模具机械加工

1、湖北工业大学湖北工业大学刀具长度的概念刀具长度是一个很重要的概念。我们在对一个零刀具长度的概念刀具长度是一个很重要的概念。我们在对一个零件编程的时候，首先要指定零件的编程中心，然后才能建立工件件编程的时候，首先要指定零件的编程中心，然后才能建立工件编程坐标系，而此坐标系只是一个工件坐标系，零点一般在工件编程坐标系，而此坐标系只是一个工件坐标系，零点一般在工件上。长度补偿只是和上。长度补偿只是和Z坐标有关，它不象坐标有关，它不象X、Y平面内的编程零点，平面内的编程零点，因为刀具是由主轴锥孔定位而不改变，对于因为刀具是由主轴锥孔定位而不改变，对于Z坐标的零点就不一坐标的零点就不一样了。每一把刀的长

2、度都是不同的，例如，我们要钻一个深为样了。每一把刀的长度都是不同的，例如，我们要钻一个深为50mm的孔，然后攻丝深为的孔，然后攻丝深为45mm，分别用一把长为，分别用一把长为250mm的钻的钻头和一把长为头和一把长为350mm的丝锥。先用钻头钻孔深的丝锥。先用钻头钻孔深50mm，此时机床，此时机床已经设定工件零点，当换上丝锥攻丝时，如果两把刀都从设定零已经设定工件零点，当换上丝锥攻丝时，如果两把刀都从设定零点开始加工，丝锥因为比钻头长而攻丝过长，损坏刀具和工件。点开始加工，丝锥因为比钻头长而攻丝过长，损坏刀具和工件。此时如果设定刀具补偿，把丝锥和钻头的长度进行补偿，此时机此时如果设定刀具补偿，

3、把丝锥和钻头的长度进行补偿，此时机床零点设定之后，即使丝锥和钻头长度不同，因补偿的存在，在床零点设定之后，即使丝锥和钻头长度不同，因补偿的存在，在调用丝锥工作时，零点调用丝锥工作时，零点Z坐标已经自动向坐标已经自动向Z+（或（或Z-）补偿了丝锥）补偿了丝锥的长度，保证了加工零点的正确的长度，保证了加工零点的正确. 刀补刀补湖北工业大学湖北工业大学第三节第三节 模具的精密模具的精密加工加工一、坐标镗床加工一、坐标镗床加工二、坐标磨床加工二、坐标磨床加工三、坐标尺寸换算三、坐标尺寸换算湖北工业大学湖北工业大学坐标机床与普通机床的根本区别在于它们具有精密坐标机床与普通机床的根本区别在于它们具有精密传

4、动系统可作准确的移动与定位。可以加工模块上传动系统可作准确的移动与定位。可以加工模块上有精密位置要求的孔、型腔、甚至三维空间曲面。有精密位置要求的孔、型腔、甚至三维空间曲面。湖北工业大学湖北工业大学一、坐标镗床加工一、坐标镗床加工坐标镗床是一种高精度孔加工的精密机床，主要用坐标镗床是一种高精度孔加工的精密机床，主要用于加工零件各面上有精确孔距要求的孔。所加工的于加工零件各面上有精确孔距要求的孔。所加工的孔不仅具有很高的尺寸精度和几何精度，而且具有孔不仅具有很高的尺寸精度和几何精度，而且具有极高的孔距精度。孔的尺寸精度可达极高的孔距精度。孔的尺寸精度可达IT6IT7，表，表面粗糙度取决于加工方法

5、，一般可达面粗糙度取决于加工方法，一般可达Ra0.8um，孔，孔距精度可达距精度可达0.0050.01。 湖北工业大学湖北工业大学坐标镗床的组成与结构坐标镗床的组成与结构湖北工业大学湖北工业大学坐标镗床的附件万能回转台坐标镗床的附件万能回转台湖北工业大学湖北工业大学光学中心找正器湖北工业大学湖北工业大学镗孔夹头镗孔夹头锥尾：插入主轴锥孔锥尾：插入主轴锥孔 调节机构：调节镗孔孔位尺寸调节机构：调节镗孔孔位尺寸 刀刀 夹：固定刀架夹：固定刀架湖北工业大学湖北工业大学二、坐标磨床加工二、坐标磨床加工坐标磨床的结构坐标磨床的结构湖北工业大学湖北工业大学坐标磨床的基本磨削方法坐标磨床的基本磨削方法磨削外

6、圆磨削外圆 磨削内孔磨削内孔 磨削锥孔磨削锥孔 磨削侧面、台阶、台阶孔磨削侧面、台阶、台阶孔 插磨型槽插磨型槽 磨削异形孔（分段磨削）磨削异形孔（分段磨削）湖北工业大学湖北工业大学三、坐标尺寸换算三、坐标尺寸换算换算的目的：一般工件尺寸按设计要求标注，与坐换算的目的：一般工件尺寸按设计要求标注，与坐标机床加工要求不一致，为此加工前要将设计尺寸标机床加工要求不一致，为此加工前要将设计尺寸换算成加工尺寸。换算成加工尺寸。粗加工粗加工角侧基准角侧基准 精加工精加工孔基准（一对精密孔）孔基准（一对精密孔）矩形件矩形件基准的选择基准的选择圆盘件圆盘件孔基准（粗、精）孔基准（粗、精）湖北工业大学湖北工业大

