模具制造工艺—第3章—模具的机械加工.ppt

第三章 模具的机械加工 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，装配成各种模具。 (2) 精度要求高的模具零件，需要采用精密机床进行 加工。 (3) 采用数控机床加工模具零件。 第三章 模具的机械加工 A、加工范围广, 适应性强, 可以加工钢、铸铁 及其合金、铜、铝等有色金属和某些非金属材料。 B、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。 C、生产率高；刀具简单,其制造、刃磨和安装都 比较方便。 车削加工的特点 第三章 模具的机械加工 车削加工的应用 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。 第三章 模具的机械加工 圆盘类、轴类零件的加工 局部圆弧面的加工 第三章 模具的机械加工 回转曲面粗加工或半精加工 第三章 模具的机械加工 第三章 模具的机械加工 第三章 模具的机械加工 第三章 模具的机械加工 第三章 模具的机械加工 车削加工的内容 动画1 车端面动画2 车外圆动画3 车孔 动画4 钻孔动画5 扩孔动画6 铰孔 第三章 模具的机械加工 车削工件的装夹 1.常用的装夹方法 （1）三爪卡盘装夹 ：适用于短轴类、套类、盘类零件，位置精度 在0.1mm。 （2）四爪卡盘装夹：适用于短轴类、套类、盘类、异形零件，位 置精度在0.03mm。 （3）一夹一顶装夹 ：适用于中长轴类零件，位置精度在0.05mm。 （4）两顶尖装夹 ：适用于中长轴类零件，位置精度在0.03mm。 下一页 第三章 模具的机械加工 三爪卡盘装夹 上一页 返回 第三章 模具的机械加工 图2.3 四爪卡盘和花盘 (a)四爪卡盘 (b)花盘 1调整螺钉；2卡爪；3压板；4螺栓；5T形 槽；6工件；7平衡铁 第三章 模具的机械加工 车削刀具 1.刀具材料的基本要求 高硬度 HRC60以上，高于工件1.31.5倍 耐磨性 通常情况下材料硬度高时，耐磨性也高 强度和韧性 材料硬度越高，其抗弯强度和冲击韧性就越低。 耐热性 刀具材料的高温硬度是衡量刀具材料切削性能重要指标 工艺性 便于制造和使用 上一页 下一页 返回 第三章 模具的机械加工 常用刀具材料 刀具材料 耐热性 特性 高速钢 600度 HRC6369，切削速度可达30米/分钟 1898年，美国的泰勒和怀特发明 硬质合金 8001000度 HRC7282，切削速度可达75160米/分 钟，1923年，德国的施勒特尔发明 涂层刀片 1000度以上 HRC7282，1969年发明，切削速度可达 75160米/分 寿命与不涂层的相比大约提高13倍 超硬材料 1200度以上 1972年，美国通用电气公司生产了聚 晶人造金刚石和聚晶立方氮化硼刀片 第三章 模具的机械加工 车削运动及车削表面 车削运动及车削用量 第三章 模具的机械加工 车削用量 切削速度vC 进给量f 背吃刀量aP 第三章 模具的机械加工 3车削用量的选择 1）背吃刀量aP的选择 2）进给量f的选择 3）切削速度vC的选择 主轴转速n 第三章 模具的机械加工 模具的车削加工，由于多数是单件生产，因此，加 工过程通常是一次装夹完成其粗加工、半精加工和精加 工。这样在加工中就应尽可能减小切削力、切削热引起 的由机床-夹具-工件-刀具组成的工艺系统的变形，从而 减小加工误差。具体方法是适当地提高切削速度，选择 小的进给量。