教学课件·《模具制造工艺(第2版)

1、我国模具制造技术的现状.制造设备水平的提高促进模具制造技术发展标准化程度的提高促进模具制造技术发展模具计算机辅助设计和辅助制造（模具CAD/CAM）新材料的应用促进模具制造技术发展制造设备水平的提高促进模具制造技术的发展新材料的应用促进模具制造技术发展模具新钢种硬质合金材料模具新材料热处理强韧性表面性能标准化程度的提高促进模具制造技术发展模具计算机辅助设计和辅助制造（模具CAD/CAM）模具CAD模具CAM模具制造技术向生产精密、高效、长寿命方向发展，以满足模具市场的需要高效精密长寿命标准化商品化CADCAM新工艺新技术专业化加速模具标准化和商品化进程，以提高模具质量，缩短模具制造周期模具制造

2、技术的发展趋势积极开发模具制造的新工艺、新技术，以满足用户对模具的不同需求。发展模具专业化生产，以提高模具制造的反应灵活性并提高质量和效率。 形状复杂单件多品种成套性生产周期短质量要求高硬度高特点模具制造技术的特点模具制造基本要求制造精度高使用寿命长制造周期短模具成本低第一节 模具制造工艺规程编制模具的生产过程与工艺过程各种生产服务活动产品的装配过程零件的制造过程毛坯的制造过程生产技术准备过程生产过程第一节 模具制造工艺规程编制模具的生产过程与工艺过程工序是工艺过程的基本单元。工序是指一个（或一组）工人，在一个固定的工作地点，如机床或钳工台，对一个（或同时几个）工件所连续完成的那部分工艺过程当

3、加工表面，切削工具和切削用量中的转速与进给量均不变时，所完成的那部分工序称为工步工件在机床上占据的每一个加工位置称为工位工艺过程 工序 工步走刀 安装工位 生产纲领 年生产纲领式其中 N 年生产纲领（件/年） ； Q 产品年产量（台/年）； n 每台产品中该零件数量（件/台）； a备品率； b废品率。 年生产纲领是设计或修改工艺规程的重要依据，是车间（或工段）设计的基本文件 工厂制造产品（或零件）的年产量单件生产生产的产品品种较多，每种产品的产量很少，同一个工作地点的加工对象经常改变，且很少重复生产成批生产 产品的品种不是很多，但每种产品均有一定的数量。工作地点的加工对象周期性的更换，这种生产

4、称为成批生产生产类型第一节 模具制造工艺规程编制第一节 模具制造工艺规程编制设计、制造和使用的关系模具技术和生产 的标准化程度模具企业的专门化 程度模具生产技术手段的先进程度模具生产的经营和管理水平模具结构的复杂程度和模具功能的高低模具精度的高低模具材料的选择模具加工设备模具的标准化程度和企业生产的专门化程度模具结构模具材料模具的加工质量模具的工作装填模具的精度和刚度模具的生产周期模具生产成本模具寿命尺寸精度、形状精度、位置精度和表面粗糙度。动态精度和静态精度 第一节 模具制造工艺规程编制工艺规程制订的原则和步骤工艺规程的作用与内容指导生产和组织工艺准备包括零件机械加工工艺、检验工艺、装配工艺

5、等制订工艺规程的原则技术上的先进性经济上的合理性有良好的劳动条件制订工艺规程的步骤 零件图的研究与工艺审查；确定生产类型；确定毛坯的种类和尺寸；选择定位基准和主要表面的加工方法，拟订零件加工工艺路线；确定工序尺寸、公差及其技术要求；确定机床、工艺装备、切削用量及时间定额；填写工艺文件。工艺文件的格式及应用工艺过程综合卡片工艺卡片 工序卡片 工艺文件的格式及应用工艺过程综合卡片工艺卡片 工序卡片 第一节 模具制造工艺规程编制零件结构的工艺分析零件结构的工艺性，是指所设计的零件在满足使用要求的前提下制造的可行性和经济性产品图样的工艺分析零件的技术要求分析主要加工表面的尺寸度；主要加工表面的形状精度