7、学尺寸值标在侧面尺寸值标在侧面 尺寸大小以坐标值为据尺寸大小以坐标值为据 公差范围用小数点个数表示公差范围用小数点个数表示 尺寸标注尺寸标注湖北工业大学湖北工业大学第四节第四节 模具的成形磨削模具的成形磨削一、概述一、概述二、成形砂轮磨削法二、成形砂轮磨削法三、夹具磨削法三、夹具磨削法四、成形磨削工艺尺寸换算四、成形磨削工艺尺寸换算湖北工业大学湖北工业大学一、概述一、概述1. 被磨削零件可以分解成平面和圆柱面或球面，按被磨削零件可以分解成平面和圆柱面或球面，按零件的轮廓线分解成若干直线与圆弧，按一定顺零件的轮廓线分解成若干直线与圆弧，按一定顺序逐段磨削。序逐段磨削。 2. 主要适用于淬火件及硬

8、质合金件的精加工。主要适用于淬火件及硬质合金件的精加工。湖北工业大学湖北工业大学成形砂轮磨削法成形砂轮磨削法 夹具磨削法夹具磨削法湖北工业大学湖北工业大学成形砂轮磨削法：将砂轮修整成与工件被磨削表面成形砂轮磨削法：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，以获得所需要的成完全吻合的形状进行磨削加工，以获得所需要的成形表面。形表面。夹具磨削法：借助于夹具，使工件的被加工表面处夹具磨削法：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，或使工件在磨削过程中获在所要求的空间位置上，或使工件在磨削过程中获得所需的进给运动，从而磨削出成形表面。得所需的进给运动，从而磨削出成形表面。湖

9、北工业大学湖北工业大学二、成形砂轮磨削法二、成形砂轮磨削法关键与难点：砂轮的修整加工关键与难点：砂轮的修整加工砂轮修整器修整法砂轮修整器修整法 成形刀挤压法成形刀挤压法 数控机床修整法数控机床修整法 电镀法电镀法常用的方法常用的方法湖北工业大学湖北工业大学砂轮修整器修整法整修砂轮角度砂轮修整器修整法整修砂轮角度湖北工业大学湖北工业大学砂轮修整器修整法整修圆弧砂轮砂轮修整器修整法整修圆弧砂轮湖北工业大学湖北工业大学金刚刀尖到工具回金刚刀尖到工具回转中心的距离就是转中心的距离就是圆弧半径的大小圆弧半径的大小 湖北工业大学湖北工业大学成形刀挤压法成形刀挤压法原理：利用车刀挤压慢速旋转的砂轮原理：利用

10、车刀挤压慢速旋转的砂轮关键：用电火花线切割机先加工出成形车刀关键：用电火花线切割机先加工出成形车刀特点：加工精度低特点：加工精度低数控机床修整法数控机床修整法原理：用金刚刀作刀具采用数控指令控制金刚刀原理：用金刚刀作刀具采用数控指令控制金刚刀相对运动来修整砂轮相对运动来修整砂轮特点：用于非圆弧轮廓线的修整，加工精度高特点：用于非圆弧轮廓线的修整，加工精度高电镀法电镀法原理：先加工钢的轮坯，再用电镀法在轮坯表面原理：先加工钢的轮坯，再用电镀法在轮坯表面镀一层金刚砂镀一层金刚砂特点：方法比较简单，但砂轮耐用度较低特点：方法比较简单，但砂轮耐用度较低湖北工业大学湖北工业大学湖北工业大学湖北工业大学三

11、、夹具磨削法三、夹具磨削法原理：根据成形面的复杂程度正确选用合适的夹原理：根据成形面的复杂程度正确选用合适的夹具，使工件相对高速旋转的砂轮移动，从而加工具，使工件相对高速旋转的砂轮移动，从而加工出所需成形面。出所需成形面。正弦精密平口钳正弦精密平口钳 正弦精密磁力台正弦精密磁力台加工平面或斜面加工平面或斜面正弦分中夹具正弦分中夹具具有一个回转中心的工件具有一个回转中心的工件万能夹具万能夹具具有多个回转中心的工件具有多个回转中心的工件湖北工业大学湖北工业大学正弦精密平口钳正弦精密平口钳 湖北工业大学湖北工业大学正弦磁力台正弦磁力台块规块规gage block 是指检验工具或工件长度的用具，是是指