对于一些精度和硬度要求较高的零件，车 削加工只考虑粗加工和半精加工，零件的精度将由后续 工序来保证。 第三章 模具的机械加工 1.回转类零件的加工 回转类零件主要指导柱、导套、浇口、顶杆、 模柄等零件热处理前的粗加工，成形零件的回转曲 面、型腔、型芯、凸、凹模等零件的粗、精加工。 对要求具有较高的尺寸精度、较低的表面粗糙度和 高的耐磨性的零件，需在半精车后再热处理，最后 在磨床上磨削。 对拉杆等零件，车削可以直接作为成形加工。 毛坯为棒料的零件，一般先加工中心孔，然后以中 心孔作为定位基准。 第三章 模具的机械加工 2.局部圆弧面的加工 在模具中经常可以看到如 图2-1所示的分型面，为保证模 具分型面准确对合，必须保证 对合面圆弧半径尺寸精度。加 工时可在花盘上找正定位，精 度由百分表测量控制。有时也 可采用先加工一个完整圆盘， 再用线切割等方法取出一个或 几个模块的方法。 图2-1 局部圆弧面的加工 第三章 模具的机械加工 3.回转曲面的成形加工 图2-2a所示是采用仿形 加工的方法加工大尺寸的曲 面；图2-2b所示是用成形刀 加工的方法加工尺寸较小的 曲面；图2-2c所示是对拼型 腔在车床上加工时，为了能 很好地保证型腔尺寸的准确 对合，通常预先将各镶件间 的接合面磨平，两板用销钉 定位，螺钉紧固组成一个整 体后才进行车削。 第三章 模具的机械加工 3.回转曲面的成形加工 型腔车削加工中，对于球形面、半圆面或圆弧面的车 削加工，为了保证尺寸、形状和精度的要求，一般都采用样 板车刀进行最后的成形车削。 曲面型腔车削 仿形车削 第三章 模具的机械加工 4.螺纹加工 模具制造中的螺纹加工分为标准螺纹加工和非标准螺纹加工。 车削螺纹用的刀具称为螺纹车刀。按加工性质螺纹车刀 属于成形刀具，其切削部分的几何形状应和螺纹牙型的轴向 断面形状一致。为避免已车出的牙型被切去而出现乱牙现象 ，车削时必须保证每次进给车刀刀尖对准已车出的螺旋槽。 第三章 模具的机械加工 成型车削加工是采用成型车刀的仿形车削方式对具有 特殊型面的模具零件进行加工， 即工件形状由成行车刀保证 。 见图3-7 5.成型车削加工 第三章 模具的机械加工 6.仿形车削加工 此种切削是采用仿形装置使车刀在纵向走刀的同时，又 按预定的轨迹横向走刀，通过纵向走刀和横向走刀的复合运 动，从而完成模具零件的复杂旋转曲面的内外形加工。 第三章 模具的机械加工 因仿形装置的控制方式不同，仿形车削分为： 机械仿形车削加工；液压仿形车削加工；电气仿形车削加工 6.仿形车削加工 第三章 模具的机械加工 6.仿形车削加工 1. 机械仿形车削加工：图2-10a，对 普通车床进行改装，将靠模安装在床 身后侧，靠模上有曲线的型槽，型槽 的形状和尺寸与成形表面的型面曲线 的形状和尺寸相同。滚柱2通过联接 板3与床鞍5联接，当床鞍作纵向运动 时，滚柱2在靠模1的型槽内移动，通 过联接板3带动刀架4，使车刀产生纵 、横向运动完成仿形的削加工。 机械仿形车削加工 第三章 模具的机械加工 图2-10b为尾座靠模仿形车削 。它是拆除卧式车床上的小刀架 ，将装有刀杆的板架2装于中滑板 上，靠模4由靠模支架5固定在车 床尾座上，车削时中滑板作横向 运动，刀杆3在靠模作用下产生纵 向运动，完成端面的仿形加工。 这种机械仿形加工常用于仿形车 削端面的加工。 机械仿形车削加工 第三章 模具的机械加工 6.仿形车削加工 2、液压仿形车削 图为液压式仿形车削加工漱口 杯注塑模型芯及型腔。