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1、机械加工新技术最后总结机械加工新技术最后总结第一章1、高速切削机床为什么要采用电主轴1）要在短时间内实现升速和降速并在指定位置快速准确的停车，这就要求主轴具有很高的角加速度。2）传统的主轴存在的问题，如果通过皮带，齿轮和离合器等中间传动系统，不仅存在皮带打滑振动和噪声大等缺点，而且转动惯量大，很显然这些中间传动系统不再适应要求。3）采用内装式无壳电动机，其空心转子用压配合直接装在机床主轴上，电动机的转子是机床的主轴，主轴单元的壳体是电机座，从而实现了电动机与机床主轴的一体化。2、在设计高速切削加工机床的直线进给单元时为什么要设法减轻工作台的质量？应从哪两个方面解决？答：1）采用高强度轻质材料2
2、）结构的优化设计3)导轨4）精密测量反馈系统3、电主轴的基本参数有哪几个1）主轴的最高转速和恒功率转速范围，2）主轴的额定功率和最大扭矩，3）主轴前轴颈的直径和前后轴承间的跨距等。4、目前有几种轴承可用于高速立轴轴承答;滚珠轴承，空气静压轴承，液体动静压轴承和磁悬浮轴承。5、在陶瓷刀具、立方氮化硼刀具，涂层刀具，高速钢刀具中哪些适合主轴切削、陶瓷刀具：可在切削速度200m/min1000m/min范围内切削软钢、淬硬钢和铸铁等材料.立方氮化硼（CBN）刀具是高速精加工和半精加工淬硬钢、高温合金等的理想刀具材料.聚晶金刚石（PCD）刀具：可实现有色金属、非金属耐磨材料的高速加工。性能优异的高速钢
3、和硬质合金复杂刀具：用硬质合金粉末和高速钢粉末配制成的新型粉末冶金材料制成的齿轮滚刀，滚切速度达：150180m/min。细晶粒硬质合金制成的丝锥加工灰铸铁切削速度可达100m/min。6、高速切削加工有哪些特点答;1)可提高生产效率2)可获得较高的加工精度3）能获得较好的表面完整性4)加工能耗低，节省制造资源7、在设计电主轴时必须遵循的哪些原则答：原则：电主轴的连接结构中，电动机转子与主轴之间是靠将转子加热至180200，再装入过盈配合来实现扭矩传递的，其过盈量是按所传递的扭矩来计算的，过盈量有时大到0.08mm0.10mm。主轴尽量不用键，螺纹与其他零件连接，主轴上起轴向固定零件作用的螺纹
4、套筒作用与主轴有过盈配合的端盖来代替。8、高速切削机床的直线电动机常采用什么方式进行散热采用冷却板进行散热电动机的初级层是通过冷却反装于工作台的内顶面上，次级也通过一块冷却板安装在底座上，工作时，冷却板中通过一定压力和流量的冷却液，用以吸收和带走电动机线圈产生热量，其压力和流量由初级和次级的热损耗来确定。第二章1、硬态切削与非硬态切削相比主要有哪些特点答：1）加工效率高，经济效益好，2）是一种洁净的加工工艺，3）适合柔性工艺加工要求，4）可获得良好的整体加工精度和表面质量。2、什么是硬态车削，有哪些要求硬态车削是指把淬硬钢的车削作为最终精加工的工艺方法。要求：硬态车削对刀具材料性能的要求，较高
5、的硬度和耐磨性，很高的热稳定性优良的化学稳定性，良好的导热性。第三章1、什么是干式切削，实施干式切削的必要条件有哪些干式切削技术是在切削或磨削的过程中不使用任何的切削液的新的工艺方法必要条件：1）干式切削的刀具技术2）干式切削的机床技术3）干式切削的工艺技术第四章1、振动切削按振动可分为哪几种？其中哪一种在生产中应用较多，效果较好分类按振动性质分：自激振动切削，强迫振动切削按振动频率分：高频振动切削(振动频率16kHz），低频率振动切削(振动频率的热变形及金相组织改变；能提供足够热量并保持温度恒定；装置的安装、调整、使用均应方便、可靠、安全；装置应结构简单，便于维护，费用低。4、电加热辅助切削
6、的特点？应用场合？1）加热设备简单，造价低，通用性好，温度调整控制方便；2）热量集中于切削区，耗能少，热效率高；3）由于工件局部受热时间短，范围小，一般不会引起工件表层材料的组织及物理力学性能的明显变化；4）消除了积屑瘤、鳞刺等现象，且使切削从不连续到连续，大大减小了加工表面粗糙度值。第六章1、什么是在线电解修整研磨法是指砂轮边进行磨削加工边自动进行修锐，简称ELID磨削2、快速点磨削技术在砂轮安装时采用了哪些项专利技术？其特点是什么点磨削机床在砂轮安装时采用三点定心技术三点定心技术：砂轮内孔表面被经过精密加工过呈120度均布的三个圆柱面来代替，与之对应的法兰盘安装部位采用了三个120度均布的