6、；主要加工表面之间的相互位置精度；零件表面质量；零件材料、热处理要求及其他要求。原型材锻件铸件半成品模具材料的类别2. 模具零件几何形状特征和尺寸关系毛坯设计第一节 模具制造工艺规程编制锻件坯料体积坯： 坯锻K 锻锻件的体积； K损耗系数；K1.051.10。理论圆棒料直径D理第一节 模具制造工艺规程编制铸件的质量要求形状和尺寸要求应符合铸件图的规定化学成分和力学性能应符合图样规定的材料牌号标准表面应进行清砂处理；去除结疤、飞边和毛刺铸件内部，特别是靠近工作面处不得有气孔、砂眼、裂纹等缺陷；非工作面不得有严重的疏松和较大的缩孔；铸件应及时进行热处理，铸钢件依据牌号确定热处理工艺第一节 模具制造

7、工艺规程编制第一节 模具制造工艺规程编制五、定位基准的选择1、基准的概念及其分类基准：是用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点、线、面。基准设计基准工艺基准工序基准测量基准定位基准装配基准（1）直接找正法用百分表、划针或目测在机床上直接找正工件的有关基准，使工件占有正确的位置。单件和小批生产在内圆磨床上找正工件第一节 模具制造工艺规程编制2.工件的安装方式：第一节 模具制造工艺规程编制（2）划线找正法在机床上用划线盘按毛坯或半成品上预先划好的线找正工件，使工件获得正确的位置第一节 模具制造工艺规程编制（3）夹具装夹工件利用夹具上的定位元件使工件获得正确位置。一般用于成批和大量生产

8、第一节 模具制造工艺规程编制3.定位基准的选择在加工时用于工件定位的基准称为定位基准。又可进一步分为：使用未经机械加工表面作为定位基准，称为粗基准。使用经过机械加工表面作为定位基准，称为精基准。 精基准 粗基准24 保证相互位置要求原则如果首先要求保证工件上加工面与不加工面的相互位置要求，则应以不加工面作为粗基准。 两个出发点： a.保证各加工表面有足够余量。 b.保证不加工表面的尺寸和位置符合图纸要求。又如图，若AB，应选B面，否则选A面。第一节 模具制造工艺规程编制粗基准的选择1)选择非加工表面为粗基准 -保证加工面与非加工面之间正确的位置关系. 不加工表面加工余量第一节 模具制造工艺规程

9、编制粗基准的选择2)具有较多加工表面的工件在选择粗基准时使工件上各加工表面金属切除余量自小选择重要表面为粗基准.应保证各加工表面的工件粗基准的选择第一节 模具制造工艺规程编制粗基准的选择3)粗基准的表面应尽量平整。4) 同一方向的粗基准一般只使用一次。精基准的选择第一节 模具制造工艺规程编制 1. 基准重合 2. 基准统一 3. 自为基准 4. 便于工件的安装与加工，并使夹具的结构简单工序的集中与分散加工阶段的划分表面加工方法选择保证加工精度表面粗糙度工件材料对加工方法的选择表面加工方法的选择充分考虑现有条件粗加工阶段半精加工阶段精加工阶段光整加工阶段工序集中，每个工序中包括尽可能多的工步内容

10、，因而使总的工序数量减少，夹具的数量和工件的安装次数也相应地减少。工序分散，工艺路线中的工步内容分散在更多的工序中去完成，因而每道工序的工步少，工艺路线长。加工顺序的安排零件工艺路线分析与拟定先粗后精先主后次基面先行先面后孔第一节 模具制造工艺规程编制（1）预先热处理 预先热处理包括退火、正火、时效和调质等（2）最终热处理 最终热处理包括各种淬火、回火、渗碳和氮化处理等粗加工全部结束后，精加工之前；零件从一个车间转向另一个车间前后；重要工序加工前后；零件加工完毕，进入装配和成品库时热处理工序的安排辅助工序的安排第一节 模具制造工艺规程编制零件工艺路线分析与拟定加工余量与工序尺寸的确定第一节 模

11、具制造工艺规程编制Z。加工总余量Zi工序余量 机械加工工序数目加工总余量与工序余量加工余量与工序尺寸的确定第一节 模具制造工艺规程编制工序余量（单边余量）本道工序的工余量本道工序公称尺寸上道工序的公称尺寸加工余量与工序尺寸的确定第一节 模具制造工艺规程编制对称结构工序余量（双边余量）回转体（外）结构工序余量（双边余量）2Zi=Di-Di-1回转体（内）结构工序余量（双边余量）加工余量与工序尺寸的确定第一节 模具制造工艺规程编制工序余量公差加工面在上道工序的工序尺寸公差加工面在本道工序的工序尺寸公差工序最小余量工序最大余量工序余量影响工序余量的因素（1）上工序的尺寸公差（2）上道工序产的表面粗糙

