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1、第第2 2章章 模具机械加工方法模具机械加工方法外圆柱面的加工方法外圆柱面的加工方法2.1平面平面的加工方法的加工方法2.2 孔和孔系孔和孔系的加工方法的加工方法2.3 模具精密机械加工模具精密机械加工2.4 模具数控机床加工模具数控机床加工2.52.1 2.1 外圆柱面的加工方法外圆柱面的加工方法 许多模具零件在结构上都具有外圆柱面，许多模具零件在结构上都具有外圆柱面，例如导柱、导套、顶杆、型芯等。在加工外例如导柱、导套、顶杆、型芯等。在加工外圆柱面的过程中，除了要保证外圆柱面的尺圆柱面的过程中，除了要保证外圆柱面的尺寸精度以外，还要保证各相关表面的同轴度、寸精度以外，还要保证各相关表面的同
2、轴度、垂直度要求。外圆柱面的加工一般是在车床垂直度要求。外圆柱面的加工一般是在车床上进行粗加工和半精加工，然后在外圆磨床上进行粗加工和半精加工，然后在外圆磨床上进行精加工。精度要求更高的外圆柱面，上进行精加工。精度要求更高的外圆柱面，还需经过研磨。还需经过研磨。车车削削是是在在车车床床上上用用车车刀刀对对工工件件进进行行切切削削加加工工的的方方法法。车车削削加加工工精精度度一一般般为为IT8IT8IT7IT7，表面粗糙度表面粗糙度RaRa为为6.36.31.61.6mm。车车床床的的种种类类很很多多，有有卧卧式式车车床床、立立式式车车床床、六六角角车车床床、转转塔塔车车床床、多多刀刀半半自自动
3、动车车床、数控车床等。床、数控车床等。外外圆圆车车刀刀主主要要有有直直头头车车刀刀、弯弯头头车车刀刀、90偏刀等偏刀等。2.1.1 2.1.1 车削加工车削加工1车床和车刀车床和车刀2零件在车床上的装夹方法零件在车床上的装夹方法（1）卡盘装夹）卡盘装夹 三三爪爪自自定定心心卡卡盘盘适适于于装装夹夹中中小小型型圆圆柱柱形形、正三边形、正六边形零件。正三边形、正六边形零件。四四爪爪单单动动卡卡盘盘适适于于装装夹夹在在单单件件、小小批批量量生生产产中的非圆柱形零件。中的非圆柱形零件。（2）顶尖装夹）顶尖装夹 对对于于较较长长的的轴轴类类零零件件的的装装夹夹，特特别别是是在在多多工工序序加加工工中中，
4、重重复复定定位位精精度度要要求求较较高高的的场场合，一般采用两顶尖装夹。合，一般采用两顶尖装夹。（3）心轴装夹）心轴装夹 对对于于内内、外外圆圆同同轴轴度度和和端端面面对对轴轴线线垂垂直直度度要要求求较较高高的的套套类类零零件件，如如导导套套等等，可可采采用心轴装夹。用心轴装夹。（4）中心架、跟刀架辅助支承）中心架、跟刀架辅助支承 在在加加工工特特别别细细长长的的轴轴类类零零件件时时，为为了了增增加加零零件件的的刚刚度度，防防止止零零件件在在加加工工中中弯弯曲曲变变形形，常使用中心架或跟刀架作辅助支承。常使用中心架或跟刀架作辅助支承。外外圆圆柱柱面面的的磨磨削削是是在在外外圆圆磨磨床床上上用用
5、砂砂轮轮对对零零件件进进行行加加工工，其其主主运运动动是是砂砂轮轮的的旋旋转转。磨磨削削精精度度可可达达IT6IT6IT4IT4，表表面面粗粗糙糙度度RaRa可可达达1.251.250.010.01mm，甚至可达甚至可达0.10.10.0080.008mm。磨磨外外圆圆时时零零件件常常用用的的装装夹夹方方法法有有：两两顶顶尖尖装装夹夹、三三爪爪自自定定心心卡卡盘盘装装夹夹和和四四爪爪单单动动卡卡盘盘装装夹夹。两两顶顶尖尖装装夹夹零零件件的的方方法法，使使用用方方便便，定位精度高，应用最为普遍。定位精度高，应用最为普遍。2.1.2 2.1.2 磨削加工磨削加工 在在外外圆圆磨磨床床上上磨磨外外圆
6、圆的的方方法法有有纵纵向向磨磨削法和横向磨削法。削法和横向磨削法。纵纵向向磨磨削削法法，砂砂轮轮高高速速回回转转作作主主运运动动，零零件件低低速速回回转转作作圆圆周周进进给给运运动动，工工作作台台作作纵纵向向往往复复进进给给运运动动，实实现现对对零零件件整整个个外外圆圆表表面面的的磨磨削削。每每当当一一次次纵纵向向往往复复行行程程终终了了，砂砂轮轮作作周周期期性性的的横横向向进进给给运运动动，直直到到达达到到所所需需的的磨磨削削深深度度。纵纵向向磨磨削削法法的的磨磨削削质质量量高，在生产中应用广泛，但生产率较低。高，在生产中应用广泛，但生产率较低。横横向向磨磨削削法法，磨磨削削时时由由于于砂砂