图中的靠模 4加工时被固定在车床上，托板6安 装在车床床鞍上，仿形销5与活塞 杆7与中滑板相连，仿形销紧压靠 模4，仿形车削加工时，床鞍车刀 作纵向、横向运动，又通过活塞杆 带动中滑板使车刀作相应运动，完 成仿形车削加工。 液压仿形车削加工示意图 1工件 2链轮 3液压系统 4靠模 5仿形销 6托板 7活塞杆 8车刀 第三章 模具的机械加工 6.仿形车削加工 3. 电气仿形车削 图2-12所示是电气仿形车削。图中 的电气仿形车削是通过电气元件将仿形 信号放大后，控制机械传动机构实现仿 形车削的。加工过程中仿形销5沿靠模型 面4运动，仿形信号经信号放大系统6放 大后，传给电气控制系统3，再通过机械 传动带动车刀2作仿形运动，完成仿形车 削加工。 电气仿形加工示意图 1工件 2车刀 3电气控制系统 4靠模 5仿形销 6信号放大系统 第三章 模具的机械加工 3.2 铣削加工 在铣床上利用刀具的旋转运动和工件或刀具的进给 运动来改变毛坯的形状和尺寸，从而获得符合图样要求 的零件的一种切削加工方法。 铣床的种类很多，主要有卧式万能铣、立式铣床、 万能工具铣床、键槽铣床等等。 第三章 模具的机械加工 万能工具铣床数控立式铣床仿形铣床 (1) 生产率较高(2) 铣削过程不平稳(3) 刀齿散热较好 铣削加工的特点 第三章 模具的机械加工 3.2 铣削加工 铣削加工是模具加工的主要方法之一，加工的精度较高。 铣削工作量占模具零件加工总量的5090。 1.铣削成形面 在模具加工中铣削平面、斜面、沟槽、型腔的方法如图3- 10所示，其中应用最多的是立式铣床。 第三章 模具的机械加工 第3章 模具的常规加工方法 铣 削 加 工 第三章 模具的机械加工 2.1 普通铣削 1铣削运动 铣刀的旋转主运动； 工件随工作台缓慢的直线移动进给运动。 2铣削用量 铣削速度 vC : 进给量 f : 背吃刀量（铣削深度）aP: 侧吃刀量（铣削宽度）ae : 第三章 模具的机械加工 3 铣削加工 3.1 平面与斜面铣削 平面铣削在模具中应用最为广泛，模具中的定、 动模板等模板类零件，在精磨前均需通过铣削来去 除较大的加工余量；铣削还用于模板上的安装型腔 镶块的方槽、滑块的导滑槽、各种孔的止口等部分 的精加工和镶块、压板、锁紧块热处理前的加工。 斜面加工需在工件装夹时将斜面调 整到水平或垂直的位置,然后进行加 工，如图所示。 第三章 模具的机械加工 第三章 模具的机械加工 3 铣削加工 3.2 圆弧面的加工 加工时，工件置于圆 转台上，并使被加工圆弧 中心与圆转台的回转中心 重合。 圆工作台 第三章 模具的机械加工 3 铣削加工 3.3 复杂型腔或型面的加工 复杂型腔或型面一般由圆弧段和直线段组成。 采用坐标法进行加工，即根据被加工点的位置，控制工作 台的纵横（X，Y）向移动以及主轴头的升降（Z）。 加工后精度较低，须钳工修整或利用其它方法（电加工） 来提高精度 为提高铣削效率，对某些铣削余量较大的型腔，铣削前 可在型腔轮廓线的内部连续钻孔，孔的深度和型腔的深度 接近，如图所示。 第三章 模具的机械加工 3 铣削加工 3.4 雕刻加工 刻模铣床示意图 第三章 模具的机械加工第三节 模具的仿形加工 二、仿形铣削 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，并且沿其表面上移动，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。 第三章 模具的机械加工 仿形铣床原理图: 第三章 模具的机械加工 仿形铣削特点: 以靠模（样板）加工为依据加工模具的型面，跳过了 复杂曲面的数学计算和建模问题，简化了复杂形状曲面 的机械加工工艺。 