12、度Rz（表面轮廓最大高度）和表面缺陷层深度（3）上道工序留下的需要单独考虑的空间误差（4）本工序的装夹误差加工余量与工序尺寸的确定第一节 模具制造工艺规程编制加工余量与工序尺寸的确定第一节 模具制造工艺规程编制对于单边余量对于双边余量加工余量确定经验法计算法查表法1234确定各加工工序的加工余量从终加工工序开始，即从设计尺寸开始，到第二道加工工序，依次加上每道加工工序余量，可分别得到各工序公称尺寸 （包括毛坯尺寸）除终加工工序以外，其他各加工工序按各自所采用加工方法的加工经济精度确定工序尺寸公差 （终加工工序的公差按设计要求确定）；填写工序尺寸并按 “入体原则”标注工序尺寸公差工序尺寸与公差的

13、确定第一节 模具制造工艺规程编制工艺装备的选择第一节 模具制造工艺规程编制机床的选择1夹具的选择2刀具的选择3量具的选择4概述第二节 模具制造精度分析模具工作零件的精度和相关部位的配合精度零件加工后的实际几何参数与理想（设计）几何参数的符合程度尺寸精度 形状精度 位置精度模具的制造精度机械加工精度零件的加工精度包含三方面的内容零件的尺寸、几何形状和表面间相对位置的形成，归结到一点，就取决于工件和刀具在切削运动过程中相互位置关系.加工精度在机械加工时，机床、夹具、刀具和工件就构成了一个完整的系统，称之为工艺系统第二节 模具制造精度分析概述第二节 模具制造精度分析概述制件的精度1234影响模具精度

14、的主要因素模具加工技术手段的水平 模具装配钳工的技术水平模具制造的生产方式和管理水平第二节 模具制造精度分析影响零件制造精度的因素工艺系统的几何误差对加工精度的影响加工原理误差1调整误差2机床误差33夹具的制造误差与磨损44刀具的制造误差与磨损35切削力作用点位置变化 切削力大小变化 夹紧力和重力传动力和惯性力提高工艺系统的刚度减小在和及其变化减小残余应力系统刚度对加工精度的影响减小工艺系统受力变形对加工精度影响的措施响第二节 模具制造精度分析工艺系统受力变形引起的加工误差第二节 模具制造精度分析影响零件制造精度的因素减小原始误差或减少原始误差的影响，亦即减少误差源或改变误差源与加工误差之间的

15、数量转换关系在现存的原始误差条件下，通过分析、测量，进而建立数学模型，并以这些原始误差为依据，人为地在工艺系统中引入一个附加的误差源，使之与工艺系统原有的误差相抵消，以减少或消除零件的加工误差误差预防技术误差补偿技术 加工表面上具有的较小间距和峰谷所组成的围观几何形状特征.介于宏观几何形状误差与表面粗糙度之间的中间几何形状误差.表面微观结构的主要方向模具零件表面质量表面粗糙度表面波纹度伤痕加工表面质量含义（1）表面几何特征第三节 模具机械加工表面质量在加工表面上一些个别位置上出现的缺陷.表面加工纹理13表面层加工硬化.模具零件表面质量加工表面质量含义（2）表面层力学性能第三节 模具机械加工表面

16、质量2表面层金相组织的变化.表面层残余应力.模具零件表面质量第三节 模具机械加工表面质量零件表面质量对零件耐磨性的影响1234零件表面质量对零件使用性能的影响零件表面质量对零件疲劳强度的影响零件表面质量对零件耐腐蚀性的影响零件表面质量对零件配合性质及其他方面的影响表面粗糙度用轮廓算术平均偏差Ra切削加工表面粗糙度主要取决于切削残留面积的高度几何因素的影响 表面层金属的塑性变形-物理因素的影响切削加工后的表面粗糙度磨削加工后的表面粗糙度第三节 模具机械加工表面质量影响表面质量的因素及改善途径影响加工表面几何特征的因素及改进措施第三节 模具机械加工表面质量影响表面质量的因素及改善途径技工表面层的冷

