式三种。
模具数控加工技术
模具数控加工技术随着工业化进程不断加快，模具加工技术也在不断地发展和进步。
其中，数控加工技术成为模具加工中的重要一环，也是现代制造业的主要生产方式之一。
那么，什么是模具数控加工技术呢？为什么它如此重要呢？接下来，我们将深度探讨模具数控加工技术的相关内容。
一、模具数控加工技术是什么？模具数控加工技术是指利用计算机数控技术，完成自动控制的模具加工过程。
传统的模具加工方式，往往需要依靠手工操作，加工精度和效率都很低下，成本也较高。
而数控加工技术则可以大幅提高加工的精度和效率，降低生产成本，提高生产效益。
它通过数字化程序，精确定位并控制加工设备进行加工，提高了加工精度和规格一致性，同时又能够减少人工操作的时间和成本。
二、模具数控加工技术的优点1.高效率数控加工可以自动化地进行加工，省去了人工操作的疲劳和人为因素对产品质量的影响，同时加工速度也大大提高。
2.高精度数控加工可以通过数字化程序，精确定位并控制加工设备进行加工，可以制作出高精度，规格一致的产品。
3.材料多样数控加工可以针对不同的材料进行加工，如金属、塑料、陶瓷、木材、复合材料等材料，能够满足不同领域的加工要求。
4.节约成本数控加工可以自动化地进行加工，省去了大量的人工操作和流失，从而降低了成本，提高了生产效益。
三、数控加工技术的应用数控加工技术已广泛应用于模具制造、零件加工、工艺制造、航空制造等领域。
其中，模具制造是数控加工技术的重要应用方向之一。
模具加工需要高工艺精度和稳定性，而通过数控加工技术可以使整个生产过程数字化、自动化、高效化，避免模具质量受人为因素影响。
同时，还可以监控加工过程中的所有参数，追踪模具加工的每一步，从而保证了模具加工的精度和质量。
四、模具数控加工技术的趋势1.技术不断创新模具数控加工技术正逐渐向电化、高速化和智能化发展。
不断的技术创新和研发，可以提高模具加工和制造的效率和质量。
2.设备升级数控加工技术的设备也在不断升级和更新。
第3章模具数控加工工艺基础 ppt课件
它涉及到三个方面的问题：一是能否在一台数 控机床上，经一次装夹完成零件图样中的全部 加工内容；二是所确定的工艺路线是否经济合 理；三是工艺路线是否能保证最终加工质量。
PPT课件
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1．加工内容的确定 根据工艺分析和技术要求，确定零件的主要
加工表面和非加工表面。
数控机床适于多品种、中小批量的生产，特 别适合新产品的试生产。
2)毛坯材质的加工性分析。即分析所提供的毛坯材质本身的力学性 能和热处理状态，毛坯的铸造品质和被加工部位的材料硬度，是否有 白口、夹砂、疏松等。判断其加工的难易程度，为刀具材料和切削用 量的选择提供依据。
PPT课件
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第二节 数控加工的工艺分析
3)刀具运动的可行性分析。分析工件毛坯(或坯件)外形和内腔是否 有碍刀具定位、运动和切削的地方，对有碍部位是否允许进行刀检， 为刀具运动路线的确定和程序设计提供依据。
PPT课件
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2．数控加工工序划分 在工序划分时要考虑下面3个原则：
1)按所用刀具划分工序的原则，这样可以减少换 刀次数，压缩空行程和减少换刀时间，减少不必 要的换刀误差；
2)按先粗后精的原则划分加工工序，这样可以减 少粗加工变形对精加工的影响；
3)按先面后孔的原则划分工序，这样可以提高孔 加工精度，避免面加工时引起的变形。
PPT课件
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第二节 模具数控加工工艺设计
数控加工工艺 所有工艺问题必须事先设计和安排好，并编入加工
程序中。数控工艺不仅包括详细的切削加工步骤，还 包括工夹具型号、规格、切削用量和其它特殊要求的 内容，以及标有数控加工坐标位置的工序图等。在自 动编程中更需要确定详细的各种工艺参数。
