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文檔簡介

1、第1章 模具機械加工基礎 模具加工工藝規(guī)程制定1.1 模具零件的機械加工精度 1.2 模具零件的機械加工表面精度1.3第1章 模具機械加工基礎 模具加工工藝規(guī)程制定1.1 模具1.1 模具加工工藝規(guī)程制訂 用機械加工的方法直接改變毛坯形狀、尺寸和機械性能等,使之變?yōu)楹细窳慵倪^程,稱為機械加工工藝過程。 模具加工工藝規(guī)程是規(guī)定模具零部件機械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件。它集中體現(xiàn)了模具生產(chǎn)工藝水平的高低和解決各種工藝問題的方法和手段。 1.1 模具加工工藝規(guī)程制訂 用機械加工 將原材料或半成品轉變?yōu)槌善返娜^程稱為生產(chǎn)過程。主要包括:(1)產(chǎn)品投產(chǎn)前的生產(chǎn)技術準備過程(2)毛坯的制造過程

2、(3)零件的加工過程(4)產(chǎn)品的裝配過程(5)各種生產(chǎn)服務活動1.1.1 模具的生產(chǎn)過程和工藝過程 1生產(chǎn)過程 1.1.1 模具的生產(chǎn)過程和工藝過程 12工藝過程及其組成 模具的機械加工工藝過程是由一個或幾個按順序排列的工序組成。(1)工序 工序是一個或一組工人,在一個工作地點對同一個或同時對幾個零件進行加工,所連續(xù)完成的那一部分工藝過程。 每一個工序又可以分為安裝、工位、工步和走刀。2工藝過程及其組成 模具的機械加工工藝過程是由一個(2)安裝 零件加工前,使其在機床或夾具中相對刀具占據(jù)正確位置并給予固定的過程,稱為裝夾。(裝夾包括定位和夾緊兩過程)。零件通過一次裝夾后所完成的那一部分工序稱為

3、安裝。 (2)安裝(3)工位 為了減少零件裝夾次數(shù),在零件的一次安裝中,使零件與夾具或設備的可動部分一起,相對于刀具或設備的固定部分所占據(jù)的每一個位置稱為工位。 (3)工位(4)工步 工步是在加工表面、切削刀具、切削速度和進給量都不變的情況下所連續(xù)完成的那一部分工序,稱為工步。工步是構成工序的基本單元。 (4)工步(5)走刀 有些工步,由于加工余量較大,需要對同一表面分幾次切削,刀具從被加工表面每切下一層金屬層即稱為一次走刀。每個工步可以包括一次走刀或幾次走刀。(5)走刀3生產(chǎn)綱領和生產(chǎn)類型 (1)生產(chǎn)綱領 企業(yè)在計劃內(nèi)應生產(chǎn)的產(chǎn)品的年生產(chǎn)量稱為生產(chǎn)綱領。零件的年生產(chǎn)綱領由下式計算:NQn(1

4、+a)(1+b)(2)生產(chǎn)類型 企業(yè)(或車間、工段、班組、工作地)生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類稱為生產(chǎn)類型。3生產(chǎn)綱領和生產(chǎn)類型 (1)生產(chǎn)綱領 工藝規(guī)程的作用體現(xiàn)在以下方面: (1)工藝規(guī)程是指導生產(chǎn)的重要技術文件。 (2)工藝規(guī)程是生產(chǎn)組織和生產(chǎn)管理的依據(jù)。 (3)工藝規(guī)程是新建或擴建工廠或車間主要技術資料。1.1.2 模具工藝規(guī)程制定的原則和步驟 1模具工藝規(guī)程的作用 1.1.2 模具工藝規(guī)程制定的原則和步驟 1模2制定模具工藝規(guī)程的基本原則 (1)必須可靠保證加工出符合圖樣及所有技術要求的產(chǎn)品或零件。 (2)保證最低的生產(chǎn)成本和最高的生產(chǎn)效率。 (3)保證良好的安全工作條件。 (4)保證工藝技

5、術的先進性。2制定模具工藝規(guī)程的基本原則 (1)必須可靠保證加工出3制定工藝規(guī)程所需的原始資料 主要有:產(chǎn)品裝配圖、零件圖;產(chǎn)品驗收質量標準;產(chǎn)品的年生產(chǎn)綱領;毛坯材料與毛坯生產(chǎn)條件;工廠的生產(chǎn)條件;工藝規(guī)程設計、工藝裝備設計所用設計手冊和有關標準;國內(nèi)外先進制造技術資料等。3制定工藝規(guī)程所需的原始資料 主要有:產(chǎn)品裝配圖、零4制定工藝規(guī)程的步驟 (1)研究產(chǎn)品的裝配圖和零件圖,進行工藝 分析。 (2)由零件生產(chǎn)綱領確定零件生產(chǎn)類型。 (3)確定毛坯的種類、技術要求和制造方法。 (4)擬訂零件加工工藝路線。4制定工藝規(guī)程的步驟 (1)研究產(chǎn)品的裝配圖和零件圖, (5)確定各工序的加工余量,計算

6、工序尺寸及其公差。 (6)確定各工序的技術要求及檢驗方法。 (7)選擇各工序使用的機床設備及刀具、夾具、量具和輔助工具等工藝裝備。 (8)確定各工序的切削用量及時間定額。 (9)填寫工藝文件。 (5)確定各工序的加工余量,計算工序尺寸及其公差。5工藝文件的形式 (1)機械加工工藝過程卡片 它是以工序為單位,簡要說明產(chǎn)品或零、部件的加工過程(包括毛坯制造、機械加工、熱處理等)的一種工藝文件。模具零件一般都制定機械加工工藝過程卡片作為工藝文件。機械加工工藝過程卡片的格式見見表12。5工藝文件的形式 (1)機械加工工藝過程卡片 (2)機械加工工序卡片 它是在工藝過程卡片的基礎上按每道工序所編的一種工

7、藝文件,一般具有工序簡圖,并詳細說明該工序的每一個工步的加工內(nèi)容、工藝參數(shù)、操作要求以及所用設備和工藝裝備等。機械加工工序卡片的格式見表13。 (2)機械加工工序卡片 零件結構的工藝性是指所設計的零件在滿足使用性能要求的前提下制造的可行性和經(jīng)濟性。當某個零件的結構形狀在現(xiàn)有的工藝條件下,既能方便地制造,又有較低的制造成本,這種零件結構的工藝性就好。 表14 列舉了幾種在常規(guī)工藝條件下零件的結構工藝性分析的實例。 1.1.3 模具零件的工藝分析1零件結構的工藝性分析 1.1.3 模具零件的工藝分析1零件結構的工藝性 零件的技術要求包括:尺寸精度、幾何形狀精度、各表面的相互位置精度、表面質量、零件