7、偏心圆弧面。当砂轮主轴逆时针旋转时，三个偏心圆弧面使配合间隙减小，砂轮与法兰盘安装部位接触紧密。当需更换砂轮时，主轴固定不动，只需将砂轮逆时针旋转30度，即可将砂轮与法兰盘分离，从而实现快速换砂轮。3、在磨削砂轮时速度达到多少时为高速磨削？多少以上为超高速磨削砂轮速度在30m/s35m/s普通磨削超过45m/s50m/s高速磨削150m/s180m/s超高速磨削4、缓进给大切深直接磨齿新工艺采用什么样的砂轮完成磨削的？硬齿面齿轮磨削5、高速磨削为什么能减轻或避免磨削烧伤和裂纹的产生）生产效率高）可提高砂轮使用寿命）可减小磨削表面粗糙度）可提高加工精度）可改善磨削表面的烧伤和裂纹情况第七章1、在
8、高温合金上攻螺纹时螺纹底孔的直径如何选择答：螺纹底孔的直径应比普通钢的略大些。2、车削塑性变形较大的不锈钢时为减小塑性变形和切削力可降低切削温度，应选用较大的前角还是较小的前角答：较大的前角3、车削钛合金时为增加刀尖的散热条件应如何选取偏角？答主偏角应取小些，小于45度最好。4、试分析在钛合金上攻螺纹难的原因如何去解决答：解决的方法：1)选择性能好的刀具材料用AL高速钢或Co高速钢；对高速钢丝锥表面渗氮处理（提高硬度、耐磨性、疲劳强度）。2)改进标准丝锥结构a.加大校准部刀齿的后角b.大倒锥度3)采用跳齿结构跳齿方式较多，其中以切削齿与校准齿均在圆周方向上相间保留、去除的跳齿方式好些4)采用修
9、正齿丝锥加工原理如图13-20所示，通孔丝锥结构可参见图13-21。5)切削液的选用一般含Cl或P的极压切削液效果较好，但用含Cl极压切削液后必须及时清洗零件，以防止晶间腐蚀。6)螺纹底孔直径的选取7)攻螺纹速度的选择根据钛合金的种类、硬度来选取。5、切削钛合金时温度最高处是刀具的哪一部分？其原因是什么？温度最高处就在切削刃附近狭小区域内。切削钛合金时，切削温度比相同条件下切削其它材料高1倍以上扩展阅读：机械加工方法(总结)2.1零件常用的传统机械加工方法机械加工方法广泛运用于模具制造。模具的机械加工大致有以下几种情况：(1)用车、铣、刨、钻、磨等通用机床加工模具零件，然后进行必要的钳工修配，
10、装配成各种模具。(2)精度要求高的模具零件，只用普通机床加工难以保证高的加工精度，因而需要采用精密机床进行加工。(3)为了使模具零件特别是形状复杂的凸模、凹模型孔和型腔的加工更趋自动化，减少钳工修配的工作量，需采用数控机床(如三坐标数控铣床、加工中心、数控磨床等设备)加工模具零件。2.1.1车削加工1车削加工的特点及应用车削加工是在车床上利用车刀对工件的旋转表面进行切削加工的方法。它主要用来加工各种轴类、套筒类及盘类零件上的旋转表面和螺旋面，其中包括：内外圆柱面、内外圆锥面、内外螺纹、成型回转面、端面、沟槽以及滚花等。此外，还可以钻孔、扩孔、铰孔、攻螺纹等。车削加工精度一般为IT8IT7，表面
11、粗糙度为Ra6.31.6m；精车时，加工精度可达IT6IT5，粗糙度可达Ra0.40.1m。车削加工的特点是:加工范围广，适应性强，不但可以加工钢、铸铁及其合金，还可以加工铜、铝等有色金属和某些非金属材料，不但可以加工单一轴线的零件，也可以加工曲轴、偏心轮或盘形凸轮等多轴线的零件；生产率高；刀具简单，其制造、刃磨和安装都比较方便。由于上述特点，车削加工无论在单件、小批，还是大批大量生产以及在机械的维护修理方面，都占有重要的地位。2车床车床(Lathe)的种类很多，按结构和用途可分为卧式车床、立式车床、仿形及多刀车床、自动和半自动车床、仪表车床和数控车床等。其中卧式车床应用最广，是其他各类车床的
12、基础。常用的卧式车床有C6132A，C6136，C6140等几种。2.1.2铣削加工1铣削加工的范围及其特点1)铣削加工的范围铣削主要用来对各种平面、各类沟槽等进行粗加工和半精加工，用成型铣刀也可以加工出固定的曲面。其加工精度一般可达IT9IT7，表面粗糙度为Ra6.31.6m。概括而言，可以铣削平面、台阶面、成型曲面、螺旋面、键槽、T形槽、燕尾槽、螺纹、齿形等。2)铣削加工的特点铣削加工的特点具体如下：(1)生产率较高(2)铣削过程不平稳(3)刀齿散热较好因此，铣削时，若采用切削液对刀具进行冷却，则必须连续浇注，以免产生较大的热应力。2铣床1）卧式铣床卧式铣床的主轴是水平的，2）立式铣床立式
