第2章 模具零件的常规切削加工

1 切削加工基本知识1.1 概述切削加工是利用切削工具从毛坯或半成品上切除掉多余的材料，以获得形状、尺寸以及表面粗糙度等各方面都符合图纸要求的机械零件。

切削加工是机械制造过程中的重要环节，零件的加工，特别是精度和表面质量要求较高的零件都必须经过切削加工。

切削加工分为机械加工和钳工。

机械加工是由工人操作机床对工件进行切削加工，钳工一般由工人手持工具对工件进行切削加工。

零件的加工制造一般是在常温状态下进行的，不需要加热，故称为冷加工。

切削加工是冷加工的主要方式，冲压加工和特种加工也属于冷加工。

1. 2切削运动分析及切削用量1.2.1零件典型表面的种类及形成零件都是由一个表面（如球面）或多个不同性质的典型表面组成的。

因此，我们可以将各种各样的零件简化为数量有限的几个不同性质的典型表面的组合。

绝大多数的零件由以下两大类表面组成：1.2.1.1基本表面（1）回转体表面是以直线为母线，以圆为运动轨迹，且母线与回转轴线在同一平面内（互相平行或相交）作旋转运动所形成的表面，如内、外圆柱面，内、外圆锥面。

若母线为折线或曲线，则形成回转体成形表面。

这类表面一般在车床、钻床、镗床、磨床等机床上加工。

（2）平面是以直线为母线，以另一直线为轨迹作平移运动时所形成的表面。

若母线为折线或曲线，则形成纵向成形表面，如燕尾槽、齿条。

这类表面一般在铣床、刨床、插床和磨床等机床上完成。

1.2.1.2型面这是以曲线为母线，运动轨迹也为曲线或圆，作旋转或平移时所形成的表面，如各种造型模具的型腔、气轮机叶片。

这类表面一般在数控铣床、加工中心、电火花机床等机床上完成的。

1.2.2切削运动切削加工是靠切削运动实现的。

所谓切削运动是指刀具与工件之间的相对运动。

切削运动按其在切削加工中的作用，可分为主运动和进给运动。

1.2.1.1主运动主运动是由机床或人力提供的主要运动，它促使刀具和工件之间产生相对运动，从而使刀具前面接近工件。

在切削加工中主运动必须有，但只能有一个。

第2章模具零件的机械加工思考题与习题l.在模具加工中，制定模具零件工艺规程的主要依据是什么?答：根据模具零件的几何形状、尺寸和模具零件的技术要求，结合现有加工技术和设备情况下，能以最经济、最安全加工出高质量的模具零件作为依据。

2.在导柱的加工过程中,为什么粗(半精)、精加工都采用中心孔作定位基准?答：导柱的加工过程中，为了保证各外圆柱面之间的位置精度和均匀的磨削余量。

对外圆柱面的车削和磨削，一般采用设计基准和工艺基准重合的两端中心孔定位。

所以，在半精车、精车和磨削之前需先加工中心定位孔，为后继工序提供可靠的定位基准。

3.导柱在磨削外圆柱面之前,为什么要先修正中心孔？答：磨削前对导柱进行了热处理，导柱中心定位孔在热处理后的修正，目的是消除热处理过程中中心孔可能产生的变形和其它缺陷，使磨削外圆柱面时能获得精确定位，保证外圆柱面的形状和位置精度要求。

4.拟出图2.1所示导柱的工艺路线，并选出相应的机加工设备。

图2.1可卸导柱导柱加工工艺过程工序号工序名称工序内容设备检验1 备料Φ36mm（20号钢）2 下料按图纸尺寸考虑切削余量Φ36m m×195㎜锯床自检车床自检3 粗车外圆定位：①车端面打中心孔；车外圆到Φ34mm；②调头车端面（到尺寸190mm），打中心孔，车外圆到Φ34mm。