7、轮轮厚厚度度大大于于零零件件被被磨磨削削外外圆圆的的长长度度，零零件件无无纵纵向向进进给给运运动动。砂砂轮轮高高速速回回转转作作主主运运动动，同同时时砂砂轮轮以以很很慢慢的的速速度度连连续续或或间间断断地地向向零零件件横横向向进进给切入磨削，直到磨去全部余量。给切入磨削，直到磨去全部余量。横横向向磨磨削削法法的的生生产产率率较较高高，但但加加工工精精度度低低，一一般般只只适适用用于于磨磨削削长长度度较较短短的的外外圆圆表表面面以以及及不不能能用用纵纵向向进进给给的的场场合合，如如磨磨削削有阶台的轴颈。有阶台的轴颈。2.2 2.2 平面的加工方法平面的加工方法 模具零件上最多的一种表面形式就是平
8、模具零件上最多的一种表面形式就是平面。在加工平面的过程中，除了要保证平面面。在加工平面的过程中，除了要保证平面的尺寸精度和平面度以外，还要保证各相关的尺寸精度和平面度以外，还要保证各相关平面的平行度、垂直度要求。平面的平行度、垂直度要求。平面的加工一般是采用牛头刨床、龙门平面的加工一般是采用牛头刨床、龙门刨床和铣床进行刨削和铣削加工，去除毛坯刨床和铣床进行刨削和铣削加工，去除毛坯上的大部分加工余量，然后再通过平面磨削上的大部分加工余量，然后再通过平面磨削进行精加工，以达到设计要求。进行精加工，以达到设计要求。铣床的种类主要有铣床的种类主要有卧式升降台卧式升降台铣铣床、立床、立式升降台式升降台铣
9、铣床、床、龙门铣龙门铣床、工具床、工具铣铣床、各种床、各种专门铣专门铣床床等。等。加加工工平平面面的的铣铣刀刀包包括括：圆圆柱柱形形铣铣刀刀和和端端铣铣刀刀。端端铣铣刀刀分分为为整整体体式式、镶镶齿齿式式和和可可转转位位式三种，用于粗、精铣各种平面。式三种，用于粗、精铣各种平面。2.2.1 2.2.1 铣削加工铣削加工1铣床和铣刀铣床和铣刀2零件在铣床上的装夹方法零件在铣床上的装夹方法 1 1）用平口虎钳装夹。）用平口虎钳装夹。2 2）用万能分度头装夹。）用万能分度头装夹。3 3）用用压压板板、螺螺栓栓直直接接将将工工件件装装夹夹在在铣铣床床工作台上。工作台上。4 4）在成批生产中采用专用夹具
10、装夹。）在成批生产中采用专用夹具装夹。3铣削方式铣削方式（1 1）顺铣）顺铣 铣铣刀刀的的旋旋转转方方向向和和零零件件的的进进给给方方向向相相同同的的铣铣削削方方式式称称为为顺顺铣铣。顺顺铣铣时时，铣铣削削力力的的水水平平分分力力与与零零件件的的进进给给方方向向相相同同，工工件件台台进进给给丝丝杠杠与与固固定定螺螺母母之之间间一一般般有有间间隙隙存存在在，因因此此切切削削力力容容易易引引起起零零件件和和工工作作台台一一起起向向前前窜窜动动，使使进给进给量突然增大，引起打刀。量突然增大，引起打刀。在在铣铣削削铸铸件件或或锻锻件件等等表表面面有有硬硬皮皮的的零零件件时时，顺顺铣铣时时刀刀齿齿首首先
11、先接接触触零零件件硬硬皮皮，加加剧剧了了铣铣刀刀的的磨磨损损。但但是是顺顺铣铣时时，铣铣刀刀切切入入零零件件是是从从切切削削厚厚处处切切到到薄薄处处，因因此此铣铣刀刀后后刀刀面面与与零零件件已已加加工工表表面面的的挤挤压压、摩摩擦擦小小，零零件件加加工工表表面面质质量量较较高。高。（2 2）逆铣）逆铣 铣铣刀刀的的旋旋转转方方向向和和零零件件的的进进给给方方向向相相反反的的铣铣削削方方式式称称为为逆逆铣铣。逆逆铣铣可可以以避避免免顺顺铣铣时时发发生生的的窜窜动动现现象象。逆逆铣铣时时，切切削削厚厚度度从从零零开开始始逐逐渐渐增增大大，因因而而刀刀刃刃开开始始经经历历了了一一段段在在切切削削硬硬
12、化化的的已已加加工工表表面面上上挤挤压压滑滑行行的的阶阶段段，加加速速了了刀刀具具的的磨磨损损，并并使使零零件件已已加加工工表表面面受受到到冷冷挤挤压压、摩摩擦擦作作用用，影影响响零零件件已已加加工工表表面面的的质量。质量。逆铣时，铣削力的垂直分力将逆铣时，铣削力的垂直分力将零零件上抬，件上抬，易引起振动。易引起振动。一般而言，在一般而言，在铣铣床上床上进进行行圆圆周周铣铣削削时时，一般采用逆一般采用逆铣铣。只有当把。只有当把丝丝杠的杠的轴轴向向间间隙隙调调整到很小，或者当水平分力小于工作台整到很小，或者当水平分力小于工作台导轨导轨间间的摩擦力的摩擦力时时，才，才选选用用顺铣顺铣。刨刨床床主主
