《模具设计与制造》教学课件-第6章.ppt

1、模具设计与制造,教学重点 车削加工 铣削加工 刨削加工 磨削加工 教学难点 车削运动及车削用量 铣削运动及铣削用量 刨削运动及刨削用量,第6章 模具机械加工制造,6.1 车削加工 6.2 铣削加工 6.3 刨削加工 6.4 磨削加工 6.5 钻削加工 6.6 镗削加工,第6章 模具机械加工制造,6.1 车削加工,车削加工概述 工件旋转作主运动，车刀作进给运动的切削加工方法称为车削加工。 车削加工方式有5种：轮廓粗车、轮廓精车、切槽、车螺纹与钻孔。 加工余量是指一种切削方式结束后，被加工表面留下的待加工余量。 切削行距是加工轨迹中相邻两切削行之间的距离。 拐角过渡方式是指在切削过程中遇到拐角时是

2、以圆弧的方式还是以尖角的方式过渡。 进退刀参数中需要规定的是进退刀方式。按照进退刀的角度，有三种方式可供选择，分别是刀具与加工表面成定角、垂直或矢量。 速度参数中包括主轴转速、接近速度、切削速度和退刀速度等。,6.1 车削加工,6.1.1 车削运动及车削用量 车削加工主要用于回转体类零件或回转体类型腔、凹模的加工，有时也用于平面的粗加工。车削的工艺过程常常采用：粗车半精车精车或粗车半精车精车研磨。 1、车削运动及车削表面 1）车削运动 车削运动通常分为主运动和进给运动两种。主运动是切除工件上多余金属，形成工件表面必不可少的基本运 动。进给运动是使切 削层间断或连续投入 切削的一种附加运动。 2

3、）车削表面 在切削过程中，工件 上同时存在着3个表面， 即已加工表面、过渡 表面和待加工表面。,6.1 车削加工,6.1.1 车削运动及车削用量 2、车削用量 车削用量是切削速度 vc、进给量f和背吃刀量ap 这三个切削要素的总称。如下图所示。 1）切削速度 切削速度vc是指车刀刀刃与工件接触点上主运动的 最大线速度： vc=dn/1000 式中， d为切削部位工件最大直径(mm)；n为主运 动的转速(r/min) 。 2）进给量 进给量f是指工件旋转一周时，刀具沿进给方向的位 移量，又称走刀量(mm/r)。 3）背吃刀量 背吃刀量ap又称切削深度，是指待加工表面与已加工表面之间的垂直距离(m

4、m)。车削外圆时背吃刀量ap=(dw- dm)/2，式中dw为工件待加工表面的直径(mm)；dm 为工件已加工表面的直径(mm) 。,6.1 车削加工,6.1.1 车削运动及车削用量 3、车削用量的选择 1）背吃刀量的选择 背吃刀量的选择按零件的加工余量而定。在中等功率车床上，粗加工时可达810mm。 2）进给量的选择 粗加工时进给量的选择按刀柄张度和刚度、刀片张度、机床功率和转矩许可的条件，选一个最大的值。精加工时，则在获得满意的表面粗糙度的前提下选一个较大值。 3）切削速度的选择 在背吃刀量和进给量已定的基础上，按选定的刀具耐用度，通过查手册来确定切削速度。切削速度确定后，可以按工件最大部

5、分直径 dmax 计算出车床主轴转速n，即n=1 000 vc/dmax。,6.1 车削加工,6.1.2 车刀及车刀材料 1、车刀的组成,6.1 车削加工,6.1.2 车刀及车刀材料 2、常用刀具材料 常用刀具材料有工具钢、高速钢、硬质合金、陶瓷和超硬刀具材料，目前用得最多的是高速钢和硬质合金。 1）高速钢2）硬质合金 3、涂层刀具材料 涂层刀具材料是在硬质合金或高速钢的基体上，涂一层几微米厚的高硬度、高耐磨性的金属化合物而构成的。 4、其他刀具材料 目前使用的刀具材料还有陶瓷、金刚石和立方氮化硼。,6.1 车削加工,6.1.3 车削精度 1、车削的几何精度 车削精度可分为尺寸精度、形状精度和

6、位置精度三部分。 1）尺寸精度 尺寸精度是指尺寸的准确程度，零件的尺寸精度是由尺寸公差来保证的，车削时一般零件的尺寸精度为IT12IT7，精细车时可达IT5IT6。 2）形状精度 形状精度是指零件上被测要素相对于理想形状的准确度，由形状公差来控制。形状精度主要和机床本身精度有关。 3）位置精度 零件的位置精度是指零件上被测要素相对于基准之间的位置准确度。位置精度主要和工件装夹加工顺序安排及操作人员技术水平有关。 2、车削的经济精度 经济精度是指正常条件下，所能达到的加工精度。,6.1 车削加工,6.1.4 模具车削加工 1、车外圆和车端面,6.1 车削加工,6.1.4 模具车削加工 2、车削回

7、转体类零件 主要用于导柱、导套、浇口套等回转体类零件热处理前的粗加工，成形零件的回转曲面型腔、型芯、凸模和凹模等零件的粗、精加工。 3、车削回转曲面型腔,曲面型腔车削,仿形车削 1工件；2靠模；3滚子；4连接板,6.2 铣削加工,铣刀旋转作主运动，工件作进给运动的切削加工方法称为铣削加工。常见铣削加工方式见下图,6.2 铣削加工,6.2 铣削加工,6.2.1 铣削运动及铣削用量 铣削可分为粗铣、半精铣和精铣。 1、铣削运动 铣削运动包括主运动和进给运动两种： 2、铣削用量 铣削用量由铣削速度vc、进给量f和背吃刀量ap （又称为铣削深度）和侧吃刀量ab （又称为铣削宽度）这四项组成。 1）铣削