靠模材料可用木材、石膏、树脂等易成形材料制作降 低了靠模的制造难度。 加工效率高，一般为电火花加工的4050倍，常作为 电火花加工前的粗加工工序。 加工误差较难控制，如加工过程中刀具磨损补偿问题 设备较复杂，价格昂贵 第三章 模具的机械加工 46 仿形铣削加工方式 平面轮廓仿形 铣削时靠模销沿着靠模外形运动，不作轴向运动， 铣刀也只沿工件的轮廓铣削，不作轴向运动，如图 8a所示。可用于加工复杂轮廓形状，但需深度不变 的型腔。 a）平面轮廓仿形 b）立体轮廓水平分行仿形 c)立体轮廓垂直分行仿形 图8 仿形加工方式 第三章 模具的机械加工 铣削时靠模销沿着靠模外形运动，不作轴向运动， 铣刀也只沿工件的轮廓铣削，不作轴向运动， X、 Y 二轴同时受控作随动进给的仿形方式。 第三章 模具的机械加工 48 仿形铣削加工方式 立体轮廓水平分行仿形 如图8b所示，工作台水平移动，铣刀进行切削，切 削到型腔端头时主轴箱在垂直方向作一进给运动， 然后工作台再作反向水平进给，如此反复直至加工 出所需的形腔表面。 a）平面轮廓仿形 b）立体轮廓水平分行仿形 c)立体轮廓垂直分行仿形 图8 仿形加工方式 第三章 模具的机械加工 49 仿形铣削加工方式 立体轮廓垂直分行仿形 如图8c所示，切削时主轴作连续的垂直进给，到型 腔端头时工作台在水平方向作依次横向进给，然后 主轴再作反向进给。 a）平面轮廓仿形 b）立体轮廓水平分行仿形 c)立体轮廓垂直分行仿形 图8 仿形加工方式 第三章 模具的机械加工 50 仿形铣削加工方式 4 三维（立体）仿形 （空间曲面仿形）： X、 Y、Z三轴同时受控作随动进给的仿形方法。 第三章 模具的机械加工 选用哪种加工形式，应根据型腔的结构特点而定： 主要考虑要将型面能全部仿形加工及取得较好的加工 质量。 例如：在型腔铣削时， 周期进给的方向与半圆柱面的轴线方向平行，则加 工质量好。 第三章 模具的机械加工 三、仿形加工工艺 1、靠模：包括材料的选用及其制造工艺的问题。 （1）靠模种类：平面靠模和立体靠模 平面靠模：用于平面轮廓仿形 立体靠模：用于三维复杂表面的仿形 （2）靠模材料： 非金属材料: 如木材、石膏、树脂 金属材料：钢、铸铁、铜合金、铝合金 （3）制造工艺： 选择适当的制造方法，保证其尺寸、形状精度 采用表面强化手段，确保使用过程不产生变形和磨损 第三章 模具的机械加工 2、仿形铣刀： 圆柱立铣刀：适合于型腔粗加工及要求型腔底部为清角的 仿形加工，与圆柱形触头配用。 圆柱球头铣刀：适合于型腔底面与侧面有圆弧过渡的情形 ，常用于型腔的半精加工和精加工。 第三章 模具的机械加工 2、仿形铣刀： 锥形球头铣刀：它可对型腔侧面的出模斜度及底部过渡圆 角同时进行精加工，或对具有一定深度和较小的凹圆弧进行 加工。 小型锥指铣刀：加工特别细小的花纹 第三章 模具的机械加工 不正确 正确 第三章 模具的机械加工 3、仿形销 （1）结构设计要点（圆柱形仿形指、球头仿形指、圆锥球头 仿形指）： A:结构要点：仿形触头的头部与靠模表面形状相适应，即触 头倾斜角小于靠模工作面的最小斜角、触头头部半径小于靠模 工作面的最小半径。 第三章 模具的机械加工 57 b) d) 仿形触头选择示意图 ）不正确 ）Rr不正确 第三章 模具的机械加工 2、仿形销 B:仿形触头结构尺寸设计： 仿形触头的形状应与铣刀形状相适应。 