也就是说，其自适应性较差，加工过程中可能遇到 的所有问题必须事先精心考虑，否则导致严重的后果。
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1．加工内容的确定 根据工艺分析和技术要求，确定零件的主要
加工表面和非加工表面。
数控机床适于多品种、中小批量的生产，特 别适合新产品的试生产。
2)毛坯材质的加工性分析。即分析所提供的毛坯材质本身的力学性 能和热处理状态，毛坯的铸造品质和被加工部位的材料硬度，是否有 白口、夹砂、疏松等。判断其加工的难易程度，为刀具材料和切削用 量的选择提供依据。
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第二节 数控加工的工艺分析
3)刀具运动的可行性分析。分析工件毛坯(或坯件)外形和内腔是否 有碍刀具定位、运动和切削的地方，对有碍部位是否允许进行刀检， 为刀具运动路线的确定和程序设计提供依据。
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2．数控加工工序划分 在工序划分时要考虑下面3个原则：
1)按所用刀具划分工序的原则，这样可以减少换 刀次数，压缩空行程和减少换刀时间，减少不必 要的换刀误差；
2)按先粗后精的原则划分加工工序，这样可以减 少粗加工变形对精加工的影响；
3)按先面后孔的原则划分工序，这样可以提高孔 加工精度，避免面加工时引起的变形。
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第二节 模具数控加工工艺设计
数控加工工艺 所有工艺问题必须事先设计和安排好，并编入加工
程序中。数控工艺不仅包括详细的切削加工步骤，还 包括工夹具型号、规格、切削用量和其它特殊要求的 内容，以及标有数控加工坐标位置的工序图等。在自 动编程中更需要确定详细的各种工艺参数。
也就是说，其自适应性较差，加工过程中可能遇到 的所有问题必须事先精心考虑，否则导致严重的后果。
数控加工工艺的内容包括
2、工件的装夹方式
数控加工对夹具的基本要求：尽量做到基准统一， 减少装夹次数，避免采用占机人工调整方案。
同时还要考虑以下几方面： （1）当零件为小批量生产时，尽量采用组合夹具、可调式夹具 及通用夹具； （2）当零件为成批生产时，应考虑专用夹具； （3）夹具中的定位元件、夹紧元件和对刀装置不能影响加工时 的走刀，以避免刀具在走刀时与夹具发生碰撞。 （4）装卸零件要方便可靠，动作迅速，以缩短辅助时间。如有 可能，在加工生产批量较大的零件时应采用气动夹具、液动夹 具或多工位夹具等。
第四节
数控加工工艺概述
一、数控加工工艺的概念
数控加工工艺是采用数控机床加工零
件时所运用各种方法和技术手段的总 和。
数控加工工艺的内容包括：
(1) 选择并确定进行数控加工的零件及内容；
(2) 对零件图纸进行数控加工的工艺分析； (3) 数控加工的工艺设计； (4) 对零件图纸的数学处理和计算； (5) 编写加工程序单；
5、切削用量的确定
一般是先参考切削用量手册，再根据经 验，最后通过工艺试验来确定切削用量。 切削用量（切削三要素）包括主轴转速（切削 速度）、背吃刀量和进给量（进给速度）。 切削用量的选择原则：在保证加工质量和刀具耐用度 的前提下，充分发挥机床性能和刀具切削性能，使切削 效率高，加工成本低。
数控铣削加工典型零件工艺分析实例 编写如图所示零件的数控加工工艺（小批生产）
表面。
• ④加工中容易损伤的表面(如螺纹等)，应放在加工
路线的后面。
3.数控加工工艺过程与普通加工工艺的衔接
四、数控加工工序的设计
（5点）
1、进给路线的选择
进给路线（刀具路径，简称刀路）：在数控 加工过程中刀具相对于工件的运动轨迹和 方向。 例：
模具零件数控车削加工工艺探讨
写 数挎 车 削加 工 程』 进行 校验 修 改 ； ７ 处 理现 场 问题 ； ８ 编制 芋并 （） （）
好相 关 文件 。