8、材料、熱處理及其它要求。分析時應注意以下兩點:(1)零件的技術要求既要滿足設計要求,又要便于加工。(2)在滿足產(chǎn)品使用性能的條件下,零件圖上標注的尺寸精度等級和表面粗糙度要求應取最經(jīng)濟值。2零件的技術要求分析 2零件的技術要求分析 模具零件所用的毛坯種類主要有:型材、鑄件、鍛件和半成品件四種。 2 選擇毛坯的原則 (1)零件材料對加工工藝性能和力學性能的要求。 (2)零件的形狀結構和尺寸。 (3)生產(chǎn)類型。 (4)生產(chǎn)條件。1.1.4 毛坯的選擇 1毛坯的種類 1.1.4 毛坯的選擇 1毛坯的種類 基準是在零件圖上或實際的零件上,用來確定其它點、線、面位置時所依據(jù)的那些點、線、面?;鶞拾雌涔τ?/p>

9、不同可分為設計基準和工藝基準。(1)設計基準 在零件圖上用來確定其它點、線、面位置的基準,稱為設計基準。1.1.5 定位基準的選擇 1定位基準的概念和種類 1.1.5 定位基準的選擇 1定位基準的概念和(2)工藝基準 在加工、測量和裝配過程中使用的基準,稱為工藝基準。工藝基準按用途不同可分為工序基準、定位基準、測量基準和裝配基準。 在加工時,為了使零件相對于機床和刀具占據(jù)的正確位置(即將零件定位),所使用的基準稱為定位基準。 (2)工藝基準2零件的安裝 在機械加工中,為了在零件的某一部位上加工出符合規(guī)定技術要求的表面,加工前,必須使零件在機床或夾具中相對于刀具占據(jù)正確的位置,這一過程稱為定位。

10、零件定位后,為了防止切削力、重力、慣性力等破壞定位,必須使零件的定位位置保持不變,這一操作稱為夾緊。將零件從定位到夾緊的整個過程,稱為安裝。 2零件的安裝 在機械加工中,為了在零件的某一部位上加3定位基準的選擇(1)粗基準的選擇 1)為了保證加工表面與不加工表面之間的位置尺寸要求,應選不加工表面作粗基準。 2)如果需要保證某重要加工表面的加工余量均勻,應選該表面作粗基準。 3定位基準的選擇(1)粗基準的選擇 3)對于有較多加工面的零件,為了保證各加工表面都有足夠的加工余量,應選擇毛坯余量小的表面作粗基準。 4)選作粗基準的表面,應盡可能平整,不能有飛邊、澆口、冒口或其它缺陷,以確保零件定位準確

11、、夾緊可靠。 5)一般情況下粗基準不重復使用。 3)對于有較多加工面的零件,為了保證各加工3定位基準的選擇(2)精基準的選擇 1)基準重合原則。 2)基準統(tǒng)一原則。 3)自為基準原則。 4)互為基準原則。 5)保證零件安裝準確、可靠,操作方便的原則。3定位基準的選擇(2)精基準的選擇 (1)選擇定位基準 (2)表面加工方法的選擇 (3)加工階段的劃分 (4)工序的集中與分散 (5)加工順序的安排1.1.6 零件工藝路線的擬定 (1)選擇定位基準1.1.6 零件工藝路線的擬定 為了保證零件的質量,在加工過程中,需要從加工表面上切除的金屬層厚度,稱為加工余量,一般用字母Z表示。加工余量一般有兩種分

12、類方法: (1)總加工余量和工序余量。 (2)基本加工余量、最大加工余量、最小加工余量。 1.1.7 加工余量的確定1加工余量的概念 1.1.7 加工余量的確定1加工余量的概念2影響加工余量的因素 (1)上道工序后的表面粗糙度和表面缺陷層深度。 (2)上道工序的尺寸公差Ta。 (3)上道工序各表面之間相互位置的空間誤差a。 (4)本工序加工時的安裝誤差b。2影響加工余量的因素 (1)上道工序后的表面粗3確定加工余量的方法 (1)分析計算法 以一定的實驗數(shù)據(jù)資料和計算公式為依據(jù)。(2)經(jīng)驗估計法 依靠經(jīng)驗采用類比法估算確定加工余量的大小。(3)查表修正法 以有關工藝手冊和資料所推薦的加工余量為基

13、礎。3確定加工余量的方法 (1)分析計算法 計算方法如下:D2D1Z1D3D2Z 2D1Z 1Z 2D4D3Z 3D1Z 1Z 2Z 3D5D4Z 4D1Z 1Z 2Z 3Z 4 1.1.8 工序尺寸及其公差的確定 1工序尺寸的確定 計算方法如下:1.1.8 工序尺寸及其公差的確定 12工序尺寸公差的確定 工序尺寸公差主要根據(jù)加工方法、加工精度和經(jīng)濟性確定。一般均按該工序加工方法的經(jīng)濟加工精度選定(可以從機械加工手冊中查得)。 當工序基準與設計基準重合時,最終工序的公差一般就是零件圖樣規(guī)定的尺寸公差。毛坯尺寸公差按照毛坯制造方法或根據(jù)所選型材的品種規(guī)格確定。 2工序尺寸公差的確定 工序尺寸公差

14、主要根據(jù)加工方法、加 (1)機床的精度應與所加工零件所要求的精度相適應。 (2)機床的主要規(guī)格尺寸應與所加工零件的尺寸大小相適應。 (3)機床的生產(chǎn)率應與所加工零件的生產(chǎn)類型相適應。 (4)選擇機床應結合現(xiàn)有的實際情況。1.1.9 機床與工藝裝備的選擇 1機床的選擇 (1)機床的精度應與所加工零件所要求的精度相適應。1.2工藝裝備的選擇(1)夾具的選擇 大批量生產(chǎn)廣泛使用專用夾具。單件小批量生產(chǎn)中應盡量選用通用夾具。(2)刀具的選擇 依據(jù)加工方法、工件材料、所要求的加工精度、生產(chǎn)率和經(jīng)濟性、機床類型等。(3)量具的選擇 量具的選擇主要根據(jù)檢驗要求的準確度和生產(chǎn)類型來決定。2工藝裝備的選擇(1)

15、夾具的選擇1.2 模具零件的機械加工精度 零件的機械加工質量主要包括零件的機械加工精度和加工表面質量兩個方面。本節(jié)主要討論模具零件的機械加工精度。1.2 模具零件的機械加工精度 零件的機械加工質量 機械加工精度是指零件加工后的實際幾何參數(shù)(尺寸、形狀和位置)與理想幾何參數(shù)的符合程度。主要包括以下方面:(1)零件的尺寸精度(2)零件的形狀精度(3)零件的位置精度 零件加工后的實際幾何參數(shù)對理想幾何參數(shù)的偏離程度,稱為加工誤差。1.2.1 機械加工精度概述 1機械加工精度與加工誤差 1.2.1 機械加工精度概述 1機械加2獲得機械加工精度的方法: (1)試切法 試切法是指通過試切測量調(diào)整再試切的方