8、速度 铣削速度vc即铣刀最大直径处的线速度，它与主轴转速和铣刀直径成正比。 vc=d0n/1 000 式中，d0为铣刀直径(mm)；n为铣刀转速(r/min) 。,6.2 铣削加工,6.2.1 铣削运动及铣削用量 2、铣削用量 2）进给量 工件在进给运动方向上相对于刀具的移动量即为铣削时的进给量f 。由于铣刀为多刃刀具，计算时按单位不同，有以下三种度量方法： （1）每齿进给量fz (mm/齿)。 （2）每转进给量 f (mm/r)。 （3）每分钟进给量vf ，又称进给速度(mm/min)。 上述三者的关系为 vf= f n = fz Z n 一般铣床标牌上所指出的进给量为每分钟进给量vf 。,

9、6.2 铣削加工,6.2.1 铣削运动及铣削用量 2、铣削用量 3）背吃刀量 背吃刀量ap 是平行于铣刀轴线方向测量的切削层尺寸 4）侧吃刀量 侧吃刀量ab 是垂直于铣刀轴线方向测量的切削层尺寸,6.2 铣削加工,6.2.2 铣削刀具 常用的铣刀有盘铣刀、端铣刀、立铣刀、片铣刀、球头刀、成形铣刀和鼓形铣刀。铣刀按结构形式可分为整体式铣刀、镶嵌式铣刀和可调式铣刀。在铣加工中需注意顺铣和逆铣的不同。 6.2.3 常用铣床附件 铣床的主要类型有卧式升降台 铣床、立式升降台铣床、龙门 铣床、万能工具铣床、刻模铣 床、仿形铣床等。常用铣床附 件指万能分度头、万能铣头、 平口钳、回转工作台等，如右 图所示

10、。,6.2 铣削加工,6.2.4 模具铣削加工 1、平面铣削 平面铣削在模具中应用较为广泛，模具中的动、定模板等模板类零件，在精磨前需通过铣削来去除较大的加工余量 2、孔系铣削加工 用立铣刀加工孔系的孔距精度远 高于划线钻孔的加工精度 3、镗削加工 在模具加工场合，卧式和立式 铣床也可以代替镗床加工模具 4、成形面铣削 1）立铣2）仿形铣削 5、雕刻加工 如右图所示，工件和模板分别安 装在制品工作台和靠模工作台上。,刻模铣床示意图 1支点；2触头；3靠模工作台； 4刻刀； 5制品工作台,6.3 刨削加工,刨刀相对于工件作水平直线往复运动的切削加工方法称为刨削加工。,6.3 刨削加工,6.3.1

11、 刨削运动及刨削用量 1、刨削运动 2、刨削用量 牛头刨床的刨削用量指刨削深度t 、刨削速度v和进给量s，见上图 1）刨削深度(mm) ：工件已加工表面和待加工表面之间的垂直距离。 2）进给量：刨刀每往复一次工件移动的距离。 3）刨削速度(m/min) ：工件和刨刀在刨削时的相对速度v=2Ln/1000 式中，L为行程长度(mm)；n为滑枕每分钟的往复行程次数 。,6.3 刨削加工,6.3.2 刨刀的种类及其应用 1、刨刀的种类 常见刨刀有平面刨刀、偏刀、角度偏刀、切刀、弯切刀及成形刀等 2、刨刀的应用 平面刨刀用来加工水平面，偏刀用来加工槽或切断工件，角度偏刀用来加工具有相互成一定角度的表面

12、，成形刀用来加工成形表面 6.3.3 模具刨削加工 1、平面刨削2、成形刨削,6.4 磨削加工,用砂轮或涂覆磨具以较高的线速度对工件表面进行加工的方法称为磨削加工。磨削加工是零件精加工的主要方法。通常磨削能达到的经济精度为IT7IT5，表面粗糙度一般为0.80.2 m。,6.4 磨削加工,6.4.1 磨削运动与磨削用量 1、磨削运动 磨削运动分为主运动和进给运动，主运动是砂轮的高速旋转；进给运动一般为圆周进给运动、纵向进给运动和径向进给运动。 2、磨削用量,6.4 磨削加工,6.4.2 砂轮的特性及选用 1、砂轮特性 砂轮特性包括磨料、粒度、结合剂、硬度、组织、砂轮的形状和尺寸六大要素。 2、砂轮的选用 选用砂轮时，应综合考虑工件的形状、材料性质及磨床条件等各因素。 6.4.3 普通模具磨削加工 1、磨外圆 磨外圆是指磨削工件的外圆柱面、外圆锥面等，外圆磨削可以在外圆磨床上进行，也可以在无心磨床上进行。 2、磨内圆 磨内圆是在内圆磨床或万能外圆磨床上进行的。 3、磨平面 磨平面在平面磨床上进行，有周磨法和端磨法。,6.4 磨削加工,6.4.4 其他模具磨削加工,1、成形磨削,2、坐标磨削,6.5 钻削加工,用钻头或铰刀、锪刀在工件上加工孔的方法统称钻削加工。 1、钻孔 主要用于孔的粗加工 2、扩孔 是用扩孔钻对已经钻出的孔进一步加工，以提高孔的加工精度