行选 择合 适 的基准 。（） ２ 轮廓 的几 何分 析 。 数控 车削 加工 工艺 中 ， 在 必须 对模 具零 件轮廓 的所 有 几何 元素进 行 定义 。
作 出调 整 ， 而使 选 择 更加 合理 。 从
２４ 精 度 和 技 术 要 求 分 析 ．
数控 机床 是数 字控 制机床 的简称 ， 它是 一种装 有程 序 控制 系统
的 自动化机 床 。 该控制 系统 能够 逻辑 地处 理具 有控 制编码 或其 他符
号指令规 定 的程序 ， 并将 其译码 ， 而使机 床动 作 并加 工零件 。 从 数控 机床 的操 作和 监控 全部在 数控 单元 中完 成 ，它是 数控 机床 的大脑 。 与普通 机床 相 比， 数控 机 床有 如 下特 点： １加工 精度 高 ， 有 稳 定 （） 具 的加 工质 量 ；２ 可进行 多 坐标 的联 动 ， （ ） 能加 工形 状 复杂 的零 件 ；３ （）
求 和 技 巧的 。刀 位 点 的选择 一 般遵 循 以下几 点 ： １ 应 该 是刀 具轴 （）
（） （） 使 用 的 刀 具 是 影 响数 控加 工质 量 的直 接 因素 ， 此 ， 编 写 数 控 线 与 刀具 底 面 的交 点 ；２球 头 刀 具是 球 头 的球心 ；３ 车刀 应 该是 因 在 假 想 刀尖 。 车 削 加 工程 序 之 前应 对 工件 进 行 工 艺 分析 ， 根 据 具体 条 件 来 选 并 另外 ， 对 刀 位 点进 行 选 择 时 应 该 注 意 ： １选 择 刀 具上 可 以 在 （） 择 合 适 的 经 济 和 工 艺 方 案 ， 充 分 考 虑 到 机 床 加 工 质 量 、 产 效 要 生 率 及 加工 成 本等 等 。模 具零 件通 常 要 经历 粗 加工 、 半精 加工 、 加 精 工等 ， 以编 时 必须 根 据 各 种 工 艺 设 定 不 同的 参 数 ， 减 少 加 所 以
好相 关 文件 。
行选 择合 适 的基准 。（） ２ 轮廓 的几 何分 析 。 数控 车削 加工 工艺 中 ， 在 必须 对模 具零 件轮廓 的所 有 几何 元素进 行 定义 。
作 出调 整 ， 而使 选 择 更加 合理 。 从
２４ 精 度 和 技 术 要 求 分 析 ．
数控 机床 是数 字控 制机床 的简称 ， 它是 一种装 有程 序 控制 系统
的 自动化机 床 。 该控制 系统 能够 逻辑 地处 理具 有控 制编码 或其 他符
号指令规 定 的程序 ， 并将 其译码 ， 而使机 床动 作 并加 工零件 。 从 数控 机床 的操 作和 监控 全部在 数控 单元 中完 成 ，它是 数控 机床 的大脑 。 与普通 机床 相 比， 数控 机 床有 如 下特 点： １加工 精度 高 ， 有 稳 定 （） 具 的加 工质 量 ；２ 可进行 多 坐标 的联 动 ， （ ） 能加 工形 状 复杂 的零 件 ；３ （）
求 和 技 巧的 。刀 位 点 的选择 一 般遵 循 以下几 点 ： １ 应 该 是刀 具轴 （）
（） （） 使 用 的 刀 具 是 影 响数 控加 工质 量 的直 接 因素 ， 此 ， 编 写 数 控 线 与 刀具 底 面 的交 点 ；２球 头 刀 具是 球 头 的球心 ；３ 车刀 应 该是 因 在 假 想 刀尖 。 车 削 加 工程 序 之 前应 对 工件 进 行 工 艺 分析 ， 根 据 具体 条 件 来 选 并 另外 ， 对 刀 位 点进 行 选 择 时 应 该 注 意 ： １选 择 刀 具上 可 以 在 （） 择 合 适 的 经 济 和 工 艺 方 案 ， 充 分 考 虑 到 机 床 加 工 质 量 、 产 效 要 生 率 及 加工 成 本等 等 。模 具零 件通 常 要 经历 粗 加工 、 半精 加工 、 加 精 工等 ， 以编 时 必须 根 据 各 种 工 艺 设 定 不 同的 参 数 ， 减 少 加 所 以
第3章 模具数控加工工艺
3.4 走刀路线与加工参数
3.4.1 走刀路线 3.4.2 切入点和切出点 3.4.3 切削用量的选择
3.4 走刀路线与加工参数