17、作硬化影响表层金属力学物理性能的工艺因素及其改进措施.表层金属的金相组织变化表层金属的残余应力表面强化工艺加工表面层的冷作硬化影响表面质量的因素及改善途径第三节 模具机械加工表面质量 Click to add title1 影响冷作硬化的因素2 冷作硬化的测量方法3冷作硬化的产生表层金属的金相组织化影响表面质量的因素及改善途径第三节 模具机械加工表面质量磨削加工表面金相组织的变化影响磨削烧伤的因素及改善途径常用的冷却方法内冷却砂轮结构表面强化工艺影响表面质量的因素及改善途径第三节 模具机械加工表面质量喷丸强化滚压加工挤压加工滚压加工原理表面强化工艺影响表面质量的因素及改善途径第三节 模具机械加

18、工表面质量喷丸强化滚压加工挤压加工滚压加工原理第四节 模具的技术经济性生 产周 期 生 产成 本模 具寿 命第四节 模具的技术经济性模具技术和生产的标准化程度.生产周期模具企业的专门化程度.模具生产技术手段的现代化.第四节 模具的技术经济性模具结构的复杂程度和模具功能的高低1模具精度的高低2模具加工设备4模具材料的选择33模具的标准化程度和企业生产的专门化程度35模 具 的 生 产 成 本-企业为生产和销售模具所支付费用的总和第四节 模具的技术经济性模具寿命 模具在保证所加工产品零件质量的前提下，所能加工的之间的总数量，它包括工作面的多次修模和易损件更换的寿命模具结构模具材料模具加工质量模具工

19、作状态产品零件状况第一节 普通机床加工回转曲面的组加工或半精加工局部圆弧面圆盘类、轴类车削加工第一节 普通机床加工铣削加工铣成形面 加工各种带圆弧的型面与型槽加工带孔间尺寸要求的孔刨削加工板块外形面、斜面及各种形状复杂的表面和大型模具的长沟槽.第一节 普通机床加工磨削加工形状简单（平面、内圆、外圆)的零件可使用一般磨削加工,形状复杂的零件使用成形磨削方法加工第一节 普通机床加工切削力小：较常规切削至少降低30%，径向力降低更明显。工件受力变形小，适于加工薄壁件和细长件 切削热小：加工过程迅速，95%以上切削热被切屑带走，工件积聚热量极少，温升低，适合于加工熔点低、易氧化和易于产生热变形的零件，

20、可提高加工精度 动力学特性好：刀具激振频率远离工艺系统固有频率，不易产生振动，可获得好的表面粗糙度 可加工硬表面：高速切削可加工硬度HRC45-65的淬硬钢铁件，在一定条件下可取代磨削加工或某些特种加工 环保：可实现“干切”和“准干切”，避免冷却液污染 加工效率高：进给率较常规切削提高5-10倍，材料去除率可提高3-6倍高速铣削工艺特点第二节 高速铣削加工高速铣削工艺刀具图11 刀具材料的发展与切削加工高速化的关系切削速度（m/min）200010005002001005020101800 1850 1900 1950 2000 年代碳素工具钢合金工具钢WC系硬质合金高速钢WC-TiC系硬质合

21、金涂层硬质合金TiAlN涂层硬质合金DLC涂层硬质合金TiC-TiN金属陶瓷聚晶立方 氮化硼 （PCBN）陶瓷聚晶金刚石（PCD）第二节 高速铣削加工天然金刚石PCBNPCD氧化物陶瓷氮化物陶瓷硬质合金涂层WC硬质合金涂层超细粒状硬金属涂层高速钢TiN涂层高速钢断裂韧性耐磨性刀具材料的耐磨性与断裂韧性第二节 高速铣削加工高速加工薄壁样件（厚度0.1mm）（米克朗公司）高速铣削工艺刀具增压器叶轮实物第二节 高速铣削加工HSK刀柄与传统刀柄结构HSK刀柄传统刀柄1:107:24刀柄主轴拉杆涨套高速铣削工艺刀具主轴拉杆刀柄第二节 高速铣削加工高速铣削工艺路径规划1.进退刀方式第二节 高速铣削加工高速

22、铣削工艺路径规划2.走刀方式第二节 高速铣削加工高速铣削工艺路径规划3.移刀方式 直线移刀改为圆弧曲线移刀 行切移刀方式第二节 高速铣削加工第二节 高速铣削加工传统工艺 铣削 淬火 电火花清角手工抛光共计：20小时采用高速铣削 淬火处理一次装夹所有加工完成少量手工抛光共计：4小时材料，4Cr5MoVSi；硬度，56HRC；尺寸，505020mm坐标镗床加工模具零件上的精密孔系尺寸标准公差等级可达IT6IT7，表面粗糙度可达Ra0.8m，孔距精度可达0.0050.01mm。第三节 模具的精密加工坐标磨床加工精度高、刚性好以外，还可以在4000-80000r/min范围内无级调速，定位精度可达0.