13、要要分分为为牛牛头头刨刨床床和和龙龙门门刨刨床床。刨刨削削加加工工中中，中中、小小型型平平面面多多采采用用牛牛头头刨刨床床刨刨削加工。大型平面多采用削加工。大型平面多采用龙门刨床刨龙门刨床刨削加工。削加工。刨刨刀刀属属于于单单刃刃刀刀具具，其其几几何何形形状状与与车车刀刀大大致致相相同同。由由于于刨刨刀刀在在切切入入工工件件时时受受到到较较大大的的冲冲击击力力，所所以以刀刀杆杆的的截截面面积积一一般般比比较较大大。刨刀有直杆和弯颈两种形式。刨刀有直杆和弯颈两种形式。2.2.2 2.2.2 刨刨铣削加工铣削加工1刨床和刨刀刨床和刨刀2刨刀和零件的装夹刨刀和零件的装夹（1 1）刨刀的）刨刀的装夹装
14、夹 刨刨刀刀的的装装夹夹位位置置要要正正，刀刀头头伸伸出出长长度度应应尽可能短，尽可能短，夹紧夹紧要牢固。要牢固。（2 2）零件的装夹）零件的装夹 较较小小的的零零件件可可用用固固定定在在工工作作台台上上的的平平口口虎钳装夹虎钳装夹。较较大大的的零零件件可可置置于于工工作作台台上上，用用压压板板、螺螺栓栓、挡块等直接挡块等直接装夹，装夹，平平面面磨磨削削是是在在平平面面磨磨床床上上进进行行的的。平平面面磨磨床床按按其其砂砂轮轮轴轴线线的的位位置置和和工工作作台台的的结结构构特特点点，可可分分为为卧卧轴轴矩矩台台平平面面磨磨床床、卧卧轴轴圆圆台台平平面面磨磨床床、立立轴轴矩矩台台平平面面磨磨床床
15、、立立轴轴圆圆台台平平面面磨磨床床等等几几种种类类型型，。其其中中卧卧轴轴矩矩台台平平面面磨磨床床应应用用最最广广。平平面面磨磨削削的的加加工工精精度度一一般般可可达达IT6IT6IT5IT5，表面粗糙度表面粗糙度RaRa为为0.40.40.20.2mm。2.2.3 2.2.3 平面磨削平面磨削加工加工1平面磨床平面磨床2平面磨削方式平面磨削方式（1）周磨法）周磨法 周周磨磨法法是是用用砂砂轮轮的的圆圆周周面面磨磨削削零零件件平平面面，砂砂轮轮与与零零件件的的接接触触面面很很小小，排排屑屑和和冷冷却却条条件件均均较较好好，所所以以零零件件不不易易产产生生热热变变形形。因因为为砂砂轮轮圆圆周周表
16、表面面的的磨磨粒粒磨磨损损均均匀匀，所所以以加加工工质质量量较高，适用于精磨。较高，适用于精磨。（2）端磨法）端磨法 端端磨磨法法是是用用砂砂轮轮的的端端面面磨磨削削零零件件平平面面，砂砂轮轮与与零零件件的的接接触触面面较较大大，冷冷却却液液不不易易注注入入磨磨削削区区内内，零零件件热热变变形形大大。另另外外，因因为为砂砂轮轮端端面面各各点点的的圆圆周周速速度度不不同同，端端面面磨磨损损不不均均匀匀，所所以以加加工工质质量量较较差差，但但其其磨磨削削效效率率高高，适适用用于粗磨。于粗磨。2.3 2.3 孔和孔系的加工方法孔和孔系的加工方法 模具零件中孔的加工占整个模具零件加模具零件中孔的加工占
17、整个模具零件加工的很大比重。模具零件中孔的种类有圆形、工的很大比重。模具零件中孔的种类有圆形、方形、多边形及不规则形状的异形孔。异形方形、多边形及不规则形状的异形孔。异形孔的加工大多采用电火花、电火花线切割等孔的加工大多采用电火花、电火花线切割等特种加工方法来加工，本小节仅讨论圆形孔特种加工方法来加工，本小节仅讨论圆形孔的加工方法。的加工方法。钻孔是在钻床上，用钻头旋转钻削孔。钻孔是在钻床上，用钻头旋转钻削孔。钻床分为钻床分为台式钻床、立式钻床和摇臂钻床。台式钻床、立式钻床和摇臂钻床。在钻床上除了进行钻孔以外，还可以进在钻床上除了进行钻孔以外，还可以进行扩孔、铰孔、行扩孔、铰孔、锪锪孔、攻螺纹
18、、刮平面等加孔、攻螺纹、刮平面等加工。工。麻花钻是钻孔的常用刀具，一般由高速麻花钻是钻孔的常用刀具，一般由高速钢制成，其结构分为柄部、颈部和工作部分钢制成，其结构分为柄部、颈部和工作部分。2.3.1 2.3.1 一般孔的一般孔的加工方法加工方法1钻孔钻孔 钻钻头头的的装装夹夹根根据据其其柄柄部部的的不不同同而而不不同同。钻钻头头的的柄柄部部分分为为直直柄柄和和锥锥柄柄两两种种，直直柄柄钻钻头头需需用用带带锥锥柄柄的的钻钻夹夹头头夹夹紧紧，再再将将钻钻夹夹头头的的锥锥柄柄插插入入钻钻床床主主轴轴的的锥锥孔孔中中。如如果果钻钻夹夹头头的的锥锥柄柄不不够够大大，可可套套上上过过渡渡用用钻钻套套再再插