16、法反復進行,直至零件的尺寸精度達到圖紙給定要求的方法。(2)定尺寸刀具法 定尺寸刀具法是指用刀具的相應尺寸來保證零件的加工尺寸達到要求的加工方法。2獲得機械加工精度的方法: (1)試切法(3)調(diào)整法 調(diào)整法是指按零件規(guī)定的尺寸預先調(diào)整好刀具與工件的相對位置,并且在一批零件的加工過程中始終保持這個位置不變,來保證零件加工尺寸的方法。 (3)調(diào)整法(4)自動控制法 自動控制法是把測量裝置、進給裝置、切削裝置和控制系統(tǒng)等組成一個自動控制的加工系統(tǒng),自動完成加工過程中的切削加工、尺寸測量和刀具調(diào)整等工作,當零件尺寸達到加工要求后,機床自動退刀并停止加工。(4)自動控制法 在機械加工時,由機床、夾具、刀

17、具和零件組成了一個相互聯(lián)系的完整系統(tǒng),稱為機械加工工藝系統(tǒng),簡稱工藝系統(tǒng)。 工藝系統(tǒng)會有各種各樣的誤差產(chǎn)生,加工誤差是工藝系統(tǒng)誤差導致的結果,所以工藝系統(tǒng)的誤差也稱為原始誤差。 1.2.2 影響加工精度的因素 在機械加工時,由機床、夾具、刀具和零件組成了一個相1工藝系統(tǒng)的幾何誤差對加工精度的影響(1)加工原理誤差 加工原理誤差是指由于采用近似的成形運動或近似的刀具輪廓進行加工所產(chǎn)生的誤差。 1)采用近似的成形運動產(chǎn)生的加工原理誤差。 2)采用近似的刀具輪廓形狀產(chǎn)生的加工原理誤差。1工藝系統(tǒng)的幾何誤差對加工精度的影響(1)加工原理誤差(2)機床誤差 1)主軸回轉誤差 2)導軌誤差 3)傳動鏈誤差

18、(3)刀具的制造誤差和磨損 (4)夾具的誤差和磨損(5)調(diào)整誤差 (2)機床誤差2工藝系統(tǒng)受力變形對加工精度的影響(1)工藝系統(tǒng)的受力變形對加工精度的影響 1)切削力作用點位置變化引起的零件形狀誤差。 2)切削力大小變化引起的零件形狀誤差。 3)夾緊力引起的加工誤差 。 4)重力引起的加工誤差。 5)慣性力引起的加工誤差。 6)傳動力引起的加工誤差。 2工藝系統(tǒng)受力變形對加工精度的影響(1)工藝系統(tǒng)的受力變形(2)減小工藝系統(tǒng)受力變形對加工精度影響的措施 1)提高工藝系統(tǒng)剛度 合理設計零部件結構,提高其剛度。 提高連接表面的接觸剛度。 采用合理的裝夾方法和加工方法。 2)減小切削力及其變化(2

19、)減小工藝系統(tǒng)受力變形對加工精度影響的措施3工藝系統(tǒng)受熱變形對加工精度的影響(1)工藝系統(tǒng)的受熱變形對加工精度的影響 1) 零件受熱變形。 2)機床受熱變形。 3)刀具受熱變形。3工藝系統(tǒng)受熱變形對加工精度的影響(1)工藝系統(tǒng)的受熱變形(2)減小工藝系統(tǒng)熱變形的措施 1)減少發(fā)熱和隔熱 2)加強散熱能力 3)均衡溫度場 4)保持工藝系統(tǒng)的熱平衡(2)減小工藝系統(tǒng)熱變形的措施1、誤差預防技術 (1)直接減小原始誤差法1.2.3 提高零件加工精度的途徑 例如,加工細長軸時,主要原始誤差因素是工件剛性差,所以,采用反向進給切削法,并加上跟刀架,使零件受拉伸,從而達到減小變形的目的。1、誤差預防技術

20、1.2.3 提高零件加工精度的途徑 (2)轉移原始誤差法 是把影響加工精度的原始誤差轉移到不影響或少影響加工精度的方向上區(qū)。(3)誤差分組法 采用分組調(diào)整,把毛坯件按誤差大小分成n組,則每組零件的誤差就縮小為原來的1/n。(4)“就地加工”法 是把各相關零件、部件先行裝配,然后就地進行最終加工。(2)轉移原始誤差法 誤差補償技術是指在現(xiàn)存的原始誤差條件下,通過分析、測量,并以這些誤差源為依據(jù),人為地在工藝系統(tǒng)中引入一個附加的誤差源,使之與工藝系統(tǒng)原有的誤差相抵消,以減少或消除零件的加工誤差。特別是借助計算機輔助技術,可以達到很好的實際效果。 2、誤差補償技術 誤差補償技術是指在現(xiàn)存的原始誤差條

21、件下,通過分析、測1.3 模具零件的機械加工表面質量 為了保證機器的使用性能和延長使用壽命,就要提高機器零件的耐磨性、疲勞強度、抗蝕性、密封性、接觸剛度等性能,而這些性能主要取決于零件的表面質量。 機械加工表面質量是以零件的加工表面和表面層作為分析和研究對象的。1.3 模具零件的機械加工表面質量 為了保證機器的 (1)表面粗糙度 是指加工表面上具有的較小間距和峰谷所組成的微觀幾何形狀誤差。(2)表面波度 是介于表面宏觀幾何形狀誤差和表面粗糙度之間的幾何形狀誤差。(3)傷痕 是指加工表面上一些個別位置上出現(xiàn)的缺陷。1.3.1 模具零件的表面質量 1零件表面的幾何特性 1.3.1 模具零件的表面質

22、量 1零件2零件表面的力學性能 (1)表面層的加工硬化 是指機械加工過程中,表面層金屬的硬度有所提高的現(xiàn)象。(2)表面層金相組織變化 是指機械加工過程中,由于切削熱的作用引起表面層金屬的金相組織發(fā)生變化。(3)表面層殘余應力 是指機械加工后,零件表面層殘留的壓應力或拉應力。 2零件表面的力學性能 (1)表面層的加工硬化 (1)表面粗糙度對耐磨性的影響 一般說表面粗糙度值越小,零件耐磨性越好。但表面粗糙度值太小,緊密接觸的兩個光滑表面之間潤滑油不易儲存,容易發(fā)生分子粘接,磨損反而增加。因此,接觸面的粗糙度有一個最佳值,這個值與零件的工作情況有關,重載荷下的表面粗糙度最佳值比輕載荷時大。1.3.2

23、 機械加工表面質量對零件使用性能的影響 1零件的表面質量對耐磨性的影響 1.3.2 機械加工表面質量對零件使用性(2)表面加工硬化對耐磨性的影響 表面層的加工硬化使摩擦副表面層金屬的硬度提高,所以一般可使耐磨性提高。但也不是冷作硬化程度越高,耐磨性就越高,這是因為過度的加工硬化將會引起金屬組織過度疏松,甚至出現(xiàn)裂紋和表層金屬的剝落,使耐磨性下降。所以零件的表面硬化層必須控制在一定的范圍內(nèi)。(2)表面加工硬化對耐磨性的影響2零件的表面質量對疲勞強度的影響(1)表面粗糙度對疲勞強度的影響 表面粗糙度值越大,應力集中越嚴重,越容易形成和擴展疲勞裂紋。(2)表面層殘余應力對疲勞強度的影響 表面層殘余拉