仿形触头直径D与铣刀直径d的关系：D=d+2（Z+e) 式中：d铣刀直径 e仿形触头偏移修正量，精仿时, e=0.050.1mm Z加工后修正余量：Z0，留有半精加工或精加工余 量；Z=0，精加工成型；Z40mm的孔，对孔 进行粗加工、半精加工、锪 沉孔或端面等。 镗 刀 第三章 模具的机械加工 能自动补偿由刀具安装 、机床主轴偏差等造成的加 工误差，能获得较高的加工 精度，但无法纠正孔的直线 度误差和位置误差。 镗 刀 （2）浮动式双刃镗刀 适用于单件、小批生产加工直径较大的孔， 特别适用于精镗直径大（d200mm以上）而深的 筒件和管件孔 第三章 模具的机械加工 1.单刃镗刀工艺特点 （1）结构简单，有较大的灵活性和较强的适应性。 （2）可以校正底孔轴线的偏斜和位置误差。 （3）镗杆刚性差，切削用量小，生产效率低。 2.浮动镗刀工艺特点 （1）镗刀片径向浮动，加工精度高。 （2）镗刀片有修光刃，表面加工质量高。 （3）镗刀片两切削刃同时工作，生产效率高。 镗 削 的 工 艺 特 点 第三章 模具的机械加工 镗削加工 1 单一表面孔的镗削加工 (1）镗削直径不大且较深的孔时，可将镗刀安装在镗轴上， 镗轴在作旋转主运动的同时作轴向进给运动，如图(a)所示。 (2）镗削直径较大且较浅的孔时，可将镗刀装在平旋盘溜板上 ，平旋盘作旋转时，移动平旋盘溜板带动镗刀切入一定深度后 ，工作台再带动工件作进给运动，如图(b)所示。 第三章 模具的机械加工 镗削加工 1 单一表面孔的镗削加工 (3） 加工端面时，刀具安装在平旋盘溜板上，平旋盘带动 镗刀旋转，同时刀具随平旋盘溜板作径向进给运动，如图9- 6(c)所示。 (4） 钻孔、扩孔时，在主轴上依次安装钻头、扩孔钻、 铰刀等，主轴作旋转运动的同时作进给运动，即可完成对小孔 的加工，如图9-6(d)所示。 第三章 模具的机械加工 镗削加工 1 单一表面孔的镗削加工 (5）镗削螺纹时，将螺纹镗刀通过特制刀架安装在平旋盘溜 板上，由平旋盘带动刀具旋转，工作台带动工件严格按刀具一 转移动一个导程的规律作进给运动，如图9-6(e)所示。 图9- 6(f)为加工较长内螺纹的示意图。 第三章 模具的机械加工 镗 床 主要用镗刀在工件上加工已有预制孔的机床称为 镗床。通常，镗刀旋转为主运动，镗刀或工件的移动 为进给运动。 镗床种类很多，主要有立式镗床、卧 式镗床、坐标镗床、 落地镗床、精镗床等。 第三章 模具的机械加工 1 卧式镗床 主要组成部件 卧式镗床由床身、主轴箱、 工作台、平旋盘和前、后立 柱等组成。 第三章 模具的机械加工 1 坐标镗床 具有精密坐标定位装置的镗床称为坐标镗床。它主要用于 镗削尺寸、形状和位置精度要求较高的孔系。 立式单柱坐标镗床 第三章 模具的机械加工 1 落地镗床 落地镗床属于重型机床，主要用于加工大而重的工件。 落地镗床的规格以镗轴直径表示，其镗轴一般在125 mm以上。 这种机床的布局特点主要是没有工作台，被加工件直接安装在 落地镗床的平台上，加工过程中的调整运动和工作运动全部由 刀具完成。 立式单柱坐标镗床 第三章 模具的机械加工 镗削加工的特点 (1）镗床有多个部件都能作进给运动，使其在工艺上具 有多功能性，显示出较强的适应能力，不但可以加工圆柱孔 、 平面、V形槽、螺纹以及中心孔等零件表面，还能加工多 种零件， 方便实现孔系的加工。 (2）镗削加工以刀具的旋转作为主运动，与以工件旋转 为主运动的加工方式相比，特别适合加工箱体、机架等结构 复杂的大型零件。 (3）镗孔的最大特点是能够修正上道工序造成的孔轴线 偏移、 歪斜等缺陷。 第三章 模具的机械加工 镗削加工的特点 (4）适应范围广 镗削既可加工通孔也可加工盲孔。