19、插入入主主轴轴锥锥孔。孔。对对于于锥锥柄柄钻钻头头如如果果其其锥锥柄柄规规格格与与主主轴轴锥锥孔孔规规格格相相符符，则则将将钻钻头头锥锥柄柄直直接接插插入入主主轴轴锥锥孔，不相符时也可加用钻套。孔，不相符时也可加用钻套。对对于于孔孔径径较较小小的的小小型型零零件件，可可采采用用平平口口钳钳装装夹夹进进行行钻钻削削。对对于于孔孔径径较较大大的的零零件件，可可采用采用压压板、板、V V形形块块、螺栓等装、螺栓等装夹夹。钻钻孔孔为为粗粗加加工工，加加工工范范围围为为0.10.180mm80mm，以以30mm30mm以以下下时时最最常常用用。加加工工精精度度较较低低，一一般般为为IT13IT13IT1
20、1IT11，表表面面粗粗糙糙度度RaRa值值一一般般为为505012.512.5mm。一一般般用用作作要要求求不不高高的的孔孔（如如螺螺栓栓通通过过孔孔、润润滑滑油油通通道道孔孔等等）的的加加工工或高精度孔的或高精度孔的预预加工。加工。2扩孔扩孔 扩扩孔孔是是采采用用扩扩孔孔钻钻对对已已经经钻钻出出的的孔孔进进一一步步扩扩大大的的加加工工方方法法。扩扩孔孔常常用用作作铰铰孔孔、镗镗孔孔、磨磨孔孔前前的的预预加加工工，也也可可以以作作为为精精度度要要求求不不高高的孔的最的孔的最终终加工。加工。扩扩孔孔钻钻与与麻麻花花钻钻相相似似，但但有有3 34 4个个切切削削刃刃，其其导导向向性性好好，钻钻芯
21、芯直直径径较较大大，没没有有横横刃刃，刀刀体体刚刚度度和和强强度度高高，因因此此切切削削稳稳定定。扩扩孔孔加加工工精精度度一一般般为为IT11IT11IT10IT10，表表面面粗粗糙糙度度RaRa值值一般一般为为6.36.33.23.2mm。3锪孔锪孔 锪锪孔孔是是指指用用锪锪钻钻加加工工各各种种埋埋头头螺螺钉钉、沉沉头头座座、锥锥孔孔及及凸凸台台端端面面等等。常常用用的的几几种种锪锪钻钻外外形形及及加加工工方方法法如如图图230230所所示示。锪锪钻钻上上制制有有定定位位导导柱柱d1，用用来来保保证证被被锪锪孔孔或或端端面面与与原原来来孔的同轴度或垂直度要求。孔的同轴度或垂直度要求。4铰孔铰
22、孔 铰铰孔孔是是用用铰铰刀刀对对中中小小直直径径的的未未淬淬硬硬孔孔进进行行半半精精加加工工和和精精加加工工的的方方法法。铰铰孔孔的的加加工工余余量量小小，切切削削厚厚度度薄薄，加加工工精精度度可可达达IT8IT8IT6IT6，表面粗糙度表面粗糙度RaRa可达可达1.61.60.40.4mm。模模具具制制造造中中常常需需要要铰铰孔孔的的有有：销销钉钉孔孔，安安装装圆圆形形凸凸模模、型型芯芯或或顶顶杆杆的的孔孔，冲冲裁裁模模刃口锥孔等。刃口锥孔等。铰刀是多刃刀具，有铰刀是多刃刀具，有6 61212条刀齿。铰刀条刀齿。铰刀的工作部分由引导部分的工作部分由引导部分、切削部分切削部分、修光修光部分组成
23、。部分组成。引导部分是铰刀进入孔时的导向引导部分是铰刀进入孔时的导向部分。部分。切削部分承担主要的切削工作，修光切削部分承担主要的切削工作，修光部分对孔壁起修光作用。部分对孔壁起修光作用。铰刀分为机用铰刀和手用铰刀两种。机铰刀分为机用铰刀和手用铰刀两种。机用铰刀用于成批生产，装在钻床、车床、铣用铰刀用于成批生产，装在钻床、车床、铣床、镗床等机床上进行铰孔，有锥柄和直柄床、镗床等机床上进行铰孔，有锥柄和直柄两种型式。手用铰刀的切削部分较长，导向两种型式。手用铰刀的切削部分较长，导向作用好，用于单件、小批量生产。作用好，用于单件、小批量生产。5镗孔镗孔 镗镗孔孔是是在在镗镗床床上上，用用镗镗刀刀旋
24、旋转转镗镗削削孔孔，通通常常用用于于加加工工尺尺寸寸较较大大，精精度度要要求求较较高高的的孔孔，特特别别是是分分布布在在不不同同表表面面上上，孔孔距距和和位位置置精精度度要求较高的孔，如箱体上的孔。要求较高的孔，如箱体上的孔。镗镗床床分分为为立立式式镗镗床床、卧卧式式镗镗床床和和坐坐标标镗镗床。床。镗镗孔孔加加工工精精度度一一般般为为IT9IT9IT7IT7，表表面面粗粗糙度糙度RaRa为为6.36.30.80.8m m。在镗床上主要是加工箱体类零件上的孔在镗床上主要是加工箱体类零件上的孔或孔系。同轴、相互平行或垂直的若干个孔或孔系。同轴、相互平行或垂直的若干个孔称为孔系。如果被加工的孔的轴线