13、铣床的主轴与工作台台面垂直。2.1.3刨削加工1刨削加工的范围及其特点刨削是使用刨刀在刨床上进行切削加工的方法，主要用来加工各种平面、沟槽和齿条、直齿轮、花键等母线是直线的成型面。刨削比铣削平稳，但加工精度较低，其加工精度一般为IT10IT8，表面粗糙度为Ra6.31.6m。刨削加工的特点：生产率较低；刨削为间断切削，刀具在切入和切出工件时受到冲击和振动，容易损坏。因此，在大批量生产中应用较少，常被生产率较高的铣削、拉削加工代替。刨床1）牛头刨床牛头刨床主要刨削中、小型零件的各种平面及沟槽，适用于单件、小批生产的工厂及维修车间。2）龙门刨床龙门刨床主要用于加工大型工件或重型零件上的各种平面、沟
14、槽以及各种导轨面，也可在工作台上一次装夹多个零件同时进行加工。2.1.4钻削和镗削加工钻削和镗削都是加工孔的方法。钻削包括钻孔、扩孔、铰孔和锪孔。其中，钻孔、扩孔和铰孔分别属于孔的粗加工、半精加工和精加工，俗称“钻扩铰”。钻孔精度较低，为了提高精度和表面质量，钻孔后还要继续进行扩孔和铰孔。钻削加工是在钻床上进行的。镗削是利用镗刀在镗床上对工件上的预制孔进行后续加工的一种切削加工方法。一、钻削加工1.钻削加工的特点1)钻孔钻孔(Driling)是用钻头在实体工件上钻出孔的方法，常用的钻头是麻花钻。钻孔时，首先根据孔径大小选择钻头。一般，当孔径小于30mm时，可一次钻出；大于30mm时，应先钻出一
15、小孔，然后再用扩孔钻将其扩大。2)扩孔对已有孔进行扩大的加工方法称为扩孔(CoreDriuing)，仅为了扩大孔的直径的扩孔可用麻花钻，在扩大孔的直径的同时提高孔形位精度的扩孔采用专门的扩孔钻其加工精度一般为IT10IT8，表面粗糙度为Ra6.33.2m。扩孔可作为要求不高孔的最终加工，也可作为精加工(如铰孔)前的预加工3)铰孔铰孔(Reaming)是用铰刀在扩孔或半精镗后的孔壁上切除微量金属层，以提高孔的尺寸精度和减小表面粗糙度值的一种精加工方法。加工精度可达IT7IT6，表面粗糙度为Ra0.80.4m。铰刀有手用铰刀和机用铰刀两种，手用铰刀工作部分较长，机用铰刀工作部分较短4)锪孔锪孔是指
16、在已加工孔上加工圆锥形沉头孔、圆柱形沉头孔和端面凸台的方法。锪孔用的刀具统称为锪钻。2.钻床工厂中常用的钻床(DrillingMachine)有台式钻床、立式钻床和摇臂钻床。1)台式钻床台钻结构简单，操作方便，适于加工小型零件上直径小于等于13mm的孔。2)立式钻床立式钻床简称立钻(DrillVertical)。它常用于加工单件、小批生产中的中、小型工件。3)摇臂钻床摇臂钻床(BeamDrill)适用于加工笨重和多孔的工件。二、镗削加工1.镗削加工的特点镗削可以对工件上的通孔和盲孔进行粗加工、半精加工和精加工。适宜加工箱体、机架等结构复杂和尺寸较大的工件上的孔及孔系。优点是用一种镗刀可以加工一
17、定范围内各种不同直径的孔，特别是大直径孔，几乎是可供选择的惟一方法。2.镗床镗床有卧式镗床、立式镗床、深孔镗床和坐标镗床之分，应用最广的是卧式镗床。2.1.5磨削加工1磨削加工的范围及其特点(1)加工精度高。磨削加工精度一般可达IT6IT4，表面粗糙度为Ra0.80.1m，当采用高精度磨床时，粗糙度可达Ra0.10.08m。(2)工件的硬度高。(3)磨削温度高。磨削时要有充足的冷却液，同时冷却液还可以起到排屑和润滑作用。磨削加工主要用于零件的内外圆柱面、内外圆锥面、平面和成型面(如花键、螺纹、齿轮等)的精加工，以获得较高的尺寸精度和较小的表面粗糙度。磨床磨床(Grinders)是指用磨具（如砂
18、轮）或磨料加工工件表面的机床，广泛应用于工件的精加工，尤其是淬硬钢件及其他高硬度特殊材料的精加工。床的类型很多，主要有平面磨床、外圆磨床、内圆磨床、无心磨床、工具磨床及各种专门化磨床(曲轴磨床、凸轮磨床、齿轮磨床、螺纹磨床、导轨磨床)等。常用的是平面磨床和外圆磨床。2.1.6加工方法的选择一、回转面加工方法的选择每一种回转面都有很多加工方法，具体选择时应根据零件的材料、毛胚种类、结构形状、尺寸、加工精度、粗糙度、技术要求、生产类型及工厂的生产条件等因素来决定，以确保加工质量和降低生产成本。1外圆表面加工1）外圆表面加工技术的要求外圆表面的技术要求包括：尺寸与形状精度；位置精度；表面质量。2）外