4 精车中心孔定位：车床专职检验员①精车外圆面到尺寸（留磨削余量0.2mm），精车R3；5 精车调头外圆定位：①车锥面到尺寸，倒角C1.5；②在端面钻M8螺纹底孔，前端按图扩孔到Φ8.4，攻丝M8，端面锪孔到尺寸。

车床6 热处理①20号钢渗碳0.8～1.2㎜；②淬火HRC58～62。

热处理炉(检验硬度、平直度)。

7 研磨中心孔外圆定位：研磨中心定位孔。

车床8 磨外圆中心孔定位：粗磨、精磨外圆、锥面磨床自检9 研磨①研磨导柱导向部分外圆10 检验专职检验员11 入库清洗、喷涂防锈润滑油后,分类用塑料薄膜包封后入库5.导套加工时，怎样保证配合表面间的位置精度要求?答：由于构成导套的主要表面是内、外圆柱表面，一般采用一次装夹后，完成对有位置精度要求的内、外圆柱表面的车削和热处理后的磨削加工就能保证配合表面间的位置精度要求。

切削加工基本知识第一节概述一、切削加工切削加工是用工具去除毛坯上多余的材料，以获得具有所需要的尺寸精度、形状精度、位置精度和表面粗糙度的零件的加工方法。

切削加工通常分为机械加工（简称机加工）和钳工两大类。

机械加工是通过操纵机床对工件进行的切削加工，如车、铣、刨、磨、镗、钻、拉、插及齿形加工等。

由于现代机械产品的精度和性能要求越来越高，对零件的加工质量也提出了更高的要求。

目前除少数零件采用精铸、精锻或粉末冶金直接获得外，绝大部分零件都需经过切削加工才能保证其精度。

因此，掌握切削加工的基本规律，正确地组织生产，对于实现优质、高产、低耗有着十分重要的意义。

钳工一般是指手持工具进行的装配、维修或切削加工，如划线、錾、锯、锉、刮研、攻螺纹和套螺纹等。

虽然钳工使用的工具简单，操作灵活，加工方法多种多样，但生产率低，劳动强度大，因而只有在装配和维修时，才比较经济和方便。

随着科学技术的发展和对产品质量要求的不断提高，钳工工具和操作方法也在不断改进和发展。

要实现切削过程，必须具备以下3个条件：（1）工件与刀具之间要有相对切削运动；（2）刀具材料必须具有一定的切削性能；（3）刀具必须具有合理的切削角度。

二、切削运动和切削用量（一）切削运动切削加工是靠刀具和工件之间作一定的相对运动来实现的，这个相对运动称为切削运动，它包括主运动和进给运动。

1．主运动形成机床切削速度或消耗主要动力的运动叫主运动。

没有这个运动，切削加工就无法进行。

它可以是旋转运动，也可以是往复直线运动，如车削时工件的旋转，钻、铣、磨削时刀具的旋转，刨削时（牛头刨）刨刀的往复直线运动等都是主运动。

2．进给运动使工件多余的材料不断投入切削的运动叫进给运动。

没有这个运动，就不能进行连续切削。

它可以是直线运动、旋转运动或两者的组合，如车削和钻削时刀具的移动，铣、刨（牛头刨）时工件的移动，磨外圆时工件的旋转和轴向移动等。

无论那种切削加工，都必须有主运动和进给运动，但主运动只有一个，而进给运动可以有多个。

㈠模具零件加工工艺规程的制订步骤1.在制订模具零件工艺规程前,应详细分析模具零件图,技术条件,结构特点以及该零件在模具中的作用等。

2.选择模具零件坯料制造方法。

3.初拟订工艺水平路线,注意粗,精加工基准的选择,确定热处理工序,划分加工阶段.在拟订工艺过程中,应正确选择加工设备,工具,夹具和量具。

4.根据工艺路线确定各加工阶段的工序尺寸及公关,确定半成品的尺寸。

5.根据坯料的材料及性能,计算或查表确定切削用量。

㈡填写模具零件加工工艺规程卡完成模具零件加工工艺方案的分析和确定各种加工数据后,填写机械加工工艺过程卡和机械加工工序卡片.工序卡上绘制的工序图可适当缩小或放大.工序图可以简化,但必须画出轮廓线,被加工表面及定位,夹紧部位.被加工表面必须用粗实线或其他不同颜色的线条表示.定位用符号表示,其中3表示被限制的自由度数;辅助支承用符号表示;夹紧力及方向用符号表示.工序图上表示的零件位置必须是本工序零件在机床上加工位置。