23、001mm。第三节 模具的精密加工第三节 模具的精密加工换算目的基准选择尺寸标注与坐标机床加工要求不相一致1矩形件2圆盘件1尺寸标注在侧面2尺寸大小以坐标 值为据3公差范围用小数 的位数表达0.5-0. 0.1-0.0 0.01-0.00 0.001-0.000如：300.5-30. 300.1-30.0 300.0530.0 300.0130.00坐标尺寸换算第四节 模具的成形磨削将零件的轮廓线分解成若干直线与园弧，然后按照一定的顺序逐段磨削，使之达到图纸的技术要求.成形砂轮磨削法夹具磨削法第四节 模具的成形磨削.成形砂轮磨削法1.砂轮修整器修整法（1）砂轮角度的修整。第四节 模具的成形磨削

24、.成形砂轮磨削法1.砂轮修整器修整法（1）圆弧砂轮的修整。第四节 模具的成形磨削.成形砂轮其他修整方法数控机床修整法2电镀法33成形刀挤压法31第四节 模具的成形磨削夹具磨削法夹具磨削法依据成形面的复杂程度选用不同的夹具，使工件相对于砂轮移动，从而加工出所需型面。H=Lsina H-应垫入块规值；L-正弦圆柱间的中心距1.正弦精密平口钳和正弦精密磁力台 第四节 模具的成形磨削夹具磨削法第四节 模具的成形磨削夹具磨削法2.正弦分中夹具第四节 模具的成形磨削夹具磨削法2.正弦分中夹具第四节 模具的成形磨削夹具磨削法2.正弦分中夹具 H1=P-（D/2）sina-d/2 =H0-（D/2）sina

25、H2=P+（D/2）sina-d/2 =H0+（D/2）sina 式中: H0-夹具处于水平位置时应垫入的块规值； P-夹具中心高度； D-正弦圆柱间的中心距； H1-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； a-回转角度值； d-正弦圆柱直径。第四节 模具的成形磨削夹具磨削法3.万能夹具第四节 模具的成形磨削夹具磨削法3.万能夹具第一节 数控加工技术数控加工基本概念1、数控与数控机床 2、数控加工3、数控加工研究的主要内容数控技术，简称数控（Numerical Control，NC）是利用数字化信息对机械运动及加工过程进行控制的一种方法数控加工工艺设计对零件图形的

26、数学处理数控加工是指在数控机床上进行零件切削加工的一种工艺方法。第一节 数控加工技术数控机床的工作原理与分类工作原理第一节 数控加工技术数控机床的工作原理与分类组成第一节 数控加工技术数控机床的工作原理与分类分类数控车床、铣床、钻床、镗床、磨床、齿轮加工机床和加工中心金属切削数控折弯机、弯管机、冲床、旋压机等数控电火花线切割机床、数控电火花成形机床及激光切割机等.数控火焰切割机床、数控激光热处理机床、三坐标测量机等.金属成形特种加工其他第一节 数控加工技术数控加工的特点与应用特点自动化程度高、劳动强度低加工精度高生产率高利于生产管理现代化柔性强良好的经济效益 23451数控加工应用范围第一节

27、数控加工技术价格昂贵，加工中不允许报废的关键零件多品种、小批量生产的零件或新产品试制中的零件需要进行多次改型设计的零件形状复杂，加工精度要求高，通用机床无法加工或很难保证加工质量的零件，如箱体类、曲线、曲面类零件需要精确复制和尺寸一致性要求高的零件 3高速度高精度21智能化开放性第一节 数控加工技术数控加工技术的发展高强度高硬度高韧性高脆性高脆性模具的特种加工电火花电解超声波电化学电火花加工的基本原理原理在一定的介质中，通过工具电极和工件之间的脉冲放电产生电腐蚀作用，对工件进行加工的一种方法。1) 电极：铜 、钢、石墨2) 加工介质：煤油、 煤油和机油、水基工作液 3) 脉冲电源 电火花加工的