19、圆表面加工方案的分析各种加工要求的外圆表面的加工方案件，供选用时参考。精车半精车磨精车半精车粗磨精磨研磨或超级光磨精车半精车精车细精车研磨（1）一般最终工序采用车加工方案的，适用于各种金属（淬火钢除外）。（2）最终工序采用磨加工方案的，适用于淬火钢、未淬火钢和铸铁，但不宜加工强度低、韧性大的有色金属。磨削前的车削精度无需很高，否则对车削不经济，对磨削也无意义。（3）最终工序采用精细车或研磨方案的，适用于有色金属的精加工。（4）研磨、超级光磨和高精度小粗糙值磨削前的外圆精度和粗糙度对生产率和加工质量影响极大，所以在研磨或高精度磨削前一般都要进行精磨。（5）对尺寸精度要求不高，而粗糙度值要求而光亮
20、的外圆，可通过抛光达到要求。2孔加工1）孔加工的技术要求零件上的孔多种多样，常见的有；螺栓螺钉孔、油孔、套筒、齿轮、端盖上的轴向孔；箱体上的轴承孔；深孔（深径比LD510）。2)孔加工方案的分析常用的各种孔的加工方案，供选用时参考。钻铰钻扩粗铰精铰研磨或手铰钻粗镗（半精镗）粗磨精磨研磨钻粗镗半精镗磨钻粗镗半精镗精镗精细镗钻孔适用于各种批量生产中，对各类零件和各种材料（淬火钢除外）的实体进行孔加工。（1）加工公差等级IT9的孔，如孔径小于10mm时，可采用钻铰方案；孔径小于30mm的孔，可采用钻模钻孔，或采用钻孔后扩孔；孔径大于30mm的孔，一般采用钻孔后镗孔，镗孔常用于单件小批生产。（2）加工
21、公差等级IT8的孔，当孔径小于20mm时，可采用钻孔后铰孔；若孔径大于20mm，可视具体情况，采用钻一扩（或镗）一铰，此方案适用于加工除淬火钢以外的各种金属，但孔径应在20mm80mm范围内。此外，也可采用最终工序为精镗或拉的方案。淬火钢可采用磨削加工。（3）加工公差等级IT7的孔，当孔径小于12mm时，一般采用钻孔后进行两次铰孔的方案；孔径大于12mm时，可采用钻一扩（或镗）一粗铰一精铰的方案，或采用最终工序为精拉或精磨的方案。精拉适用于一批大量的生产，精磨适于加工淬火钢、不淬火钢和铸铁，但不宜加工硬度底、韧性大的有色金属。（4）加工公差等级IT6的孔，起最终工序要视具体情况进行选择。例如韧
22、性较大的有色金属不宜采用珩磨，可采用研磨或精细镗；研磨对大孔、小孔均可加工，而珩磨适于加工较大的孔。（5）对于已经铸出或锻出的孔，（一般为中、大尺寸的孔），可直接进行扩孔或镗孔，直径在100mm以上的孔，用镗孔比较方便。（6）加工盘套类零件中间部位的孔，为保证孔与外圆、端面的位置精度，一般是在车床上将孔与外圆、端面一次装夹加工出来。在成批生产或深径比较大时，应采用钻一扩一铰方案；若零件需要淬火，则应在半精加工后安排淬火再进行磨削。二、平面加工方法的选择平面加工的技术要求面加工的技术要求主要包括：形状精度；位置精度、尺寸精度以及平行度、垂直度等；表面质量等。平面加工方案的分析常用的平面加工方案如
23、下，可供参考。粗刨（粗铣）拉削。粗刨（粗铣）精刨刮削（高速精铣）。粗刨（粗铣）刮削（高速精铣）精磨研磨。粗刨（粗铣）粗磨精磨研磨。粗车半精车精车粗车半精车精磨研磨(1)最终工序采用刮起削时，用于要求直线度高、粗糙度值小且不淬硬的平面。当批量较大时，可采用宽刃细刨代替刮削，以提高生产率和减轻劳动强度。尤其是加工狭长的精密平面（如导轨面），或缺少导轨磨床时，常采用宽刃细刨。(2)最终工序采用高速精铣时，适于加工精度要求高的有色金属工件。若采用高精度高速铣床和金刚石刀具，铣削表面粗糙度a值可达0.008um以下。(3)最终工序采用磨削时，适于加工要求直线度高、粗糙度值小的淬硬工件和薄片工件，也用于不
24、淬硬的钢件或铸件上较大平面的精加工。但不宜精加工塑性大的有色金属。(4)精车主要用于加工轴、套、盘等回转体零件的端面；大型盘类零件的端面，一般在立式车床上加工。车床上加工端面易保证端面与轴线的垂直度要求。(5)拉削平面加工精度高、生产率高、拉刀寿命长，是一种先进的加工方法。适于大批大量生产中加工质量要求较高而面积不太大的平面。(6)研磨适于加工高精度、小粗糙度值表面，例如块规等精度零件的工作面。对于精度要求不高，仅要求光亮和美观的零件，可采用抛光加工。2.2冷冲模模架的加工模架的主要作用：把模具的其它零件连接起来，并保证模具的工作部分在工作时具有正确的相对位置。模架的结构分析：a上模座，下模座
25、都是平板类零件，在工艺上主要是进行平面和孔系的加工。b模架中的导柱导套是机械加工中常见的轴类和套类零件，主要进行内外圆柱表面的加工。2.2.1导柱和导套的加工冷冲模标准导柱和导套。这两种零件在模具中起导向作用，以保证凸模和凹模在工作时具有正确的相对位置。为了保证良好的导向，导柱和导套装配后应保证模架的活动部分移动平稳，无滞阻现象。所以，在加工中除了保证导柱、导套配合表面的尺寸和形状精度外，还应保证导柱、导套各自配合面之间的同轴度要求。图2.2导柱和导套(a)导柱；(b)导套构成导柱和导套的基本表面都是回转体表面，按照图示的结构尺寸和设计要求，可以直接选用适当尺寸的热轧圆钢作毛坯。为获得所要求的