25、与其底面称为孔系。如果被加工的孔的轴线与其底面平行时，应在镗削前的工序中把该平面加工平行时，应在镗削前的工序中把该平面加工好，镗削时用作定位基准，直接将零件用压好，镗削时用作定位基准，直接将零件用压板、螺栓固定在工作台上；如果孔与底平面板、螺栓固定在工作台上；如果孔与底平面垂直，则可在工作台上用弯板（角铁）装夹垂直，则可在工作台上用弯板（角铁）装夹工件。工件。6内圆磨削内圆磨削 模模具具零零件件中中要要求求很很高高的的孔孔（如如型型孔孔、导导向向孔孔等等），一一般般采采用用内内圆圆磨磨削削进进行行精精加加工工。内内圆圆磨磨削削可可在在内内圆圆磨磨床床或或万万能能外外圆圆磨磨床床上上进进行行，在
26、在万万能能外外圆圆磨磨床床上上磨磨削削内内孔孔有有两两种种方方法法：纵纵向向磨磨削削法法和和横横向向磨磨削削法法，与与外外圆圆的的磨磨削削方方法相同。法相同。7珩磨珩磨 珩珩磨磨是是使使用用具具有有几几条条油油石石（砂砂条条）的的珩珩磨磨头头，对对预预先先磨磨过过或或精精镗镗过过的的孔孔进进行行精精密密加加工。工。珩珩磨磨加加工工时时，零零件件安安装装在在珩珩磨磨机机的的工工作作台台上上固固定定不不动动，珩珩磨磨头头与与珩珩磨磨机机主主轴轴浮浮动动连连接接，珩珩磨磨头头插插入入零零件件的的孔孔中中，并并使使油油石石以以一一定定压压力力与与孔孔壁壁接接触触。珩珩磨磨头头由由机机床床主主轴轴带带动
27、动旋旋转转，同同时时沿沿轴轴向向作作往往复复运运动动，使使油油石石从从孔孔壁切除一层极薄的金属壁切除一层极薄的金属。模具零件中深孔主要有两类，一类是冷模具零件中深孔主要有两类，一类是冷却水道孔和加热器孔，冷却水道孔的精度要却水道孔和加热器孔，冷却水道孔的精度要求不高，但不能偏斜；加热器孔为了保证热求不高，但不能偏斜；加热器孔为了保证热传导效率，孔径和表面粗糙度有一定要求，传导效率，孔径和表面粗糙度有一定要求，孔径一般比加热棒大孔径一般比加热棒大0.10.10.30.3mmmm，表面粗糙表面粗糙度度为为RaRa为为12.512.56.36.3m m；另另一类是顶杆孔，一类是顶杆孔，顶杆孔的要求较
28、高，孔径精度一般为顶杆孔的要求较高，孔径精度一般为IT8IT8级级，并有垂直度和表面粗糙度要求。并有垂直度和表面粗糙度要求。2.3.2 2.3.2 深孔深孔加工加工 深孔常用的加工方法如下：深孔常用的加工方法如下：1）中中、小小型型模模具具的的深深孔孔，可可用用加加长长钻钻头头在在立立式式钻钻床床或或摇摇臂臂钻钻床床上上进进行行，加加工工时时应应注注意意及及时时排排屑屑并并进进行行冷冷却却，进进刀刀量量要要小小，防防止孔偏斜。止孔偏斜。2）中中、大大型型模模具具的的深深孔孔，可可在在摇摇臂臂钻钻床或专用深孔钻床上完成。床或专用深孔钻床上完成。3）如如果果孔孔的的深深度度很很大大并并且且精精度度
29、要要求求较较低低，可可采采用用先先画画线线后后两两面面对对钻钻的的加加工工方方法。法。4）对对于于有有一一定定垂垂直直度度要要求求的的深深孔孔，加加工工时时必必须须采采用用一一定定的的工工艺艺措措施施予予以以导导向向，如采用钻模等。如采用钻模等。5）对对于于直直径径小小于于20mm且且长长径径比比大大于于100：1的深孔，多采用枪钻加工。的深孔，多采用枪钻加工。当当孔孔精精度度为为微微米米级级时时，对对于于较较大大的的孔孔可可采采用用坐坐标标镗镗床床加加工工，对对于于较较小小的的孔孔可可采采用用坐坐标磨床加工。标磨床加工。（1）坐标镗床加工）坐标镗床加工 坐坐标标镗镗床床是是一一种种高高精精度
30、度孔孔加加工工机机床床，是是利利用用精精密密的的坐坐标标测测量量装装置置来来确确定定工工作作台台、主主轴轴的的位位移移距距离离，以以实实现现零零件件和和刀刀具具的的精精确确定定位位。在在坐坐标标镗镗床床加加工工的的孔孔的的尺尺寸寸精精度度可可达达IT7IT7IT6IT6，表面粗糙度表面粗糙度RaRa可达可达0.80.8mm。2.3.3 2.3.3 精密孔精密孔加工加工（2）坐标磨床加工）坐标磨床加工 坐坐标标磨磨削削是是将将零零件件固固定定在在坐坐标标磨磨床床精精密密的的工工作作台台上上，并并使使工工作作台台移移动动或或转转动动到到坐坐标标位位置置，在在磨磨头头的的高高速速旋旋转转与与插插补补