可在钻孔、铸孔和 锻孔基础上进行，主要用于箱体、机架等结构复杂的大中型 零件上的孔与孔系加工。设有坐标测量装置，容易保证孔与 孔之间、孔与基准平面之间的尺寸精度和位置精度。 (5）加工质量受镗刀杆尺寸影响 由于镗刀和镗杆直径受孔径与孔深限制，刚度差， 易产生变形和振动，孔的加工精度和表面粗糙度受到较大影 响。 第三章 模具的机械加工 镗削加工的特点 (6）生产效率低 为减少镗杆的弯曲变形，需采用较小的背吃刀量和 进给量进行切削，不能高速切削和强力切削。 从镗刀结构看，其切削刃少，并且切削液的注入和排 屑困难，切削效率低。 (7）工件装夹次数少 能在工件的一次安装中完成粗加工、半精加工和精 加工等多工序的加工，减小了因多次装夹而带来的误差，保 证加工精度。 第三章 模具的机械加工 第七章 磨削加工 磨削是用带有磨粒的工具对工件进行加工的方法。 磨削是用于零件精加工和超精加工的切削加工方法。 尺寸精度可达IT5IT6。 表面粗糙度能达到0.80.04. 砂轮 ：磨料结合剂+气孔 砂轮特性决定于五要素： 磨料、粒度、结合剂、硬度和 组织。 1、 磨具的特性与选用 3.5 磨削加工 第三章 模具的机械加工 杯形砂轮 碗形砂轮 筒形砂轮 蝶形砂轮 平形砂轮 第三章 模具的机械加工 磨料 锋利的形状、高硬度和热硬性、适当的坚韧性 1、刚玉系（主要成份Al2O3） 棕刚玉（A）：硬度低，韧性较好，廉价。磨碳素钢、合金钢、可锻铸铁 白刚玉（WA）：硬度高，韧性差，磨粒锋利，价格高。磨淬火钢、高速钢 、高碳钢 2、碳化物系（主要成份碳化硅、碳化硼） 黑色碳化硅(C): 比刚玉类硬度高，导热性好，韧性差。磨铸铁、黄铜等脆 材 绿色碳化硅(GC)：比C硬度高，导热性好，但韧性差。磨Y合金、陶瓷、玻璃 等 3、超硬磨料 人造金刚石（D）：硬度最高，耐热性较好，韧性最差，价格昂贵。 立方氮化硼（CBN）：硬度仅次于D，韧性较D好，与铁元素亲和好。 第三章 模具的机械加工 粒度 1）以其能通过的那一号筛网的网号来表示磨料的粒度，粒度 号为4-240，粒度号越大，颗粒尺寸越小，如60 2）微粉：以实测到的最大尺寸，并在前面冠以“F”的符号来 表示。其粒度号为F63-F0.5，如F7，表示此种微粉的最大尺寸 为75um，粒度号越小，则微粉的颗粒越细。 粗磨用颗粒较粗的砂轮，以提高生产效率；精磨用颗粒直 径较小的砂轮，以减小已加工表面粗糙度值。 当工件材料软，塑性大，磨削面积大时，采用粗粒度，以免 堵塞砂轮烧伤工件。 成形磨削和高速磨削时应选用细粒度砂轮。 第三章 模具的机械加工 结合剂 结合剂的作用是将磨粒粘合在一起，使砂轮具有必要的形状 和强度。 1、陶瓷结合剂（V）：化学稳定性好、耐热、耐腐蚀、价廉，占 90%，但性脆，不宜制成薄片，不宜 高速，线速度一般为35m/s。 2、树脂结合剂（B）：强度高弹性好，耐冲击，适于高速磨或 切槽切断等工作，但耐腐蚀耐热性差 (300)，自锐性好。 3、橡胶结合剂（R）：强度高弹性好，耐冲击，适于抛光轮、 导轮及薄片砂轮，但耐腐蚀耐热性差(200)，自锐性好。 4、金属结合剂（M）：青铜、镍等，强度韧性高，成形性好， 但自锐性差，适于金刚石、立方氮化硼砂轮。 第三章 模具的机械加工 硬度 指砂轮工作时磨粒在外力作用下从其表面脱落的难易程度。也 反映磨粒与结合剂的粘固程度。 取决于结合剂的结合能力及所占比例，与磨料硬度无关。 硬度高，磨料不易脱落；硬度低，自锐性好。 分7大级(超软、软、中软、中、中硬、硬、超硬)，16小级 砂轮硬度选择原则： 1. 