3.4.1 走刀路线
• 走刀路线是刀具在整个加工工序中相对于 工件的运动轨迹，它泛指刀具从对刀点或 机床固定原点开始，到返回该点并结束加 工程序所经过的所有路径 • 走刀路线不仅影响加工零件的尺寸精度、 位置精度与表面粗糙度，还影响数控机床 与刀具的寿命，影响数控编程的计算。
3.1 模具数控加工工艺的特点
数控加工工艺的内容主要包括
选择数控加工的零件及其数控加工的内容 分析零件图纸的数控加工工艺 选择刀具、夹具以及切削用量，确定零件的 定位方式，设计数控加工工序 选择数控加工路线，确定对刀点、换刀点的 位置 分配加工误差，考虑刀具补偿 编制数控加工工艺技术文件
3.1 模具数控加工工艺的特点
3.3 数控机床、刀具和夹具的 选择与使用
3.3.2 数控刀具的选择
数控加工的对刀 数控加工以标准刀具的刀尖进行编程，通过 对实际刀具与标准刀具的偏差进行补偿来实 现数控刀具的正确走位。
• 机上对刀：把刀具装在数控机床主轴上，通过测头 机上对刀：把刀具装在数控机床主轴上， 附件或利用数控装置的数显功能， 附件或利用数控装置的数显功能，测出每把刀具的 长度和半径相对于标准刀具的实际偏差量， 长度和半径相对于标准刀具的实际偏差量，并把这 些偏差量设置在偏置寄存器中。 些偏差量设置在偏置寄存器中。 • 机外对刀：在对一些形状复杂的零件加工时，往往 机外对刀：在对一些形状复杂的零件加工时， 需要使用较多的刀具。为了有效缩短辅助时间， 需要使用较多的刀具。为了有效缩短辅助时间，实 现数控机床的快速自动换刀， 现数控机床的快速自动换刀，一般是使用刀具预调 仪来进行机外对刀 • 刀具预调仪：光学式、光栅数显式、容栅数显式、 刀具预调仪：光学式、光栅数显式、容栅数显式、 刻度尺千分表式
汽车覆盖件模具数控加工工艺
图 ２ 刀具
此种加工工艺方式 的变革 ，大大 提高 了单 位时 间内 的材料去 除率 ，开粗效果如图 ３所示 。由于此方式是 ２Ｄ 等高层切 加工 方式 ，可 以控制 圆弧进 刀 或 曲线转 接 进 刀 ，有效地避免了直线转 接 ，保证了切削过程 中的平稳 性 ，也避免了由于加 工中表 面斜率的变化 ，而 造成在斜 率不同的表 面上 的实 际步距 不均匀的现象 。而且 ，此方 式还是小切 削快进给 的切 削方 式 ，机床噪声小 ，加 工效 率高 ；低切削热 ，恒定的切削载荷 ，可 以减小刀具 受力 和加工硬化 程度 ，使切 削 载荷 与 刀具 磨损 速 率保 持 均 衡 ，提高了刀具 寿命 和工件表 面的加工质量 。
刀现象 和型面变形后致使钳 工师傅的研配 量加大 ，且 型 面精度 、表面粗糙度值难 以保 证。②型 面超精加工 。型
（ａ）新 干 线刀具
（ｂ）球 刀
面 粗 加 工 （余 量 留 ０．７ｍｍ）、半 精 加 工 （余 量 留 ０．３ｒａｍ）、精加工 （余 量为 ０．０５ｍｍ）、超 精加工 （余量
高装配质量 和效率 、降低生产成本起 到了重要作用。
图 ４ 轴承 内环分解示意 １．轴承 内环 ２．内螺 套 ３．堵头 ４．外 螺套 ５．螺杆 如果将内螺套 内圈的斜面改成直 面 ，就可代替三爪 拔 具 等 通 用拆 卸 工 装 对 有 分 解 支 撑 面 的 零 件 进 行 分 解 ， 在分解过程中整个 内圈受力均匀 ，比三爪 拔具的三点受 力好 ，对保护零件 ，减小劳动强度 ，提 高劳动生产率都 将起到积极的作用 。ＭＷ （收稿 日期 ：２０１００９２２）
（２）模具 ３Ｄ型 面 的超 精加 工 ① 常用 加 工方 式。
型面 粗 加 工 （余 量 留 ０．７ｍｍ）、半 精 加 工 （余 量 留
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§8.1 模具基本表面的机械加工方 法
合考虑多种因素来确定最终工艺路线，选择原则主要有以下 几个方面：
(1)在保证加工表面的加工精度和表面粗糙度的前提下，要 结合零件的结构形状、尺寸大小以及材料和热处理等要求进 行全面考虑。例如，对于IT7级精度的孔，采用镗削、铰削、 拉削和磨削均可达到要求，但型腔体上的孔一般不宜选择拉 削和磨孔，而常选择镗孔或铰孔。孔径大时选择镗孔，孔径 小时选择铰孔。