24、應力將使疲勞裂紋擴大,加速疲勞破壞;而表面層殘余壓應力能夠阻止疲勞裂紋的擴展,延緩疲勞破壞的產(chǎn)生。2零件的表面質量對疲勞強度的影響(1)表面粗糙度對疲勞強度(3)表面加工硬化對疲勞強度的影響 加工硬化可以在零件表面形成一個冷硬層,能夠防止裂紋產(chǎn)生并阻止已有裂紋的擴展,從而提高零件的疲勞強度。但是如果冷硬層過深過硬,反而容易產(chǎn)生疲勞裂紋。(3)表面加工硬化對疲勞強度的影響3零件的表面質量對耐蝕性能的影響 表面粗糙度值越大,則凹谷中聚積腐蝕性物質就越多,滲透和腐蝕作用就越強烈。因此,零件的表面粗糙度值越大,耐蝕性能就越差。 表面層的殘余應力對零件的耐蝕性能也有較大影響。表面層的殘余拉應力會降低零件

25、的耐蝕性,而殘余壓應力則能增強零件的耐蝕性。 3零件的表面質量對耐蝕性能的影響 表面粗糙度值越大,4零件的表面質量對配合精度的影響 表面粗糙度值的大小將影響配合表面的配合精度。對于間隙配合,表面粗糙度值大會使磨損加大,使實際間隙增大,破壞了要求的配合性質。對于過盈配合,裝配過程中一部分表面凸峰被擠平,使實際過盈量減小,降低了配合件之間的連接強度。 4零件的表面質量對配合精度的影響 表面粗糙度值的大?。?)切削加工對表面粗糙度的影響因素 1)幾何因素 2)物理因素 3)工藝系統(tǒng)振動1.3.3 影響機械加工表面質量的因素及改善途徑1機械加工后的表面粗糙度 (1)切削加工對表面粗糙度的影響因素1.3

26、.3 影響機械(2)磨削加工對表面粗糙度的影響因素影響磨削表面粗糙度的主要因素有: 1)砂輪的粒度 2)砂輪的硬度 3)砂輪的修整 4)磨削速度 5)磨削深度 6)零件轉速和縱向進給量 7)零件材料的硬度及韌性(2)磨削加工對表面粗糙度的影響因素2機械加工后的表面層物理機械性能(1)表面層加工硬化影響加工硬化的主要因素有: 1)刀具 2)切削用量 3)零件材料 零件材料的塑性越大,加工時產(chǎn)生的塑性變形也越大,加工硬化現(xiàn)象就越嚴重。2機械加工后的表面層物理機械性能(1)表面層加工硬化(2)表面層材料金相組織變化 在磨削加工中,熱量中的70以上都傳給了零件,造成當被磨削零件表面燒傷。改善磨削燒傷具

27、體措施有: 1)正確選擇砂輪 2)合理選擇磨削用量 3)改善冷卻條件(2)表面層材料金相組織變化(3)表面層殘余應力 產(chǎn)生殘余應力的原因主要有: 1)冷態(tài)塑性變形的影響 2)熱態(tài)塑性變形的影響 3)金相組織變化的影響 表面層體積膨脹時,因為受到基體的限制,產(chǎn)生了壓應力;表面層體積縮小時,則產(chǎn)生了拉應力。 (3)表面層殘余應力(4)提高和改善零件表面層物理機械性能的措施 1)噴丸強 2)滾壓加工 3)擠壓加工(4)提高和改善零件表面層物理機械性能的措施第2章 模具機械加工方法外圓柱面的加工方法2.1平面的加工方法2.2 孔和孔系的加工方法2.3 模具精密機械加工2.4 模具數(shù)控機床加工2.5第2

28、章 模具機械加工方法外圓柱面的加工方法2.1平面的加工2.1 外圓柱面的加工方法 許多模具零件在結構上都具有外圓柱面,例如導柱、導套、頂桿、型芯等。在加工外圓柱面的過程中,除了要保證外圓柱面的尺寸精度以外,還要保證各相關表面的同軸度、垂直度要求。外圓柱面的加工一般是在車床上進行粗加工和半精加工,然后在外圓磨床上進行精加工。精度要求更高的外圓柱面,還需經(jīng)過研磨。 2.1 外圓柱面的加工方法 許多模具零件在結構上都 車削是在車床上用車刀對工件進行切削加工的方法。車削加工精度一般為IT8IT7,表面粗糙度Ra為6.31.6m。 車床的種類很多,有臥式車床、立式車床、六角車床、轉塔車床、多刀半自動車床

29、、數(shù)控車床等。 外圓車刀主要有直頭車刀、彎頭車刀、90偏刀等。 2.1.1 車削加工1車床和車刀 2.1.1 車削加工1車床和車刀2零件在車床上的裝夾方法(1)卡盤裝夾 三爪自定心卡盤適于裝夾中小型圓柱形、正三邊形、正六邊形零件。四爪單動卡盤適于裝夾在單件、小批量生產(chǎn)中的非圓柱形零件。(2)頂尖裝夾 對于較長的軸類零件的裝夾,特別是在多工序加工中,重復定位精度要求較高的場合,一般采用兩頂尖裝夾。 2零件在車床上的裝夾方法(1)卡盤裝夾(3)心軸裝夾 對于內(nèi)、外圓同軸度和端面對軸線垂直度要求較高的套類零件,如導套等,可采用心軸裝夾。(4)中心架、跟刀架輔助支承 在加工特別細長的軸類零件時,為了增

30、加零件的剛度,防止零件在加工中彎曲變形,常使用中心架或跟刀架作輔助支承。(3)心軸裝夾 外圓柱面的磨削是在外圓磨床上用砂輪對零件進行加工,其主運動是砂輪的旋轉。磨削精度可達IT6IT4,表面粗糙度Ra可達1.250.01m,甚至可達0.10.008m。 磨外圓時零件常用的裝夾方法有:兩頂尖裝夾、三爪自定心卡盤裝夾和四爪單動卡盤裝夾。兩頂尖裝夾零件的方法,使用方便,定位精度高,應用最為普遍。 2.1.2 磨削加工 外圓柱面的磨削是在外圓磨床上用砂輪對零件進行加工,其 在外圓磨床上磨外圓的方法有縱向磨削法和橫向磨削法。 縱向磨削法,砂輪高速回轉作主運動,零件低速回轉作圓周進給運動,工作臺作縱向往復