26、精度和表面粗糙度，外圆柱面和孔的加工方案可参考表2-1和表2-2。导柱、导套的加工工艺路线：在导柱的加工过程中，外圆柱面的车削和磨削都是以两端的中心孔定位的，由于要用中心孔定位，因此在外圆柱面进行车削和磨削之前总是先加工中心孔，以便为后续工序提供可靠的定位基准。中心孔的形状精度和同轴度对加工质量有直接影响，导柱在热处理后修正中心孔，以保证外圆柱面的形状和位置精度要求。修正中心孔可以采用磨、研磨和挤压等方法，可以在车床、钻床或专用机床上进行。用研磨法修整中心孔，是用锥形的铸铁研磨头代替锥形砂轮，在被研磨的中心孔表面加研磨剂进行研磨的。图2.5所示是挤压中心孔的硬质合金多棱顶尖。挤压时多棱顶尖装在
27、车床主轴的锥孔内，其操作和磨顶尖孔相类似，利用车床的尾顶尖将工件压向多棱顶尖，通过多棱顶尖的挤压作用来修正中心孔的几何误差。此法生产率极高(只需几秒钟)，但质量稍差，一般用于修正精度要求不高的顶尖孔。磨削导套时正确选择定位基准，对保证内、外圆柱面的同轴度要求是十分重要的。图2.5多棱顶尖图2.6用小锥度心轴安装导套导柱和导套的研磨加工，其目的在于进一步提高被加工表面的质量，以达到设计要求。在生产数量大的情况下(如专门从事模架生产)，可以在专用研磨机床上研磨；单件小批生产，可以采用简单的研磨工具(如图2.7和图2.8所示)，在普通车床上进行研磨。研磨时将导柱安装在车床上，由主轴带动旋转，在导柱表
28、面均匀涂上一层研磨剂，然后套上研磨工具并用手将其握住，作轴线方向的往复直线运动。研磨导套与研磨导柱相类似，由主轴带动研磨工具旋转，手握套在研具上的导套，作轴线方向的往复直线运动。调节研具上的调整螺钉和螺帽，可以调整研磨套的直径，以控制研磨量的大小。详细内容见后续光整加工部分。1研磨架；2研磨套；3限动螺钉；4调整螺钉图2.7导柱研磨工具1锥度心轴；2研磨套；3、4调整螺母图2.8导套研磨工具磨削和研磨导套孔时常见的缺陷是“喇叭口”(孔的尺寸两端大中间小)。造成这种缺陷的原因来自以下两方面：(1)磨削内孔时，若砂轮完全处在孔内，砂轮与孔壁的轴向接触长度最大，磨杆所受的径向推力也最大，径向弯曲位移
29、使磨削深度减小，孔径相应变小。当砂轮沿轴向往复运动到两端孔口部位时，砂轮必将超越两端口，使孔径增大。避免方法：要减小“喇叭口”，就要合理控制砂轮相对孔口端面的超越距离，以便使孔的加工精度达到规定的技术要求。图2.9磨孔时“喇叭口”的产生(2)研磨时工件的往复运动使磨料在孔口处堆积，在孔口处切削作用增强所致。避免方法：在研磨过程中应及时清除堆积在孔口处的研磨剂，以防止和减轻这种缺陷的产生。按被研磨表面的尺寸大小和要求，一般导柱、导套的研磨余量为0.010.02mm。将导柱、导套的工艺过程适当归纳，大致可划分成如下几个加工阶段：备料(获得一定尺寸的毛坯)阶段粗加工和半精加工(去除毛坯的大部分余量，
30、使其接近或达到零件的最终尺寸)阶段热处理(达到需要硬度)阶段精加工阶段光整加工阶段(使某些表面的粗糙度达到设计要求)注意：在各加工阶段中应划分多少工序，零件在加工中应采用什么工艺方法和设备等，应根据生产类型、零件的形状、尺寸大小、零件的结构工艺性以及工厂的设备技术状况等条件综合考虑。在不同的生产条件下，对同一零件加工所采用的加工设备、工序的划分也不一定相同。2.2.2上、下模座的加工保证模架的装配要求，使模架工作时上模座沿导柱上、下运动平稳，无滞阻现象，保证模具能正常工作。冷冲模的上、下模座用来安装导柱、导套，连接凸、凹模固定板等零件，其结构、尺寸已标准化。上、下模座上导柱、导套安装孔的孔间距
31、离尺寸应保持一致；孔的轴心线应与模座的上、下平面垂直，对安装滑动导柱的模座，其垂直度公差不超过1000.01模座加工主要是平面加工和孔系加工。为了加工方便和易于保证加工技术要求，在各工艺阶段应先加工平面，再以平面定位加工孔系(先面后孔)。2.3注射模模架的加工2.3.1注射模的结构组成注射模的结构根据各零(部)件与塑料的接触情况，可以将模具的组成零件分为以下两类：(1)成型零件：指与塑料接触并构成模腔的那些零件。它们决定着塑料制品的几何形状和尺寸，如凸模(型芯)形成制件的内形，而凹模(型腔)形成制件的外形。(2)结构零件：指除成型零件以外的模具零件。这些零件具有支承、导向、排气、顶出制品、侧向