31、运运动动下进行磨削的一种高精度加工方法。下进行磨削的一种高精度加工方法。加加工工精精度度可可达达5 5mm左左右右，表表面面粗粗糙糙度度RaRa可可达达0.80.80.320.32mm，甚甚至至可可达达0.20.2mm。孔距精度可达孔距精度可达0.0050.0050.010.01mmmm。在在模模具具零零件件中中，经经常常有有一一系系列列圆圆孔孔，如如凸凸模模、凹凹模模固固定定板板、上上、下下模模座座等等，这这一一系系列列圆圆孔孔的的尺尺寸寸和和相相互互位位置置有有较较高高的的精精度度要要求求，构构成成孔孔系系。加加工工孔孔系系时时，为为了了保保证证各各孔孔的的相相互互位位置置精精度度要要求求
32、，一一般般是是先先加加工工好好基基准准平平面面，然后再加工所有的孔。然后再加工所有的孔。2.3.4 2.3.4 孔系的孔系的加工加工对对于于同同一一零零件件的的孔孔系系，常常用用以以下下几几种种加加工工方法。方法。（1）画线法）画线法这这种种方方法法是是在在零零件件表表面面先先画画出出各各孔孔的的中中心心位位置置，再再用用中中心心冲冲冲冲出出中中心心孔孔，然然后后在在车车床床、钻钻床床或或镗镗床床上上按按照照画画线线逐逐个个找找正正并并加加工工出孔。出孔。（2）找正法）找正法这这种种方方法法是是在在普普通通镗镗床床等等通通用用机机床床上上，借助一些辅助装置来找正各孔的中心位置。借助一些辅助装置
33、来找正各孔的中心位置。（3 3）通用机床坐标加工法）通用机床坐标加工法 这这种种方方法法是是将将被被加加工工各各孔孔之之间间的的距距离离尺尺寸寸换换算算成成互互相相垂垂直直的的坐坐标标尺尺寸寸，然然后后通通过过机机床床纵纵、横横向向进进给给机机构构的的移移动动来来确确定定孔孔的的中中心心位置进行加工的。位置进行加工的。（4 4）坐标镗床坐标镗床加工法加工法 在在坐坐标标镗镗床床上上加加工工的的孔孔不不仅仅具具有有较较高高的的尺尺寸寸精精度度和和几几何何形形状状精精度度，而而且且还还具具有有较较高高的孔距精度的孔距精度，孔距精度可达孔距精度可达0.0050.0050.010.01mmmm。2.4
34、 2.4 模具精密机械加工模具精密机械加工 模具精密机械加工主要包括成型磨削模具精密机械加工主要包括成型磨削加工、坐标镗床加工和坐标磨床加工。加工、坐标镗床加工和坐标磨床加工。成形磨削是一种对复杂表面进行磨削加成形磨削是一种对复杂表面进行磨削加工的方法，可在成形磨床、平面磨床、万能工的方法，可在成形磨床、平面磨床、万能工具磨床上进行。工具磨床上进行。成形磨削时，首先把复杂的成形表面分成形磨削时，首先把复杂的成形表面分解成若干个平面、斜面、圆柱面等简单形状，解成若干个平面、斜面、圆柱面等简单形状，然后分段磨削，并使其联结光滑、圆整，最然后分段磨削，并使其联结光滑、圆整，最后达到图样要求。后达到图
35、样要求。2.4.1 2.4.1 成形磨削加工成形磨削加工1成形磨削概述成形磨削概述成成形形磨磨削削方方法法有有2种种：成成形形砂砂轮轮磨磨削削法法和和夹夹具具磨磨削削法法。成成形形砂砂轮轮磨磨削削法法是是利利用用修修整整砂砂轮轮工工具具，将将砂砂轮轮修修整整成成与与工工件件型型面面完完全全吻吻合合的的相相反反型型面面，然然后后用用此此砂砂轮轮磨磨削削工件，以获得需要的形状。工件，以获得需要的形状。夹夹具具磨磨削削法法是是将将工工件件按按一一定定的的条条件件装装夹夹在在专专用用工工具具上上，在在加加工工时时通通过过调调整整工工件件的的位位置置，转转动动或或移移动动夹夹具具来来改改变变砂砂轮轮和和
36、工工件的位置进行磨削，以获得需要的形状。件的位置进行磨削，以获得需要的形状。2成型砂轮磨削法成型砂轮磨削法成成形形砂砂轮轮修修整整方方法法有有车车削削法法和和滚滚压压法法两两种种。车车削削法法主主要要采采用用大大颗颗粒粒天天然然金金刚刚石石作作为为修修整整工工具具进进行行砂砂轮轮修修整整，用用于于单单件件或或小小批批量量工工件件成成形形磨磨削削砂砂轮轮的的修修整整，模模具具零零件件成成形形磨磨削砂轮的修整一般用车削法削砂轮的修整一般用车削法 （1）车削法修整的砂轮角度）车削法修整的砂轮角度（2）车削法砂轮圆弧的修整）车削法砂轮圆弧的修整（3）车削法砂轮非圆弧曲面的修整）车削法砂轮非圆弧曲面的修