28、基本原理必须使接在不同极性上的工具和工件之间保持一定的距离以形成放电间隙。放电必须在具有一定绝缘性的液体介质中进行必须采用自动进给调节装置以保持工具电极与工件电极间微小的放电间隙。有足够的脉冲放电能量以保证放电部位的金属溶化或气化 脉冲波形基本是单向的。23451加工条件脉冲波形基本是单向的。电离-放电通道热膨胀抛出金属消电离极间介质的电离、击穿及放电通道的形成介质热分解，电解（工件）材料熔化、汽化热膨胀爆炸力使工件表面抛出金属，形成凹坑。电火花加工的基本原理带电粒子转变成中性粒子，介质恢复成绝缘状态电火花加工与编程一、电极的设计与制造1.型孔电极的设计与制造L2=L1+2（1）型孔电火花加工

29、方法电火花加工与编程一、电极的设计与制造1.型孔电极的设计与制造（2）电极材料和结构形式石 墨 紫 铜 材料的成形性能 易成形，大型电极可采用拼块组成 不易成形，磨削等机械加工较困难 电极制造方法 可用机械加工、加压振动或成形烧结 机械加工、电铸、放电压力成形等电火花加工性能 良好，电极损耗小，但精加工时易烧弧 性能好，不易烧弧，与石墨相比损耗较大 适用范围 大、中、小型腔小型腔、高精度型腔 电火花加工与编程一、电极的设计与制造1.型孔电极的设计与制造（2）电极材料和结构形式电火花加工与编程一、电极的设计与制造1.型孔电极的设计与制造（3）电极的尺寸与技术要求1）按凹模尺寸和公差设计电极截面尺

30、寸电极与凹模的轮廓电火花加工与编程一、电极的设计与制造1.型孔电极的设计与制造（3）电极的尺寸与技术要求电极长度的计算电火花加工与编程一、电极的设计与制造1.型孔电极的设计与制造（3）电极的尺寸与技术要求2）按凸模尺寸和公差确定电极截面尺寸将原有的电极适当增长，增长部分的截面适当缩小，呈阶梯型阶梯电极电火花加工与编程一、电极的设计与制造2.型腔电极的设计与制造（1）型腔电火花加工的工艺方法1）单电极平动法用一个电极完成粗、中、精加工。平动法加工电极的运动轨迹电火花加工与编程一、电极的设计与制造2.型腔电极的设计与制造（1）型腔电火花加工的工艺方法2）多电极更换法多个电极依次更换加工同一个型腔的

31、法3）分解电极法分解电极法是单电极平动法和多电极更换法的综合应用多电极更换法加工型腔电火花加工与编程一、电极的设计与制造2.型腔电极的设计与制造（2）型腔电极的设计材料：石墨 紫铜结构形式：整体、镶拼、组合排气设计：蚀除面积大处 电极端部电极排气孔的设置电火花加工与编程一、电极的设计与制造2.型腔电极的设计与制造（2）型腔电极的设计材料：石墨 紫铜结构形式：整体、镶拼、组合排屑冲油孔设计：拐角 窄缝处电极冲油孔的设置电火花加工与编程一、电极的设计与制造2.型腔电极的设计与制造（2）型腔电极的设计型腔电极的水平尺寸电火花加工与编程一、电极的设计与制造2.型腔电极的设计与制造（2）型腔电极的设计1

32、）电极的垂直尺寸型腔电极的水平尺寸电火花加工与编程一、电极的设计与制造2.型腔电极的设计与制造（3）型腔电极制造1）石墨电极的制造 以机加工为主，以螺栓连接和粘结为辅2）紫铜电极的制造 机加工配合钳工修光石墨纤维方向及拼块组合电火花加工与编程一、电极的设计与制造2.型腔电极的设计与制造IIIIII工件预加工：去除加工余量，做出基准热处理：根据形面和变形大小确定顺序除锈、去磁：保证导电，避免吸屑（4）工件的准备中规准粗精规准之间的过渡减少精加工余量提高加工速度稳定加工二、电加工规准的选择 粗规准生产率高表面粗糙度小电极损耗不应太大放电间隙0.1mm加工过程稳定 电火花加工与编程 精规准满足粗糙度