32、抽芯、侧向分型、温度调节、引导塑料熔体向模腔流动等功能。2.3.2模架组成零件的加工1模架的技术要求模具主要分型面闭合时的贴合间隙值应符合下列要求：级精度模架为0.02mm；级精度模架为0.03mm；级精度模架为0.04mm。2模架零件的加工若从零件结构和制造工艺考虑，模架的基本组成零件有三种类型：导柱、导套及各种模板(平板状零件)。导柱、导套的加工主要是内、外圆柱面加工，适应加工不同精度要求的内、外圆柱面的各种工艺方法、工艺方案及基准选择等支承零件(各种模板、支承板)都是平板状零件，在制造过程中主要进行平面加工和孔系加工，在平面加工中要特别注意防止变形，保证装配时有关结合平面的平面度和平行度
33、要求。1）若需要精度更高的平面，应采用刮研方法加工。2）为了保证动、定模板上导柱、导套安装孔的位置精度，根据实际加工条件，可采用坐标镗床、双轴坐标镗床或数控坐标镗床进行加工。3）若无上述设备且精度要求较低，也可在卧式镗床或铣床上，将动、定模板重叠在一起，一次装夹，同时镗出相应的导柱和导套的安装孔。图2.12模板的装夹(a)模板单个镗孔；(b)定、动模板同时镗孔2.3.3其它结构零件的加工1浇口套的加工常见的浇口套有两种类型，如图2.13所示的A型和B型。一般采用碳素工具钢T8A制造，局部热处理，硬度HRC57左右。与一般套类零件相比，浇口套锥孔小(其小端直径一般为38mm)，加工较难，同时还应
34、保证浇口套锥孔与外圆同轴，以便在模具安装时通过定位环使浇口套与注射机的喷嘴对准。图2.13浇口套2侧型芯滑块的加工当注射成型带有侧凹或侧孔的塑料制品时，模具必须带有侧向分型或侧向抽芯机构，如图2.10(c)、(b)所示。在侧型芯滑块上装有侧向型芯或成型镶块。侧型芯滑块与滑槽可采用不同的结构组合，如图2.15所示。图2.14斜导柱抽芯机构(a)合模状态；(b)开模状态表2-10加工浇口套的工艺过程工序号1工序名称备料工艺说明按零件结构及尺寸大小选用热轧圆钢或锻件作毛坯；保证直径和长度方向上足够的加工余量；若浇口套凸肩部分长度不能可靠夹持，应将毛坯长度适当加长以锥孔定位，磨外圆d及D达设计要求车外
35、圆d及端面，留磨削余量；车退刀槽达设计要求；钻孔；用锥度绞刀加工锥孔达设计要求；调头车D1外圆达设计要求；车外圆D，留磨削余量；车端面保证尺寸Lb；车球面凹坑达设计要求2车削加工3456检验热处理磨削加工检验图2.15侧型芯滑块与滑槽的常见结构结构分析：侧型芯滑块是侧向抽芯机构的重要组成零件，注射成型和抽芯的可靠性需要它的运动精度保证。滑块与滑槽的配合特性常选用H8/g7或H8/h8，其余部分应留有较大的间隙，两者配合面的粗糙度Ra0.631.25m。滑块材料常采用45钢或碳素工具钢，导滑部分可局部或全部淬硬，硬度HRC4045。图2.16所示为侧型芯滑块，其工艺路线见表2-11。图2.16侧
36、型芯滑块表2-11加工侧型芯滑块的工艺路线工序号12345678工序名称备料铣削加工钳工划线铣削加工钳工加工热处理磨削加工镗型芯固定孔工序说明将毛坯锻成平行六面体，保证各面有足够加工余量铣六面铣滑导部，Ra0.8m及以上，表面留磨削余量；铣各斜面达设计要求去毛刺、倒钝锐边加工螺纹孔磨滑块导滑面达设计要求将滑块装入滑槽内；按型腔上侧型芯孔的位置确定侧滑块上型芯固定孔的位置尺寸；按上述位置尺寸镗滑块上的型芯固定孔动模板、定模板组合，楔紧块将侧型芯滑块锁紧(在分型面上用0.02mm金属片垫实)；将组合的动、定模板装夹在卧式镗床的工作台上；按斜销孔的斜角偏转工作台，镗孔9镗斜导柱孔2.4冲裁凸模的加工
37、2.4.1圆形凸模的加工图2.17是圆形凸模的典型结构。这种凸模加工比较简单，热处理前毛坯经车削加工，表面粗糙度在Ra0.8m及其以上，表面留适当磨削余量；热处理后，经磨削加工即可获得较理想的工作型面及配合表面。图2.17圆形凸模2.4.2非圆形凸模的加工凸模的非圆形工作型面，大致分为平面结构和非平面结构两种。加工以平面构成的凸模型面(或主要是平面)比较容易，可采用铣削或刨削方法对各表面逐次进行加工，如图2.18所示。图2.18平面结构凸模的刨削加工凸模；(b)刨四面；(c)刨两端面；(d)刨小平面；(e)刨30斜面；(f)刨10斜面采用铣削方法加工平面结构的凸模时，多采用立铣和万能工具铣床进