(3)刨削加工 刨削主要用于模具零件外形的加工。中小 型
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§8.1 模具基本表面的机械加工方 法
零件广泛采用牛头刨床加工，而大型零件则需用龙门刨床加 工。一般刨削加工的精度可达IT10，表面粗糙度为 Ra=1.6μm。
(4)钻削加工 钻削是模具零件中圆孔的主要加工方法， 所用的设备主要是钻床，所用的刀具是麻花钻、扩孔钻、铰 刀等，分别用于钻孔、扩孔、铰孔等钻削工作。在模具制造 中常采用钻孔对孔进行粗加工，去除大部分余量，然后经扩 孔、铰孔，对未淬硬孔进行半精加工和精加工，以达到设计 要求。
(9)成形磨削 成形磨削是成形表面精加工的一种方法， 具有高精度、高效率的优点。在模具制造中，成型磨削主要 用于精加工凸模、拼块凹模及电火花加工用的电极等零件。 成型磨削通常在成形磨床上进行。
8.1.2 选择模具表面加工方法的原则
选择合适的表面加工方法，是模具制造工艺中首先要解决 的问题。在实际生产中，需综
(2)工件材料的性质对加工方法的选择也有影响。例如，淬 火钢应采用磨削加工，而对于有色金属零件，为避免磨削时 堵塞砂轮，一般都采用高速镗或高速精密车削进行精加工。
(3)表面加工方法的选择，除了首先要保证质量要求外，还 应考虑生产效率和经济性的要求。
(4)选择正确的加工方法，还要考虑本厂、本车间的现有设 备及技术条件，应充分利用现有的设备。
(8)坐标磨床加工 坐标磨床与坐标镗床相§8.1 模具基本表面的机械加工方 法
的坐标定位实现孔的精密加工，但它不是用钻头或镗刀，而 是用高速旋转的砂轮对已淬火工件的内孔进行磨削加工。因 此其加工精度极高，可达5μm左右，表面粗糙度在 Ra=0.2μm以上，可磨削的孔径为0．8～200mm。对于 精密模具，常把坐标镗床的加工作为孔加工的预备工序，最 后用坐标磨床进行精加工。
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§8.2 模具的加工方法概述
随着模具制造技术的发展和模具材料的不断出现，对于凹模 和凸模类零件，有些不能只用机械加工的方法来进行制造， 需要采用先进的模具加工方法来加工，主要有成型制模法、 堆积制模法和切除制模法等加工方法，这些加工方法都有不 同的特点和适用范围，在实际应用中，应根据模具材料的力 学性能、型腔的复杂性和生产条件等多种因素来选择。
(1)车削加工 车削用于加工内、外回转表面，螺旋面， 端面，钻孔，镗孔，铰孔及滚花等。工件的加工通常经过粗 车、半精车和精车等工序来达到设计要求。根据模具零件的 精
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§8.1 模具基本表面的机械加工方 法
度要求，车削一般是外旋转表面加工的中间工序，或作为最 终工序。精车的尺寸精度可达IT6～IT8，表面粗糙度为 Ra=1.6～0.8μm。
(7)坐标镗床加工 坐标镗床是一种高精度孔加工的精密 机床，主要用于加工零件各面上有精确位置精度要求的孔。 所加工的孔不仅具有很高的尺寸精度和几何精度，而且具有 极高的孔距精度。孔的尺寸精度可达IT6～IT7，表面粗糙 度则取决于加工方法，一般可达到Ra=0.8μm，孔距精度 可达0.005～0.01 mm。
(5)磨削加工 为了达到模具的尺寸精度和表面粗糙度等 要求，有许多模具零件必须经过磨削加工。例如，模具的型 腔、型面，导柱的外圆表面，导套的内、外圆表面以及模具 零件之间的接触面等都必须经过磨削加工。在模具制造中， 形状简单(如平面、内圆和外圆表面)的零件可用一般磨削加 工，而形状复杂的
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第八章 模具数控加工工艺
§8.1 模具基本表面的机械加工方法 §8.2 模具的加工方法概述 §8.3 典型模具零件的数控加工工艺 习题八