33、要求前提下有较大放电间隙范围加工凹模后的刃口斜度应满足要求保证粗糙度及配合间隙同时，提高生产率加工过程稳定三、工作液的选择形成放电通道，放电结束后迅速绝缘对放电通道产生压缩作用帮助电蚀产物的抛出和排除冷却工具和工件电火花加工与编程准备功能：一些专用G代码C代码：选择加工条件M代码T代码：T84 T85R转角功能四、加工程序 的编制电火花加工与编程电火花线切割加工与编程一、电火花线切割的加工原理、特点和分类1.加工原理：与电火花同零件工艺分析手工自动编程数控装置功放机床步进电机脉冲运丝变频需要制造成形电极，工件材料的预加工量少. 能方便地加工复杂截面的型柱、型孔和窄缝.一、电火花线切割的加工原理

34、、特点和分类2、加工特点电火花线切割加工与编程运动中的电极丝损耗小，对加工精度影响小.对工件切割加工,余料还可以使用. 水基乳化液,安全节能.自动化程度高,操作方便,加工周期短,成本低,较安全.电流小脉宽窄，属中、精加工，基本一次加工完成. RC电源晶体管电源分组脉冲电源自适应控制电源靠模仿形控制光电跟踪控制数字程序控制微机控制控制方式电源形式加工特点走丝速度慢走丝快走丝大、中、小型普通直壁切割锥度切割电火花线切割加工与编程一、电火花线切割的加工原理、特点和分类2、电火花线切割加工分类短路峰值电流脉冲间隔脉冲宽度开路电压的选择电流 脉冲能量 放电痕迹切割速度 表面粗糙度Ra值电极损耗 加工精度

35、脉冲宽度 脉冲能量 放电痕迹切割速度 表面粗糙度Ra值 电极损耗 加工精度电压 脉冲能量 放电痕迹切割速度 表面粗糙度Ra值电极损耗 加工精度 加工而稳定性 电火花线切割加工与编程二、加工规准选择脉冲间隔 脉冲能量 切割速度 加工而稳定性 三、工作介质的选择 1.基本要求：一定的绝缘性较好的洗涤性能好的冷却性能环境友好性电火花线切割加工与编程2.工作介质去离子水煤油洗涤剂蒸馏水乳化液酒精溶液三、工作介质的选择 1. 切割凸模无穿丝孔 钻出凹模起点孔工件的装夹与预防变形变形、开裂原因及改善方法 2. 夹压方法的影响 夹压工件位置设为最后一条程序 3. 凹模切除实体部过大 淬火前中部镂空 4. 凹

36、模尖角处应力集中 尖角处增设工艺圆角 5. 热处理不当 适当的热处理方案 6. 其他原因造成的变形 二次切割快速成形与快速制模1.快速成形技术的特点制造过程与零件的复杂性无关1适于新产品和单件小批量生产2无工具更换、磨损问题，操作简单，可无人值守33无切割、噪声和振动，有利于环保44生产数字化、与CAD关联，可随时修改设计制造5与传统方法结合，实现快速制造、快速制模。6快速成形与快速制模2.STL文件与分层技术 是通过小三角形面片近似表面来描述三维实体的一种实体模型表示法 小三角面片数量越多精度越高模型的stl格式快速成形与快速制模3、堆积成形原理原型概念设计数据采集CAD设计反求工程数据处理

37、集成制造原型或零件构造三维模型三维模型近似处理分层切片处理激光喷涂/喷射源固化树脂切割纸烧结粉末喷粘接剂涂覆/喷射三维产品（样品模具）工件剥离后强化/表面处理成型方向选择前处理分层叠加成型后处理二典型的快速成形工艺快速成形与快速制模快速成形与快速制模1、选择性烧结成形（SLS）选区激光烧结（SLS）原理图快速成形与快速制模1、选择性烧结成形 优点所用材料宽无需支架直接制造消失蜡模广泛用于验证等可重复使用清理时易损伤挥发异味表面质量不高缺点快速成形与快速制模2、光固化成形（SLA）光固化原理图快速成形与快速制模2、光固化成形优点系统稳定，完全自动化尺寸精度高，可达0.1mm优良的表面质量可制作结