31、進給運動,實現(xiàn)對零件整個外圓表面的磨削。每當一次縱向往復行程終了,砂輪作周期性的橫向進給運動,直到達到所需的磨削深度??v向磨削法的磨削質量高,在生產(chǎn)中應用廣泛,但生產(chǎn)率較低。 在外圓磨床上磨外圓的方法有縱向磨削法和橫向磨 橫向磨削法,磨削時由于砂輪厚度大于零件被磨削外圓的長度,零件無縱向進給運動。砂輪高速回轉作主運動,同時砂輪以很慢的速度連續(xù)或間斷地向零件橫向進給切入磨削,直到磨去全部余量。 橫向磨削法的生產(chǎn)率較高,但加工精度低,一般只適用于磨削長度較短的外圓表面以及不能用縱向進給的場合,如磨削有階臺的軸頸。 橫向磨削法,磨削時由于砂輪厚度大于零件被磨削外圓的長2.2 平面的加工方法 模具零件

32、上最多的一種表面形式就是平面。在加工平面的過程中,除了要保證平面的尺寸精度和平面度以外,還要保證各相關平面的平行度、垂直度要求。 平面的加工一般是采用牛頭刨床、龍門刨床和銑床進行刨削和銑削加工,去除毛坯上的大部分加工余量,然后再通過平面磨削進行精加工,以達到設計要求。 2.2 平面的加工方法 模具零件上最多的一種表面形 銑床的種類主要有臥式升降臺銑床、立式升降臺銑床、龍門銑床、工具銑床、各種專門銑床等。 加工平面的銑刀包括:圓柱形銑刀和端銑刀。端銑刀分為整體式、鑲齒式和可轉位式三種,用于粗、精銑各種平面。2.2.1 銑削加工1銑床和銑刀 銑床的種類主要有臥式升降臺銑床、立式升降臺銑床、龍門2零

33、件在銑床上的裝夾方法 1)用平口虎鉗裝夾。 2)用萬能分度頭裝夾。 3)用壓板、螺栓直接將工件裝夾在銑床工作臺上。 4)在成批生產(chǎn)中采用專用夾具裝夾。 2零件在銑床上的裝夾方法 1)用平口虎鉗裝夾。3銑削方式(1)順銑 銑刀的旋轉方向和零件的進給方向相同的銑削方式稱為順銑。順銑時,銑削力的水平分力與零件的進給方向相同,工件臺進給絲杠與固定螺母之間一般有間隙存在,因此切削力容易引起零件和工作臺一起向前竄動,使進給量突然增大,引起打刀。 3銑削方式(1)順銑 在銑削鑄件或鍛件等表面有硬皮的零件時,順銑時刀齒首先接觸零件硬皮,加劇了銑刀的磨損。但是順銑時,銑刀切入零件是從切削厚處切到薄處,因此銑刀后

34、刀面與零件已加工表面的擠壓、摩擦小,零件加工表面質量較高。 在銑削鑄件或鍛件等表面有硬皮的零件時,順銑時刀齒首先(2)逆銑 銑刀的旋轉方向和零件的進給方向相反的銑削方式稱為逆銑。逆銑可以避免順銑時發(fā)生的竄動現(xiàn)象。逆銑時,切削厚度從零開始逐漸增大,因而刀刃開始經(jīng)歷了一段在切削硬化的已加工表面上擠壓滑行的階段,加速了刀具的磨損,并使零件已加工表面受到冷擠壓、摩擦作用,影響零件已加工表面的質量。(2)逆銑 逆銑時,銑削力的垂直分力將零件上抬,易引起振動。 一般而言,在銑床上進行圓周銑削時,一般采用逆銑。只有當把絲杠的軸向間隙調(diào)整到很小,或者當水平分力小于工作臺導軌間的摩擦力時,才選用順銑。 逆銑時,

35、銑削力的垂直分力將零件上抬,易引起振動。 刨床主要分為牛頭刨床和龍門刨床。刨削加工中,中、小型平面多采用牛頭刨床刨削加工。大型平面多采用龍門刨床刨削加工。 刨刀屬于單刃刀具,其幾何形狀與車刀大致相同。由于刨刀在切入工件時受到較大的沖擊力,所以刀桿的截面積一般比較大。刨刀有直桿和彎頸兩種形式。2.2.2 刨銑削加工1刨床和刨刀 2.2.2 刨銑削加工1刨床和刨刀2刨刀和零件的裝夾(1)刨刀的裝夾 刨刀的裝夾位置要正,刀頭伸出長度應盡可能短,夾緊要牢固。(2)零件的裝夾 較小的零件可用固定在工作臺上的平口虎鉗裝夾。較大的零件可置于工作臺上,用壓板、螺栓、擋塊等直接裝夾, 2刨刀和零件的裝夾(1)刨

36、刀的裝夾 平面磨削是在平面磨床上進行的。平面磨床按其砂輪軸線的位置和工作臺的結構特點,可分為臥軸矩臺平面磨床、臥軸圓臺平面磨床、立軸矩臺平面磨床、立軸圓臺平面磨床等幾種類型,。其中臥軸矩臺平面磨床應用最廣。平面磨削的加工精度一般可達IT6IT5,表面粗糙度Ra為0.40.2m。 2.2.3 平面磨削加工1平面磨床 2.2.3 平面磨削加工1平面磨床2平面磨削方式(1)周磨法 周磨法是用砂輪的圓周面磨削零件平面,砂輪與零件的接觸面很小,排屑和冷卻條件均較好,所以零件不易產(chǎn)生熱變形。因為砂輪圓周表面的磨粒磨損均勻,所以加工質量較高,適用于精磨。2平面磨削方式(1)周磨法(2)端磨法 端磨法是用砂輪

37、的端面磨削零件平面,砂輪與零件的接觸面較大,冷卻液不易注入磨削區(qū)內(nèi),零件熱變形大。另外,因為砂輪端面各點的圓周速度不同,端面磨損不均勻,所以加工質量較差,但其磨削效率高,適用于粗磨。 (2)端磨法2.3 孔和孔系的加工方法 模具零件中孔的加工占整個模具零件加工的很大比重。模具零件中孔的種類有圓形、方形、多邊形及不規(guī)則形狀的異形孔。異形孔的加工大多采用電火花、電火花線切割等特種加工方法來加工,本小節(jié)僅討論圓形孔的加工方法。 2.3 孔和孔系的加工方法 模具零件中孔的加工占整 鉆孔是在鉆床上,用鉆頭旋轉鉆削孔。鉆床分為臺式鉆床、立式鉆床和搖臂鉆床。 在鉆床上除了進行鉆孔以外,還可以進行擴孔、鉸孔、

38、锪孔、攻螺紋、刮平面等加工。 麻花鉆是鉆孔的常用刀具,一般由高速鋼制成,其結構分為柄部、頸部和工作部分。2.3.1 一般孔的加工方法1鉆孔 2.3.1 一般孔的加工方法1鉆孔 鉆頭的裝夾根據(jù)其柄部的不同而不同。鉆頭的柄部分為直柄和錐柄兩種,直柄鉆頭需用帶錐柄的鉆夾頭夾緊,再將鉆夾頭的錐柄插入鉆床主軸的錐孔中。如果鉆夾頭的錐柄不夠大,可套上過渡用鉆套再插入主軸錐孔。 對于錐柄鉆頭如果其錐柄規(guī)格與主軸錐孔規(guī)格相符,則將鉆頭錐柄直接插入主軸錐孔,不相符時也可加用鉆套。 鉆頭的裝夾根據(jù)其柄部的不同而不同。鉆頭的柄部分為直柄 對于孔徑較小的小型零件,可采用平口鉗裝夾進行鉆削。對于孔徑較大的零件,可采用壓