§8.1 模具基本表面的机械加工方 法
模具是由许多零件组成的。通过对零件的外形表面、成型表 面和其他工作表面的加工得到模具的各种零件，然后通过装 配和调试获得所需要的模具。
§8.1 模具基本表面的机械加工方 法
(6)仿形加工 仿形加工以事先制成的靠模为依据，加工时 触头对靠模表面施加一定的压力，并沿其表面上移动，通过 仿形机构使刀具作同步仿形动作，从而在模具零件上加工出 与靠模相同的型面。仿形加工是对各种模具型腔或型面进行 机械加工的重要方法之一。常用的仿形加工有仿形车削、仿 形刨削、仿形铣削和仿形磨削等。
8.1.1 模具零件的常用加工方法
模具零件的外形表面通常采用切削效率较高的铣床、车床、 刨床、磨床及较先进的加工中心等进行加工。模具成型表面 的加工主要包括各类金属切削机床的切削加工和利用电、超 声、化学能等技术的特种加工方法。近二十多年来，特种加 工在模具型面的加工中所占的比重明显增大，但用金属切削 机床加工型面仍是主要的加工方法。
（2)铣削加工 在模具零件的铣削加工中，应用最广的是 立式铣床和万能工具铣床的立铣加工，其主要加工对象是各 种模具的型腔和型面，加工精度可达IT10，表面粗糙度为 R件件a精，=度采1.可用6μ达铣m削IT。时8若，应选表留用面0高.粗0速5糙m、度m小为的切R修削a=光用0余量.8量的μm，铣。用削对于方模钳法具工，成的则型修工零 光加工。当型面的精度要求较高时，铣削仅作为中间工序， 铣削后需用成型磨削或电火花加工等方法进行精加工。
8.2.1 模具的成型制模法
目前，大多数快速制模的途径主要是采用专门制模材料，用 铸造或挤压成型法取代传统的机械加工，以简化模具制造工 艺，缩短生产周期和降低生产成本，在许多情况下，采用特 种钢、锌合金和合成树脂等材料，由成型法制造各种形状的 模具型腔。
§8.1 模具基本表面的机械加工方 法
合考虑多种因素来确定最终工艺路线，选择原则主要有以下 几个方面：
(1)在保证加工表面的加工精度和表面粗糙度的前提下，要 结合零件的结构形状、尺寸大小以及材料和热处理等要求进 行全面考虑。例如，对于IT7级精度的孔，采用镗削、铰削、 拉削和磨削均可达到要求，但型腔体上的孔一般不宜选择拉 削和磨孔，而常选择镗孔或铰孔。孔径大时选择镗孔，孔径 小时选择铰孔。
(3)刨削加工 刨削主要用于模具零件外形的加工。中小 型
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§8.1 模具基本表面的机械加工方 法
零件广泛采用牛头刨床加工，而大型零件则需用龙门刨床加 工。一般刨削加工的精度可达IT10，表面粗糙度为 Ra=1.6μm。
(4)钻削加工 钻削是模具零件中圆孔的主要加工方法， 所用的设备主要是钻床，所用的刀具是麻花钻、扩孔钻、铰 刀等，分别用于钻孔、扩孔、铰孔等钻削工作。在模具制造 中常采用钻孔对孔进行粗加工，去除大部分余量，然后经扩 孔、铰孔，对未淬硬孔进行半精加工和精加工，以达到设计 要求。
(9)成形磨削 成形磨削是成形表面精加工的一种方法， 具有高精度、高效率的优点。在模具制造中，成型磨削主要 用于精加工凸模、拼块凹模及电火花加工用的电极等零件。 成型磨削通常在成形磨床上进行。
8.1.2 选择模具表面加工方法的原则
选择合适的表面加工方法，是模具制造工艺中首先要解决 的问题。在实际生产中，需综
(2)工件材料的性质对加工方法的选择也有影响。例如，淬 火钢应采用磨削加工，而对于有色金属零件，为避免磨削时 堵塞砂轮，一般都采用高速镗或高速精密车削进行精加工。
(3)表面加工方法的选择，除了首先要保证质量要求外，还 应考虑生产效率和经济性的要求。
(4)选择正确的加工方法，还要考虑本厂、本车间的现有设 备及技术条件，应充分利用现有的设备。
(8)坐标磨床加工 坐标磨床与坐标镗床相§8.1 模具基本表面的机械加工方 法