磨削硬材，选软砂轮；磨削软材，选硬砂轮； 2. 磨导热性差的材料，不易散热，选软砂轮以免工件烧伤； 3.砂轮与工件接触面积大时，选较软的砂轮； 4.成形磨精磨时，选硬砂轮；粗磨时选较软的砂轮。 第三章 模具的机械加工 组织 反映砂轮中磨料、结合剂和气孔三者体积的比例关系， 即砂轮结构的疏密程度，分紧密、中等、疏松三类13级。 1）紧密组织成形性好，加工质量高，适于成形磨、精密磨和强 力磨削。 2）中等组织适于一般磨削工作，如淬火钢、刀具刃磨等。 3）疏松组织不易堵塞砂轮，适于粗磨、磨软材、磨平面、内 圆等接触面积较大时，磨热敏性强的材料或薄件 第三章 模具的机械加工 磨削加工范围 磨削加工范围 第三章 模具的机械加工 磨削加工范围 第三章 模具的机械加工 1.外圆磨削方法 外圆磨削是对工件圆柱、圆锥、台阶轴外表面和旋转体外 曲面进行的磨削。磨削一般作为外圆车削后的精加工工序， 尤其是能消除淬火等热处理后的氧化层和微小变形。 外圆磨削可采用以下方法。 第三章 模具的机械加工 特点：纵磨法的磨削力小，磨削热少，散热条件好；砂轮沿进 给方向的后半宽度，等于是副偏角为零度的修光刃，光磨次数多 。工件加工精度高，表面粗糙度小。 用途：可用一个砂轮磨削各种不同长度的工件，适应性强。广 泛用于单件小批生产，特别适用于细长轴的精磨。 1）纵磨法 第三章 模具的机械加工 机床运动：工件不作纵向往复运动 ，而是砂轮作慢速的横向进给。 特点：砂轮宽度上的全部磨粒都参 加了磨削，生产率高；工件无纵向移 动，砂轮的外形直接影响了工件的精 度；磨削力大、磨削温度高，工件易 发生变形和烧伤，加工的精度和表面 质量比纵磨法要差。 用途：适用于加工批量大、刚度好 的工件，尤其适用于成形磨削。 2）横磨法 动画4 横磨法 第三章 模具的机械加工 2 内圆磨削 内圆磨削是内孔的精加工方法， 可以加工零件上的通孔、盲孔、台阶 孔和端面等，还能加工淬硬的工件。 内圆磨削的尺寸精度可以达到IT6 IT7级，表面粗糙度Ra值为0.8 0.2m 。 特点 （1）内圆磨削时所用砂轮直径小，砂轮转速又受到内圆磨具转 速的限制（目前一般内圆磨具的转速在1000020000r/min之间 ），因此磨削速度一般在2030m/s之间。由于磨削速度较低， 磨削表面的粗糙度不易降低。 动画14 中心内圆磨削 第三章 模具的机械加工 （2）内圆磨削时，由于砂轮与工件成内切圆接触，砂轮与工件的 接触圆弧比外圆磨削大，因此，磨削热与磨削力都比较大，磨粒易 磨钝，工件容易发热或烧伤。 （3）内圆磨削时，切削液不易进入磨削区域，磨屑也不易排出， 当磨屑在工件内孔中积聚时，容易造成砂轮堵塞，影响工件的表面 质量。特别是磨削铸铁等脆性材料时，磨屑与切削液混合成糊状， 更容易使砂轮堵塞，影响砂轮的磨削性能。 （4）砂轮接长轴的刚性比较差，容易产生弯曲变形和振动，对加 工精度和表面粗糙度都有很大的影响，同时也限制了磨削用量的提 高。 第三章 模具的机械加工 内圆磨削方式 内圆磨削方式有三种：一是中心内圆磨削，工件和砂轮均作回 转运动。二是行星内圆磨削，工件不回转，砂轮作行星运动，适应 于加工较大的孔。三是无心内圆磨削。 内圆磨削和外圆磨削基本相同，也有纵磨法和横磨法之分，前 者应用比较广泛。 动画14 中心内圆磨削动画15 行星内圆磨削动画16 无心内圆磨削 第三章 模具的机械加工 3 平面磨削 平面磨削是对工件上的各 种平面进行磨削加工。平面磨 削可以切槽、同时磨削双端面 ，或用成形砂轮磨削波形面、 齿条，还可以磨削导轨