39、板、V形塊、螺栓等裝夾。 鉆孔為粗加工,加工范圍為0.180mm,以30mm以下時最常用。加工精度較低,一般為IT13IT11,表面粗糙度Ra值一般為5012.5m。一般用作要求不高的孔(如螺栓通過孔、潤滑油通道孔等)的加工或高精度孔的預加工。 對于孔徑較小的小型零件,可采用平口鉗裝夾進行鉆削。對2擴孔 擴孔是采用擴孔鉆對已經(jīng)鉆出的孔進一步擴大的加工方法。擴孔常用作鉸孔、鏜孔、磨孔前的預加工,也可以作為精度要求不高的孔的最終加工。 擴孔鉆與麻花鉆相似,但有34個切削刃,其導向性好,鉆芯直徑較大,沒有橫刃,刀體剛度和強度高,因此切削穩(wěn)定。擴孔加工精度一般為IT11IT10,表面粗糙度Ra值一般為

40、6.33.2m。 2擴孔 擴孔是采用擴孔鉆對已經(jīng)鉆出的孔進一步擴大的加3锪孔 锪孔是指用锪鉆加工各種埋頭螺釘、沉頭座、錐孔及凸臺端面等。常用的幾種锪鉆外形及加工方法如圖230所示。锪鉆上制有定位導柱d1,用來保證被锪孔或端面與原來孔的同軸度或垂直度要求。 3锪孔 锪孔是指用锪鉆加工各種埋頭螺釘、沉頭座、錐孔4鉸孔 鉸孔是用鉸刀對中小直徑的未淬硬孔進行半精加工和精加工的方法。鉸孔的加工余量小,切削厚度薄,加工精度可達IT8IT6,表面粗糙度Ra可達1.60.4m。 模具制造中常需要鉸孔的有:銷釘孔,安裝圓形凸模、型芯或頂桿的孔,沖裁模刃口錐孔等。 4鉸孔 鉸孔是用鉸刀對中小直徑的未淬硬孔進行半精

41、加工 鉸刀是多刃刀具,有612條刀齒。鉸刀的工作部分由引導部分 、切削部分 、修光部分組成。引導部分是鉸刀進入孔時的導向部分。切削部分承擔主要的切削工作,修光部分對孔壁起修光作用。 鉸刀分為機用鉸刀和手用鉸刀兩種。機用鉸刀用于成批生產(chǎn),裝在鉆床、車床、銑床、鏜床等機床上進行鉸孔,有錐柄和直柄兩種型式。手用鉸刀的切削部分較長,導向作用好,用于單件、小批量生產(chǎn)。 鉸刀是多刃刀具,有612條刀齒。鉸刀的工作部分由引5鏜孔 鏜孔是在鏜床上,用鏜刀旋轉鏜削孔,通常用于加工尺寸較大,精度要求較高的孔,特別是分布在不同表面上,孔距和位置精度要求較高的孔,如箱體上的孔。 鏜床分為立式鏜床、臥式鏜床和坐標鏜床。

42、 鏜孔加工精度一般為IT9IT7,表面粗糙度Ra為6.30.8m。 5鏜孔 鏜孔是在鏜床上,用鏜刀旋轉鏜削孔,通常用于加 在鏜床上主要是加工箱體類零件上的孔或孔系。同軸、相互平行或垂直的若干個孔稱為孔系。如果被加工的孔的軸線與其底面平行時,應在鏜削前的工序中把該平面加工好,鏜削時用作定位基準,直接將零件用壓板、螺栓固定在工作臺上;如果孔與底平面垂直,則可在工作臺上用彎板(角鐵)裝夾工件。 在鏜床上主要是加工箱體類零件上的孔或孔系。同軸、相互6內(nèi)圓磨削 模具零件中要求很高的孔(如型孔、導向孔等),一般采用內(nèi)圓磨削進行精加工。內(nèi)圓磨削可在內(nèi)圓磨床或萬能外圓磨床上進行,在萬能外圓磨床上磨削內(nèi)孔有兩種

43、方法:縱向磨削法和橫向磨削法,與外圓的磨削方法相同。 6內(nèi)圓磨削 模具零件中要求很高的孔(如型孔、導向孔等7珩磨 珩磨是使用具有幾條油石(砂條)的珩磨頭,對預先磨過或精鏜過的孔進行精密加工。 珩磨加工時,零件安裝在珩磨機的工作臺上固定不動,珩磨頭與珩磨機主軸浮動連接,珩磨頭插入零件的孔中,并使油石以一定壓力與孔壁接觸。珩磨頭由機床主軸帶動旋轉,同時沿軸向作往復運動,使油石從孔壁切除一層極薄的金屬。 7珩磨 珩磨是使用具有幾條油石(砂條)的珩磨頭,對 模具零件中深孔主要有兩類,一類是冷卻水道孔和加熱器孔,冷卻水道孔的精度要求不高,但不能偏斜;加熱器孔為了保證熱傳導效率,孔徑和表面粗糙度有一定要求

44、,孔徑一般比加熱棒大0.10.3mm,表面粗糙度為Ra為12.56.3m ;另一類是頂桿孔,頂桿孔的要求較高,孔徑精度一般為IT8級,并有垂直度和表面粗糙度要求。 2.3.2 深孔加工 模具零件中深孔主要有兩類,一類是冷卻水道孔和加熱器孔 深孔常用的加工方法如下: 1)中、小型模具的深孔,可用加長鉆頭在立式鉆床或搖臂鉆床上進行,加工時應注意及時排屑并進行冷卻,進刀量要小,防止孔偏斜。 2)中、大型模具的深孔,可在搖臂鉆床或專用深孔鉆床上完成。 深孔常用的加工方法如下: 3)如果孔的深度很大并且精度要求較低,可采用先畫線后兩面對鉆的加工方法。 4)對于有一定垂直度要求的深孔,加工時必須采用一定的

45、工藝措施予以導向,如采用鉆模等。 5)對于直徑小于20mm且長徑比大于100:1的深孔,多采用槍鉆加工。 3)如果孔的深度很大并且精度要求較低,可采 當孔精度為微米級時,對于較大的孔可采用坐標鏜床加工,對于較小的孔可采用坐標磨床加工。(1)坐標鏜床加工 坐標鏜床是一種高精度孔加工機床,是利用精密的坐標測量裝置來確定工作臺、主軸的位移距離,以實現(xiàn)零件和刀具的精確定位。在坐標鏜床加工的孔的尺寸精度可達IT7IT6,表面粗糙度Ra可達0.8m。 2.3.3 精密孔加工 當孔精度為微米級時,對于較大的孔可采用坐標鏜(2)坐標磨床加工 坐標磨削是將零件固定在坐標磨床精密的工作臺上,并使工作臺移動或轉動到