38、行加工。对于这类模具中某些倾斜平面的加工方法有：(1)工件斜置：装夹工件时使被加工斜面处于水平位置进行加工，如图2.19所示。(2)刀具斜置：使刀具相对于工件倾斜一定的角度对被加工表面进行加工，如图2.20所示。图2.19工件斜置铣削图2.20刀具斜置铣削(3)将刀具制成一定的锥度对斜面进行加工，这种方法一般少用。加工非平面结构的凸模(如图1-21所示)时，可根据凸模形状、结构特点和尺寸大小采用车床、仿形铣床、数控铣床或通用铣(刨)床等进行加工。图2.21非平面结构的凸模采用仿形铣床或数控铣床加工，可以减轻劳动强度，容易获得所要求的形状尺寸。在普通铣床上加工凸模是采用划线法进行加工的。当采用铣
39、、刨削方法加工凸模的工作型面时，由于结构原因而不能用一种方法加工出全部型面(如凹入的尖角和小圆弧)时，应考虑采用其它加工方法对这些部位进行补充加工。在某些情况下，为便于机械加工而将凸模做成组合结构。2.4.3成形磨削1成形砂轮磨削法这种方法是将砂轮修整成与工件被磨削表面完全吻合的形状进行磨削加工，以获得所需要的成形表面。特点：一次所能磨削的表面宽度不能太大。为获得一定形状的成形砂轮，可将金刚石固定在专门设计的修整夹具上对砂轮进行修整。图2.22成形砂轮磨削法2夹具磨削法夹具磨削法是借助于夹具，使工件的被加工表面处在所要求的空间位置上(如图2.24(b)所示)，或使工件在磨削过程中获得所需的进给
40、运动，从而磨削出成形表面工件除作纵向进给(由机床提供)外，还可以借助夹具使工件作断续的圆周进给，这种磨削圆弧的方法叫回转法。图2.23用夹具磨削圆弧面常见的成形磨削夹具有：(1)正弦精密平口钳。在正弦圆柱和底座间垫入适当尺寸的量块，可使虎钳倾斜成所需要的角度，以磨削工件上的倾斜表面，如图2.24(b)所示。量块尺寸按下式计算：h1Lsin式中：h1垫入的量块尺寸，单位为mm；L正弦圆柱的中心距，单位为mm；工件需要倾斜的角度，单位为()。正弦精密平口钳的最大倾斜角度为45。为了保证磨削精度，应使工件在夹具内正确定位，工件的定位基面应预先磨平并保证垂直。图2.24正弦精密平口钳(a)正弦精密平口
41、钳；(b)磨削示意图(2)正弦磁力夹具。正弦磁力夹具的结构和应用情况与正弦精密平口钳相似，两者的区别在于正弦磁力夹具是用磁力代替平口钳夹紧工件，如图2.25所示。电磁吸盘能倾斜的最大角度也是45。以上磨削夹具若配合成形砂轮，也能磨削平面与圆弧面组成的形状复杂的成形表面。进行成形磨削时，被磨削表面的尺寸常采用测量调整器、量块和百分表进行比较测量。测量调整器的结构如图2.26所示。图2.26测量调整器2.5凹模型孔加工2.5.1圆形型孔具有圆形型孔的凹模有以下两种情况：(1)单型孔凹模。这类凹模制造工艺比较简单，毛坯经锻造、退火后进行车削(或铣削)及钻、镗型孔，并在上、下平面和型孔处留适当磨削余量
42、；再由钳工划线、钻所有固定用孔、攻螺纹、铰销孔，然后进行淬火、回火；热处理后磨削上、下平面及型孔即成。(2)多型孔凹模。冲裁模中的连续模和复合模，凹模有一系列圆孔，各孔尺寸及相互位置有较高的精度要求，这些孔称为孔系。为保持各孔的相互位置精度要求，常采用坐标法进行加工。图2.27镶入式凹模镶入结构的凹模如图2.27所示。固定板上的镶件孔可在坐标镗床上加工。立式双柱坐标镗床：作台能在纵、横移动方向上作精确调整，大多数工作台移动量的读数值最小单位为0.001mm；定位精度一般可达0.0020.0025mm。工作台移动值的读取方法可采用光学式或数字显示式。在坐标镗床上按坐标法镗孔，是将各孔间的尺寸转化
43、为直角坐标尺寸，如图所示。找正方法：图2.30所示是用定位角铁和光学中心测定器进行找正。图2.30用定位角铁和光学中心测定器找正图2.31定位角铁刻线在显微镜中的位置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2.32所示。对具有镶件结构的多型孔凹模加工，在缺少坐标镗床的情况下，也可在立式铣床上用坐标法加工孔系。为此，可在铣床工作台的纵、横运动方向上附加量块、百分表测量装置来调整工作台的移动距离，以控制孔间的坐标尺寸，其距离精度一般可达0.02mm。整体结构的多型孔凹模，一般以碳素工具钢或合金工具钢为原材料，热处理后其硬度常在HRC60以上。制造时毛坯经锻造退火，对