模具制造是模具设计过程的延续,它以模具设计图样为依据,通过对原材料的加工和装配,使其成为具有使用功能的特殊工艺装备.主要进行模具工作零件的加工;标准件的补充加工;模具的装配与试模.其中编制模具零件加工工艺规程是模具制造的前期工作,模具零件加工工艺规程是指导模具加工的工艺文件。

四、冲压模具制造的基本内容和步骤㈠审核模具设计图及模具加工工艺规程1.仔细审核模具设计图，分析模具零件加工工艺规程2.根据模具结构特点制订装配工艺⑴研究分析被装配模具图样和装配时应满足的技术要求。

⑵对装配尺寸链分析与计算，进一步确定保证产品装配精度的装配方法。

⑶对模具结构进行装配工艺性分析，明确各种零部件的装配关系。

⑷确定各工序中的装配质量要求，确定检测项目、检测方法和工具。

⑸选择确定所需装配工具、夹具和设备。

㈡模具零件加工过程1.全面清理和初检已准备好的标准件、原材料毛坯等。

2.选择和准备在加工过程中将使用的刀具、夹具等其他工具。

模具零件普通机加工课整设计本文将介绍模具零件普通机加工课整设计的概念、目的、流程、技术、注意事项等方面，以帮助读者更好地了解和掌握该项技术。

一、概念模具零件普通机加工课整设计，简称模具加工设计，是指对待加工的工件，采用模具零件的零件模板进行整体设计，包括零件的尺寸、形状、索具的数量、定位、以及成型工艺等，以满足工件加工的需要，实现精确、高质量、高效率的加工目标。

二、目的模具加工设计的目的在于设计和制作出尺寸精确、形状准确、表面光洁、加工效率高的模具零件，以减少生产过程中的浪费和损失，提高制造效率和产品质量。

三、流程模具零件普通机加工课整设计的流程包括如下步骤：1.确定加工要求：根据产品的要求，确定所需加工的零件尺寸、形状、材料、加工精度、表面光洁度以及加工工艺等要素。

2.设计模板：根据零件的要求和加工过程的需要，设计合适的模板，涵盖各种关键尺寸、标记、索具和定位等。

3.加工精度控制：确定加工精度控制要点，如测量方法、公差设计、尺寸需求等，确保加工精度符合要求。

4.编制工艺文件：根据设计要求，编制加工工艺文件，包括工序、加工设备、刀具选择、切割参数、生产要求等。

5.实施加工：按照工艺文件中的参数和要求，对零件进行加工。

6.检验：对加工好的零件进行检验，确认是否符合要求。

7.调整和修正：如发现零件不符合加工要求，需要及时调整和修正设计方案，以保证最终产品符合要求。

四、技术模具零件普通机加工课整设计所需掌握的技术主要有以下几方面：1. CNC加工技术：掌握数控机床操作和编程技巧，熟练应用CAD/CAM软件进行设计和加工。

2. 刀具选择和切割参数：根据不同加工材料的性质和零件要求，选择合适的刀具和切割参数。

3. 加工精度控制：掌握测量技术和公差设计方法，确保加工精度符合要求。

4. 模板设计：根据零件的需求和生产要求，设计合适的模板，包括索具、定位、标记等。

5. 加工工艺编制：编制合适的加工工艺文件，包括切割参数、零件位置选择、加工顺序等。