46、坐標位置,在磨頭的高速旋轉與插補運動下進行磨削的一種高精度加工方法。 加工精度可達5m左右,表面粗糙度Ra可達0.80.32m,甚至可達0.2m??拙嗑瓤蛇_0.0050.01mm。(2)坐標磨床加工 在模具零件中,經(jīng)常有一系列圓孔,如凸模、凹模固定板、上、下模座等,這一系列圓孔的尺寸和相互位置有較高的精度要求,構成孔系。加工孔系時,為了保證各孔的相互位置精度要求,一般是先加工好基準平面,然后再加工所有的孔。 2.3.4 孔系的加工 在模具零件中,經(jīng)常有一系列圓孔,如凸模、凹模固定板、 對于同一零件的孔系,常用以下幾種加工方法。(1)畫線法 這種方法是在零件表面先畫出各孔的中心位置,再用中心沖

47、沖出中心孔,然后在車床、鉆床或鏜床上按照畫線逐個找正并加工出孔。(2)找正法 這種方法是在普通鏜床等通用機床上,借助一些輔助裝置來找正各孔的中心位置。 對于同一零件的孔系,常用以下幾種加工方法。(3)通用機床坐標加工法 這種方法是將被加工各孔之間的距離尺寸換算成互相垂直的坐標尺寸,然后通過機床縱、橫向進給機構的移動來確定孔的中心位置進行加工的。(4)坐標鏜床加工法 在坐標鏜床上加工的孔不僅具有較高的尺寸精度和幾何形狀精度,而且還具有較高的孔距精度,孔距精度可達0.0050.01mm。(3)通用機床坐標加工法2.4 模具精密機械加工 模具精密機械加工主要包括成型磨削加工、坐標鏜床加工和坐標磨床加

48、工。2.4 模具精密機械加工 模具精密機械加工主要包括 成形磨削是一種對復雜表面進行磨削加工的方法,可在成形磨床、平面磨床、萬能工具磨床上進行。 成形磨削時,首先把復雜的成形表面分解成若干個平面、斜面、圓柱面等簡單形狀,然后分段磨削,并使其聯(lián)結光滑、圓整,最后達到圖樣要求。2.4.1 成形磨削加工1成形磨削概述 2.4.1 成形磨削加工1成形磨削概述 成形磨削方法有2種:成形砂輪磨削法和夾具磨削法。成形砂輪磨削法是利用修整砂輪工具,將砂輪修整成與工件型面完全吻合的相反型面,然后用此砂輪磨削工件,以獲得需要的形狀。 夾具磨削法是將工件按一定的條件裝夾在專用工具上,在加工時通過調(diào)整工件的位置,轉動

49、或移動夾具來改變砂輪和工件的位置進行磨削,以獲得需要的形狀。 成形磨削方法有2種:成形砂輪磨削法和夾具磨2成型砂輪磨削法 成形砂輪修整方法有車削法和滾壓法兩種。車削法主要采用大顆粒天然金剛石作為修整工具進行砂輪修整,用于單件或小批量工件成形磨削砂輪的修整,模具零件成形磨削砂輪的修整一般用車削法 (1)車削法修整的砂輪角度 (2)車削法砂輪圓弧的修整 (3)車削法砂輪非圓弧曲面的修整2成型砂輪磨削法 成形砂輪修整方法有車削法3夾具磨削法 夾具磨削法不用修整砂輪形狀,只需通過夾具改變工件磨削表面的不同位置,即可實現(xiàn)成形磨削,是一種簡單而廣泛的成形磨削方法。實現(xiàn)夾具磨削法的關鍵是裝夾工件夾具的使用,

50、常用的 夾具包括; (1)精密平口鉗 (2)正弦精密平口鉗 (3)正弦磁力臺 (4)正弦分中夾具 (5)萬能夾具 3夾具磨削法 夾具磨削法不用修整砂輪形狀,只需通 坐標鏜床按照布置形式的不同,分為立式單柱、立式雙柱和臥式等主要類型。如圖2-61所示為一種立式雙柱光學坐標鏜床結構圖。工作臺的縱向移動和主軸箱滑板橫向移動均設有光學測量裝置,這兩套光學測量裝置的工作原理相同。 2.4.2 坐標鏜床加工 1坐標鏜床及測量系統(tǒng) 2.4.2 坐標鏜床加工 1坐標鏜床及測量系統(tǒng) 2坐標鏜床主要附件 坐標鏜床附件較多,主要附件有萬能回轉工作臺、光學中心測定器、鏜孔夾頭和芯軸定位棒等。(1)萬能回轉工作臺 萬能

51、回轉工作臺簡稱為萬能轉臺,如圖2-63所示。(2)光學中心測定器 光學中心測定器如圖2-64所示。(3)鏜孔夾頭 鏜孔夾頭是坐標鏜床最重要的附件之一,常見結構如圖2-66所示, 2坐標鏜床主要附件 坐標鏜床附件較多,主要附件有3坐標鏜削加工工藝 坐標鏜床工作時,裝夾在工作臺上的工件是以直角坐標或極坐標定位進行加工的,但零件圖上的孔位尺寸是按設計要求標注,和坐標尺寸標注往往不完全相同。因此,為便于坐標鏜床加工,加工前要進行工件坐標圖轉換。 可以根據(jù)工件材料、表面硬度、刀具材料和加工性質選擇不同的切削用量。 3坐標鏜削加工工藝 坐標鏜床工作時,裝夾在工作 利用砂輪的高速自轉,行星運動和軸向直線往復

52、運動,行星運動直徑的增大實現(xiàn)砂輪的徑向進給,即可進行內(nèi)孔磨削,如圖2-70所示。 2.4.3 坐標磨床加工 1內(nèi)孔磨削 2.4.3 坐標磨床加工 1內(nèi)孔磨削 2外圓磨削 外圓磨削也是利用砂輪自轉、行星運動和軸向直線往復運動,行星運動直徑的減小實現(xiàn)砂輪的徑向進給,即可進行外圓磨削,如圖2-71所示。 2外圓磨削 外圓磨削也是利用砂輪自轉、行星運動和3錐孔磨削 在砂輪主軸上下往復運動的同時,連續(xù)改變行星運動直徑,即可磨削錐孔,如圖2-72所示。磨削錐孔時,要將砂輪修成相應的角度,可磨削出錐孔的最大錐頂角為12。 3錐孔磨削 在砂輪主軸上下往復運動的同時,連續(xù)改4直線磨削 直線磨削時,砂輪只自轉,不

53、作行星運動和上下往復運動,工作臺作直線運動,如圖2-73所示,這時相當于普通平面磨床。 4直線磨削 直線磨削時,砂輪只自轉,不作行星運動5端面磨削 端面磨削時,調(diào)整行星運動至所要求的外徑,砂輪作軸向進給運動,用砂輪的端面及尖角進行磨削,也稱為切入磨削,如圖2-74所示。為了提高磨削效率和便于排屑,可將砂輪底部修成凹面。磨削臺階孔時,砂輪直徑約為大孔和小孔的半徑之和;磨削盲孔時,砂輪直徑約為孔徑的一半。5端面磨削 端面磨削時,調(diào)整行星運動至所要求的6插削 插削也稱側磨,是將旋轉磨頭換成專門磨槽機構,磨槽時砂輪不作行星運動,只做往復和旋轉運動,如圖2-75所示。可磨削側槽、帶傾角的型孔和方孔等。