37、整3夹具磨削法夹具磨削法夹夹具具磨磨削削法法不不用用修修整整砂砂轮轮形形状状，只只需需通通过过夹夹具具改改变变工工件件磨磨削削表表面面的的不不同同位位置置，即即可可实实现现成成形形磨磨削削，是是一一种种简简单单而而广广泛泛的的成成形形磨磨削削方方法法。实实现现夹夹具具磨磨削削法法的的关关键键是是装装夹夹工工件件夹夹具具的的使使用用，常常用用的的夹夹具具包包括括;（1）精密平口钳精密平口钳（2）正弦精密平口钳正弦精密平口钳（3）正弦磁力台正弦磁力台（4）正弦分中夹具）正弦分中夹具（5）万能夹具）万能夹具 坐标镗床按照布置形式的不同，分为立坐标镗床按照布置形式的不同，分为立式单柱、立式双柱和卧式等
38、主要类型。如图式单柱、立式双柱和卧式等主要类型。如图2-61所示为一种立式双柱光学坐标镗床结构所示为一种立式双柱光学坐标镗床结构图。工作台的纵向移动和主轴箱滑板横向移图。工作台的纵向移动和主轴箱滑板横向移动均设有光学测量装置，这两套光学测量装动均设有光学测量装置，这两套光学测量装置的工作原理相同。置的工作原理相同。2.4.2 2.4.2 坐标镗床加工坐标镗床加工 1坐标镗床及测量系统坐标镗床及测量系统2坐标镗床主要附件坐标镗床主要附件坐坐标标镗镗床床附附件件较较多多，主主要要附附件件有有万万能能回回转转工工作作台台、光学中心测定器、镗孔夹头和芯轴定位棒等。光学中心测定器、镗孔夹头和芯轴定位棒等
39、。（1）万能回转工作台）万能回转工作台万万能能回回转转工工作作台台简简称称为为万万能能转转台台，如如图图2-63所所示示。（2）光学中心测定器）光学中心测定器光学中心测定器如图光学中心测定器如图2-64所示。所示。（3）镗孔夹头）镗孔夹头镗镗孔孔夹夹头头是是坐坐标标镗镗床床最最重重要要的的附附件件之之一一，常常见见结构如图结构如图2-66所示，所示，3坐标镗削加工工艺坐标镗削加工工艺坐坐标标镗镗床床工工作作时时，装装夹夹在在工工作作台台上上的的工工件件是是以以直直角角坐坐标标或或极极坐坐标标定定位位进进行行加加工工的的，但但零零件件图图上上的的孔孔位位尺尺寸寸是是按按设设计计要要求求标标注注，
40、和和坐坐标标尺尺寸寸标标注注往往往往不不完完全全相相同同。因因此此，为为便便于于坐坐标标镗镗床床加加工工，加加工工前前要要进进行行工工件件坐坐标标图图转换。转换。可可以以根根据据工工件件材材料料、表表面面硬硬度度、刀刀具具材材料料和加工性质选择不同的切削用量。和加工性质选择不同的切削用量。利用砂轮的高速自转，行星运动和轴向利用砂轮的高速自转，行星运动和轴向直线往复运动，行星运动直径的增大实现砂直线往复运动，行星运动直径的增大实现砂轮的径向进给，即可进行内孔磨削，如图轮的径向进给，即可进行内孔磨削，如图2-70所示。所示。2.4.3 2.4.3 坐标磨床加工坐标磨床加工 1内孔磨削内孔磨削2外圆
41、磨削外圆磨削外外圆圆磨磨削削也也是是利利用用砂砂轮轮自自转转、行行星星运运动动和和轴轴向向直直线线往往复复运运动动，行行星星运运动动直直径径的的减减小小实实现现砂砂轮轮的的径径向向进进给给，即即可可进进行行外外圆圆磨磨削削，如如图图2-71所示。所示。3锥孔磨削锥孔磨削在在砂砂轮轮主主轴轴上上下下往往复复运运动动的的同同时时，连连续续改改变变行行星星运运动动直直径径，即即可可磨磨削削锥锥孔孔，如如图图2-72所所示示。磨磨削削锥锥孔孔时时，要要将将砂砂轮轮修修成成相相应应的的角角度，可磨削出锥孔的最大锥顶角为度，可磨削出锥孔的最大锥顶角为12。4直线磨削直线磨削直直线线磨磨削削时时，砂砂轮轮只