44、各平面进行粗加工和半精加工，钻、镗型孔。在上、下平面及型孔处留适当磨削余量，然后进行淬火、回火。热处理后，磨削上、下平面，以平面定位在坐标磨床上对型孔进行精加工。型孔的单边磨削余量通常不超过0.2mm。在对型孔进行镗孔加工时，必须使孔系的位置尺寸达到一定的精度要求，否则会给坐标磨床加工造成困难。最理想的方法是用加工中心进行加工，它不仅能保证各型孔相互间的位置尺寸精度要求，而且凹模上的所有螺纹孔、定位销孔的加工都可在一次安装中全部完成，极大地简化了操作，有利于劳动生产率的提高。2.5.2非圆形型孔非圆形型孔的凹模如图2.33所示，机械加工比较困难。由于数控线切割加工技术的发展及其在模具制造中的广
45、泛应用，许多传统的型孔加工方法都被该技术所取代。机械加工主要用于线切割加工受到尺寸大小限制或缺少线切割加工设备的情况下。图2.33非圆形型孔凹模非圆形型孔的凹模通常是将毛坯锻造成矩形，加工各平面后进行划线，再将型孔中心的余料去除而成的。图2.34所示是沿型孔轮廓线内侧顺次钻孔后，将孔两边的连接部凿断，去除余料。如果工厂有带锯机，可先在型孔的转折处钻孔后，用带锯机沿型孔轮廓线将余料切除，并按后续工序要求沿型孔轮廓线留适当加工余量。用带锯机去除余料生产效率高。当凹模尺寸较大时，也可用气(氧-乙炔焰)割方法去除型孔内部的余料。切割时型孔应留有足够的加工余量。切割后的模坯应进行退火处理，以便进行后续加
46、工。图2.34型孔轮廓线钻孔切除余料后，可采用以下方法对型孔进行进一步加工：仿形铣削：在仿形铣床上采用平面轮廓仿形，对型孔进行半精加工或精加工，其加工精度可达0.05mm，表面粗糙度Ra2.51.5m。仿形铣削加工容易获得形状复杂的型孔，可减轻操作者的劳动强度，但需要制造靠模，使生产周期增长。靠模通常都用容易加工的木材制造，因受温度、湿度的影响极易变形，影响加工精度。数控加工：用数控铣床加工型孔，容易获得比仿形铣削更高的加工精度。不需要制造靠模，通过数控指令使加工过程实现自动化，可降低对操作工人的技能要求，而且使生产效率提高。此外，还可采用加工中心对凹模进行加工。在加工中心上经一次装夹不仅能加
47、工非圆形型孔，还能同时加工固定螺孔和销孔。在无仿形铣床和数控铣床时也可在立铣或万能工具铣床上加工型孔。铣削时按型孔轮廓线手动操作铣床工作台纵、横运动进行加工。对操作者的技术水平要求高，劳动强度大，加工精度低，生产效率低，加工后钳工修正工作量大。2.5.3坐标磨床加工坐标磨床的作用：主要用于对淬火后的模具零件进行精加工，不仅能加工圆孔，也能对非圆形型孔进行加工；不仅能加工内成形表面，也能加工外成形表面。它是在淬火后进行孔加工的机床中精度最高的一种。坐标磨床和坐标镗床相类似，也是用坐标法对孔系进行加工，其坐标精度可达0.0020.003mm，只是坐标磨床用砂轮作切削工具。机床的磨削机构能完成三种运
48、动：砂轮的高速自转(主运动)、行星运动(砂轮回转轴线的圆周运动)及砂轮沿机床主轴轴线方向的直线往复运动，如图2.35所示。图2.35砂轮的三种运动1内孔磨削进行内孔磨削时，一般可取砂轮直径为孔径的0.80.9倍。砂轮高速回转(主运动)的线速度，一般比普通磨削的线速度低。行星运动(圆周进给)的速度大约是主运动线速度的0.15倍左右。慢的行星运动速度将减小磨削量，但对表面加工质量有好处。砂轮的轴向往复运动(轴向进给)的速度与磨削的精度有关：粗磨时，往复运动速度可在0.50.8mm/min范围内选取；精磨时，往复运动速度可在0.050.25mm/min范围内选取。尤其在精加工结束时，要用很低的行程速
49、度。图2.36内孔磨削2外圆磨削外圆磨削也是利用砂轮的高速自转、行星运动和轴向往复运动实现的，如图2.37所示。利用行星运动直径的缩小，实现径向进给。3锥孔磨削磨削锥孔则是由机床上的专门机构使砂轮在轴向进给的同时，连续改变行星运动的半径。锥孔的锥顶角大小取决于两者变化的比值，所磨锥孔的最大锥顶角为12。磨削锥孔的砂轮应修出相应的锥角，如图2.38所示。图2.37外圆磨削图2.38锥孔磨削4平面磨削平面磨削时，砂轮仅自转而不作行星运动，工作台进给，如图2.39所示。平面磨削适合于平面轮廓的精密加工。图2.39平面磨削5铡磨这种加工方法是使用专门的磨槽附件进行的，砂轮在磨槽附件上的装夹和运动情况，如图2.40所示。该方法可以对槽及带清角的内表面进行加工。图2.40铡磨复杂型孔的磨削加工：如图2.41所示。磨削该凹模型孔时，可先将平转台固定在机床工作台上，用平转台装夹工件，经找正使工件的对称中心与转台