12、检验工具或工件长度的用具，是厚度极为精确的长方形金属块。厚度极为精确的长方形金属块。湖北工业大学湖北工业大学倾斜时垫块规值的计算：倾斜时垫块规值的计算：sinHL应垫入块规值应垫入块规值正弦圆柱间的中心距工件所需倾斜的角度工件所需倾斜的角度湖北工业大学湖北工业大学湖北工业大学湖北工业大学正弦精密平口钳夹持工件刚性好，但须由平行平面正弦精密平口钳夹持工件刚性好，但须由平行平面作支撑。作支撑。正弦磁力台是利用磁力吸合夹紧工件的，首先工件正弦磁力台是利用磁力吸合夹紧工件的，首先工件需是能够磁化的材料，安装工件时应考虑吸合是否需是能够磁化的材料，安装工件时应考虑吸合是否足够，采用一定的吸合方式。足够，

13、采用一定的吸合方式。湖北工业大学湖北工业大学正弦分中夹具正弦分中夹具正弦分中夹正弦分中夹具主要用于具主要用于磨削具有同磨削具有同一个回转中一个回转中心的凸圆柱心的凸圆柱和斜面和斜面 湖北工业大学湖北工业大学应垫块规的计算应垫块规的计算湖北工业大学湖北工业大学式中：式中：H0 夹具处于水平位置时应垫入的块规值夹具处于水平位置时应垫入的块规值 P夹具中心高度夹具中心高度 D正弦圆柱间的中心距正弦圆柱间的中心距 H1 低于水平位置时应垫入的块规值低于水平位置时应垫入的块规值 H2高于水平位置时应垫入的块规值高于水平位置时应垫入的块规值 回转角度值回转角度值 d正弦圆柱直径正弦圆柱直径湖北工业大学湖北

14、工业大学正 弦 分正 弦 分中 夹 具中 夹 具1前顶座前顶座2底座底座3螺钉螺钉4支架支架5手轮手轮6后顶尖后顶尖7前顶尖前顶尖8主轴主轴9蜗轮蜗轮10零位指标零位指标11分度盘分度盘12正弦圆柱正弦圆柱13蜗杆蜗杆14块规垫板块规垫板湖北工业大学湖北工业大学夹具中心高的测量夹具中心高的测量在正弦分中夹具上，无论磨削圆弧或是直线，都是以在正弦分中夹具上，无论磨削圆弧或是直线，都是以夹具中心线为基准，用测量调节器、块规和百分表进夹具中心线为基准，用测量调节器、块规和百分表进行测量的。行测量的。 湖北工业大学湖北工业大学具有多个回具有多个回转中心的工转中心的工件利用万能件利用万能夹具夹具 湖北工

15、业大学湖北工业大学结构与正弦分中夹具相比较，多了又一对相互垂结构与正弦分中夹具相比较，多了又一对相互垂直的精密丝杆螺母副组成的十字托板极部分，可直的精密丝杆螺母副组成的十字托板极部分，可实现工件上不同回转中心分别与夹具主轴中心重实现工件上不同回转中心分别与夹具主轴中心重合。磨出复杂曲面上各部分圆弧面。合。磨出复杂曲面上各部分圆弧面。湖北工业大学湖北工业大学工件通过夹具或螺钉与转盘联结在一起。它们的回转工件通过夹具或螺钉与转盘联结在一起。它们的回转运动是通过一对蜗杆蜗轮的传动而获得。用手轮旋转运动是通过一对蜗杆蜗轮的传动而获得。用手轮旋转蜗杆，通过蜗轮带动正弦分度盘及主轴转动，并使工蜗杆，通过蜗

16、轮带动正弦分度盘及主轴转动，并使工件也绕夹具的轴线回转。松开螺钉后，可用手直接转件也绕夹具的轴线回转。松开螺钉后，可用手直接转动主轴，以调节工件的位置。动主轴，以调节工件的位置。 湖北工业大学湖北工业大学四、成形磨削工艺尺寸的换算四、成形磨削工艺尺寸的换算利用万能夹具磨削工件时，工艺尺寸换算的内容：利用万能夹具磨削工件时，工艺尺寸换算的内容：各圆弧中心间的坐标尺寸各圆弧中心间的坐标尺寸 各斜面或平面至回转中心的垂直距离各斜面或平面至回转中心的垂直距离 各斜面对坐标轴的倾斜角度各斜面对坐标轴的倾斜角度 各圆弧的包角各圆弧的包角冲模零件的尺寸是按照设计基准标注的，但在成形磨冲模零件的尺寸是按照设计基准标注的，但在成形磨削时所选定的工艺基准往往与设计基准不一致。因此削时所选定的工艺基准往往与设计基准不一致。因此在成形磨削之前，必须根据设计尺寸换算出所需的工在成形磨削之前，必须根据设计尺寸换算出所需的工艺尺寸，并绘出成形磨削工艺尺寸图，以便进行成形艺尺寸，并绘出成形磨削工艺尺寸图，以便进行成形磨削。磨削。 湖北工业大学湖北工业大学湖北工业大学湖北工业大学考考你考考你？1. 比较机械法、液压法、电控法这三种仿形方式的比较机械法、液压法、电控法这三种仿形方式的优缺点。优缺点。2. 正弦