的坐标定位实现孔的精密加工，但它不是用钻头或镗刀，而 是用高速旋转的砂轮对已淬火工件的内孔进行磨削加工。因 此其加工精度极高，可达5μm左右，表面粗糙度在 Ra=0.2μm以上，可磨削的孔径为0．8～200mm。对于 精密模具，常把坐标镗床的加工作为孔加工的预备工序，最 后用坐标磨床进行精加工。
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§8.2 模具的加工方法概述
随着模具制造技术的发展和模具材料的不断出现，对于凹模 和凸模类零件，有些不能只用机械加工的方法来进行制造， 需要采用先进的模具加工方法来加工，主要有成型制模法、 堆积制模法和切除制模法等加工方法，这些加工方法都有不 同的特点和适用范围，在实际应用中，应根据模具材料的力 学性能、型腔的复杂性和生产条件等多种因素来选择。
(1)车削加工 车削用于加工内、外回转表面，螺旋面， 端面，钻孔，镗孔，铰孔及滚花等。工件的加工通常经过粗 车、半精车和精车等工序来达到设计要求。根据模具零件的 精
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§8.1 模具基本表面的机械加工方 法
度要求，车削一般是外旋转表面加工的中间工序，或作为最 终工序。精车的尺寸精度可达IT6～IT8，表面粗糙度为 Ra=1.6～0.8μm。
(7)坐标镗床加工 坐标镗床是一种高精度孔加工的精密 机床，主要用于加工零件各面上有精确位置精度要求的孔。 所加工的孔不仅具有很高的尺寸精度和几何精度，而且具有 极高的孔距精度。孔的尺寸精度可达IT6～IT7，表面粗糙 度则取决于加工方法，一般可达到Ra=0.8μm，孔距精度 可达0.005～0.01 mm。
(5)磨削加工 为了达到模具的尺寸精度和表面粗糙度等 要求，有许多模具零件必须经过磨削加工。例如，模具的型 腔、型面，导柱的外圆表面，导套的内、外圆表面以及模具 零件之间的接触面等都必须经过磨削加工。在模具制造中， 形状简单(如平面、内圆和外圆表面)的零件可用一般磨削加 工，而形状复杂的
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第八章 模具数控加工工艺
§8.1 模具基本表面的机械加工方法 §8.2 模具的加工方法概述 §8.3 典型模具零件的数控加工工艺 习题八
§8.1 模具基本表面的机械加工方 法
模具是由许多零件组成的。通过对零件的外形表面、成型表 面和其他工作表面的加工得到模具的各种零件，然后通过装 配和调试获得所需要的模具。
§8.1 模具基本表面的机械加工方 法
(6)仿形加工 仿形加工以事先制成的靠模为依据，加工时 触头对靠模表面施加一定的压力，并沿其表面上移动，通过 仿形机构使刀具作同步仿形动作，从而在模具零件上加工出 与靠模相同的型面。仿形加工是对各种模具型腔或型面进行 机械加工的重要方法之一。常用的仿形加工有仿形车削、仿 形刨削、仿形铣削和仿形磨削等。
8.1.1 模具零件的常用加工方法
模具零件的外形表面通常采用切削效率较高的铣床、车床、 刨床、磨床及较先进的加工中心等进行加工。模具成型表面 的加工主要包括各类金属切削机床的切削加工和利用电、超 声、化学能等技术的特种加工方法。近二十多年来，特种加 工在模具型面的加工中所占的比重明显增大，但用金属切削 机床加工型面仍是主要的加工方法。
（2)铣削加工 在模具零件的铣削加工中，应用最广的是 立式铣床和万能工具铣床的立铣加工，其主要加工对象是各 种模具的型腔和型面，加工精度可达IT10，表面粗糙度为 R件件a精，=度采1.可用6μ达铣m削IT。时8若，应选表留用面0高.粗0速5糙m、度m小为的切R修削a=光用0余量.8量的μm，铣。用削对于方模钳法具工，成的则型修工零 光加工。当型面的精度要求较高时，铣削仅作为中间工序， 铣削后需用成型磨削或电火花加工等方法进行精加工。
8.2.1 模具的成型制模法
目前，大多数快速制模的途径主要是采用专门制模材料，用 铸造或挤压成型法取代传统的机械加工，以简化模具制造工 艺，缩短生产周期和降低生产成本，在许多情况下，采用特 种钢、锌合金和合成树脂等材料，由成型法制造各种形状的 模具型腔。