54、6插削 插削也稱側磨,是將旋轉磨頭換成專門磨槽3錐孔磨削 在砂輪主軸上下往復運動的同時,連續(xù)改變行星運動直徑,即可磨削錐孔,如圖2-72所示。磨削錐孔時,要將砂輪修成相應的角度,可磨削出錐孔的最大錐頂角為12。 3錐孔磨削 在砂輪主軸上下往復運動的同時,連續(xù)改2.5 模具數(shù)控機床加工 數(shù)控加工有如下特點: 適應性強。 精度高,質量穩(wěn)定。 生產(chǎn)效率高。 經(jīng)濟效益好。 有利于現(xiàn)代化管理。 2.5.1 數(shù)控機床加工的特點與應用 2.5 模具數(shù)控機床加工 數(shù)控加工有如下特點:2.5.1 加工時,首先將被加工形狀、尺寸、工藝條件等信息,按規(guī)定格式和指令記錄在輸入介質上,然后輸入數(shù)控裝置中,數(shù)控裝置將這些

55、數(shù)字信息轉換成電脈沖信號,再通過伺服系統(tǒng)將這些電脈沖放大,驅動電機運動,以帶動機床的工作臺或刀架運動,并配以其他必要的動作,使機床按要求的形狀和尺寸進行加工。 數(shù)控機床主要由4部分組成,即輸入介質、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)和機床本體。 2.5.2 數(shù)控機床的工作原理與分類 1數(shù)控機床的工作原理 2.5.2 數(shù)控機床的工作原理與分類 1數(shù)控機2數(shù)控機床的分類 (1)按運動方式分類 點位控制機床。 點位直線控制機床。 輪廓控制機床。(2)按控制方式分類 開環(huán)控制機床。 半閉環(huán)控制機床。 閉環(huán)控制機床。(3)按工藝用途分類 按工藝用途分類,數(shù)控機床可分為數(shù)控鉆床、數(shù)控車床、數(shù)控銑床、數(shù)控鏜床、加工中心、數(shù)

56、控磨床和數(shù)控齒輪加工機床,還有數(shù)控壓床、數(shù)控沖床、數(shù)控彎管機、數(shù)控電火花、數(shù)控火燃切割機等。2數(shù)控機床的分類 (1)按運動方式分類 直線插補功能。 圓弧插補功能。 固定循環(huán)功能。 恒線速切削功能。 刀具半徑自動補償功能。 2.5.3 數(shù)控車削加工 1數(shù)控車床的主要功能 2.5.3 數(shù)控車削加工 1數(shù)控車床的主要功能 2數(shù)控車床加工的主要對象 精度要求高的回轉體零件。 輪廓形狀復雜的零件。 帶特殊螺紋的回轉體零件。2數(shù)控車床加工的主要對象 精度要求高的回轉體零件。 點位控制功能。 連續(xù)輪廓控制功能。 刀具半徑補償功能。 刀具長度補償功能。 比例縮放及鏡像加工功能。 旋轉功能。 子程序調(diào)用功能。

57、宏程序功能。 2.5.4 數(shù)控銑削加工 1數(shù)控銑床的主要功能 2.5.4 數(shù)控銑削加工 1數(shù)控銑床的主要功能 2數(shù)控銑床加工的主要對象 (1)平面類零件(2)變斜角類零件(3)曲面類(立體類)零件2數(shù)控銑床加工的主要對象 (1)平面類零件第3章 模具特種加工方法模具電火花成形加工3.1模具電火花線切割加工3.2 模具電解磨削加工 3.3 模具電鑄成形加工 3.4第3章 模具特種加工方法模具電火花成形加工3.1模具電火花3.1 模具電火花成形加工 電火花加工是在一定介質中,通過工具電極和工件電極之間脈沖火花放電時的電腐蝕現(xiàn)象,對工件進行加工,從而達到圖紙規(guī)定的形狀、尺寸和表面粗糙度要求的一種工藝

58、方法。 3.1 模具電火花成形加工 電火花加工是在電火花加工的原理圖如圖31所示。3.1.1 電火花加工的工作原理電火花加工的原理圖如圖31所示。3.1.1 電火花加工的 工具電極4與工件1分別與脈沖電源2的兩個輸出端連接,并且都浸在工作液里,自動進給調(diào)節(jié)裝置3使工具電極與工件之間保持一定的放電間隙(一般約為0.010.2mm)。脈沖電源不斷發(fā)出脈沖電壓加在工具電極與工件之間,當脈沖電壓增大到間隙中工作液的擊穿電壓時,將會發(fā)生火花放電,放電區(qū)的高溫把該處的電極和工件材料熔化,甚至汽化,在電極和工件表面都被蝕除一小塊材料,形成小的凹坑。 工具電極4與工件1分別與脈沖電源2的兩個輸出端連接, (1

59、)必須使工件電極和工具電極之間經(jīng)常保持一定的間隙,一般為0.010.2mm。 (2)電火花放電必須是脈沖性和間歇性的,放電延續(xù)時間一般為10-710-4s。 (3)電火花放電必須在具有一定絕緣性能的液體介質中進行。液體介質沒有一定絕緣性能,就不能擊穿放電,形成火花通道。3.1.2 電火花加工必須具備的條件 (1)必須使工件電極和工具電極之間經(jīng)常保持一定的間隙,一 (1)可以加工用一般機械加工方法難以加工或無法加工的材料。 (2)工具電極和工件在加工過程中不接觸,不存在明顯的機械作用力,工件不會受力變形,便于加工小孔、深孔、薄壁、窄縫以及各種型面和型腔零件。 (3)直接利用電能進行加工,便于實現(xiàn)

60、加工過程的自動控制。3.1.3 電火花加工的特點 (1)可以加工用一般機械加工方法難以加工或無法加工的材 (4)脈沖參數(shù)調(diào)節(jié)方便,在同一臺機床上可以連續(xù)進行粗加工、半精加工和精加工。 (5)電極材料不必比工件材料硬,可以以柔克剛。 (6)只能對導電材料進行加工,且加工過程中有電極損耗,對加工精度有影響。 (4)脈沖參數(shù)調(diào)節(jié)方便,在同一臺機床上可以連續(xù)進行粗加 (1)主機 主機包括:主軸頭、床身、立柱、工作臺、工作液槽等。 (2)脈沖電源。 (3)自動進給調(diào)節(jié)系統(tǒng)。 (4)工作液凈化及循環(huán)系統(tǒng)。3.1.4 電火花成型加工機床 (1)主機3.1.4 電火花成型加工機床 電火花加工在模具制造中,廣泛

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