42、只自自转转，不不作作行行星星运运动动和和上上下下往往复复运运动动，工工作作台台作作直直线线运运动动，如如图图2-73所示，这时相当于普通平面磨床。所示，这时相当于普通平面磨床。5端面磨削端面磨削端端面面磨磨削削时时，调调整整行行星星运运动动至至所所要要求求的的外外径径，砂砂轮轮作作轴轴向向进进给给运运动动，用用砂砂轮轮的的端端面面及及尖尖角角进进行行磨磨削削，也也称称为为切切入入磨磨削削，如如图图2-74所所示示。为为了了提提高高磨磨削削效效率率和和便便于于排排屑屑，可可将将砂砂轮轮底底部部修修成成凹凹面面。磨磨削削台台阶阶孔孔时时，砂砂轮轮直直径径约约为为大大孔孔和和小小孔孔的的半半径径之之
43、和和；磨磨削削盲盲孔孔时时，砂轮直径约为孔径的一半。砂轮直径约为孔径的一半。6插削插削插插削削也也称称侧侧磨磨，是是将将旋旋转转磨磨头头换换成成专专门门磨磨槽槽机机构构，磨磨槽槽时时砂砂轮轮不不作作行行星星运运动动，只只做做往往复复和和旋旋转转运运动动，如如图图2-75所所示示。可可磨磨削削侧侧槽槽、带倾角的型孔和方孔等。带倾角的型孔和方孔等。3锥孔磨削锥孔磨削在在砂砂轮轮主主轴轴上上下下往往复复运运动动的的同同时时，连连续续改改变变行行星星运运动动直直径径，即即可可磨磨削削锥锥孔孔，如如图图2-72所所示示。磨磨削削锥锥孔孔时时，要要将将砂砂轮轮修修成成相相应应的的角角度，可磨削出锥孔的最大
44、锥顶角为度，可磨削出锥孔的最大锥顶角为12。2.2.5 5 模具数控机床加工模具数控机床加工 数控加工有如下特点：数控加工有如下特点：适应性强。适应性强。精度高，质量稳定。精度高，质量稳定。生产效率高。生产效率高。经济效益好。经济效益好。有利于有利于现代化管理。现代化管理。2.2.5.1 5.1 数控机床加工的特点与应用数控机床加工的特点与应用 加加工工时时，首首先先将将被被加加工工形形状状、尺尺寸寸、工工艺艺条条件件等等信信息息，按按规规定定格格式式和和指指令令记记录录在在输输入入介介质质上上，然然后后输输入入数数控控装装置置中中，数数控控装装置置将将这这些些数数字字信信息息转转换换成成电电
45、脉脉冲冲信信号号，再再通通过过伺伺服服系系统统将将这这些些电电脉脉冲冲放放大大，驱驱动动电电机机运运动动，以以带带动动机机床床的的工工作作台台或或刀刀架架运运动动，并并配配以以其其他他必必要要的的动动作作，使使机机床床按按要要求求的的形形状状和和尺尺寸进行加工。寸进行加工。数控机床主要由数控机床主要由4部分组成，即输入介质、数控部分组成，即输入介质、数控装置、伺服系统和机床本体。装置、伺服系统和机床本体。2.2.5.2 5.2 数控机床的工作原理与分类数控机床的工作原理与分类 1数控机床的工作原理数控机床的工作原理2数控机床的分类数控机床的分类（1）按运动方式分类点点位位控控制制机机床床。点点
46、位位直直线线控控制制机机床床。轮轮廓廓控控制机床。制机床。（2）按控制方式分类开开环环控控制制机机床床。半半闭闭环环控控制制机机床床。闭闭环环控控制制机床。机床。（3）按工艺用途分类按按工工艺艺用用途途分分类类，数数控控机机床床可可分分为为数数控控钻钻床床、数数控控车车床床、数数控控铣铣床床、数数控控镗镗床床、加加工工中中心心、数数控控磨磨床床和和数数控控齿齿轮轮加加工工机机床床，还还有有数数控控压压床床、数数控控冲冲床床、数控弯管机、数控电火花、数控火燃切割机等。数控弯管机、数控电火花、数控火燃切割机等。直线插补功能。直线插补功能。圆弧插补功能。圆弧插补功能。固定循环功能。固定循环功能。恒线
47、速切削功能。恒线速切削功能。刀具半径自动补偿功能。刀具半径自动补偿功能。2.2.5.3 5.3 数控车削加工数控车削加工 1数控车床的主要功能数控车床的主要功能2数控车床加工的主要对象数控车床加工的主要对象精度要求高的回转体零件。精度要求高的回转体零件。轮廓形状复杂的零件。轮廓形状复杂的零件。带特殊螺纹的回转体零件。带特殊螺纹的回转体零件。点位控制功能。点位控制功能。连续轮廓控制功能。连续轮廓控制功能。刀刀具具半半径径补补偿偿功功能能。刀刀具具长长度度补补偿偿功功能能。比比例例缩缩放放及及镜镜像像加加工工功功能能。旋旋转转功功能能。子程序调用功能。子程序调用功能。宏程序功能。宏程序功能。2.2.5.4 5.4 数控铣削加工数控铣削加工 1数控铣床的主要功能数控铣床的主要功能2数控铣床加工的主要对象数控铣床加工的主要对象（1）平面类零件）平面类零件（2）变斜角类零件）变斜角类零件（3）曲面类（立体类）零件）曲面类（立体类）零件