38、构十分复杂的模型可制作熔模铸造所用的中空结构的消失型制造的原型可以作为塑料件直接使用快速成形与快速制模2、光固化成形缺点制件易弯曲变形，内部结构需支撑较脆易断裂，不便进行机加工材料、激光器及其维护费用较高液态树脂材料种类较小有一定气味和毒性，需避光保护需二次固化快速成形与快速制模3、叠层实体制造成形（LOM）叠层实体制造原理图快速成形与快速制模3、叠层实体制造成形优点原材料价格低廉，原型制造成本低可制造大尺寸零件无须后固化处理无须设计和制作支撑结构较高的硬度和较好的力学性能，可切削加工原型精度高操作简便快速成形与快速制模3、叠层实体制造成形缺点不能直接制造塑料零件零件的抗拉强度和弹性不够好零件

39、易吸湿膨胀，需进行防潮处理表面有台阶纹，成形后需打磨快速成形与快速制模4、熔融沉积快速（FDM）熔融沉积工艺的原理图快速成形与快速制模4、熔融沉积优点系统原理、结构和操作简单，成本低，安全用蜡成形零件原型，可直接用于失蜡铸造可用于成形具有复杂内腔、孔等的零件原材料利用率高，寿命长快速成形与快速制模4、熔融沉积缺点成形件的表面有较明显的条纹需要设计与制作辅助支撑成形时间较长原材料需专门供应，价格较高直接制模直接制模就是用SLS、SLA、FDM、LOM等快速成形工艺方法直接制造出树脂模、陶瓷膜或金属模间接制模间接制模法能制造出表面质量、尺寸精度和力学性能较高的金属模简易模具钢制模具 快速成形与快速

40、制模模具逆向工程样件数据采集CAD模型重建CAD/CAE系统快速成形产品样件CAM制造系统产品零件快速模具逆向工程：将实物转变CAD模型相关的数字化技术、模型重建技术和制造技术的总称逆向工程：反求工程 反向工程零件原型的数字化阶段1从测量数据中提取零件原型的几何特征阶段2原型CAD模型的重建阶段3CAD模型的检验与修正阶段4模具制造阶段5模具的逆向工程分为五个阶段模具逆向工程模具逆向工程1.基于三维激光扫描仪的数据采集三坐标测量机的组成示意图a 触发式测头 b 接触式扫描测头模具逆向工程2.基于三坐标测量机的数据采集（1）激光三角法测量原理激光三角法面光源测量的基本原理模具逆向工程2.基于三坐

41、标测量机的数据采集（2）结构光法激光三角法面光源测量的基本原理模具逆向工程2.基于三坐标测量机的数据采集（2）结构光法结构光法原理图模具逆向工程2.基于三坐标测量机的数据采集（2）ATOS激光扫描测量系统简介三维激光扫描仪模具逆向工程2.基于三坐标测量机的数据采集（2）ATOS激光扫描测量系统简介三维激光扫描仪 沿着特征方向走，顺着法向方向采集基本原则对规则形状对非规则样件依据数学定义这些元素所需的点信息进行数据采集 记录足够的数据点云信息模具逆向工程3.数据采集规划模具逆向工程1.基于特征的CAD模型建模2.基于点云的CAD模型建模（1）点云模型预处理1）删除噪声点.2）精细化处理.3）数据

42、点加密补充模具逆向工程2.基于点云的CAD模型建模（2）点云数据CAD模型构建1）基于点样条的曲面构建方法a点云b点云截面构建曲线c曲线构建曲面点-样条的曲面构建方法模具逆向工程2.基于点云的CAD模型建模（2）点云数据CAD模型构建2）基于测量点的曲面构建方法由点云直接拟合曲面模具逆向工程1.基于特征的逆向工程实例（1）分析波轮零件的特点（2）零件原型的数字化采集波轮样件扫描后的曲线模具逆向工程1.基于特征的逆向工程实例（3）建立三维CAD模型生成的样条曲线模具逆向工程1.基于特征的逆向工程实例（3）建立三维CAD模型曲面修改模具逆向工程1.基于特征的逆向工程实例（3）建立三维CAD模型生成

43、的样条曲线模具逆向工程1.基于特征的逆向工程实例（3）建立三维CAD模型“旋转”后的锥体曲面模具逆向工程1.基于特征的逆向工程实例（3）建立三维CAD模型由曲面变成实体模型模具逆向工程1.基于特征的逆向工程实例（3）建立三维CAD模型“阵列”5个相同曲面模具逆向工程1.基于特征的逆向工程实例（3）建立三维CAD模型完成的波轮模型上面 完成的波轮模型下面波轮零件CAD模型模具逆向工程1.基于特征的逆向工程实例（4）模型设计验证（5）模型快速设计快速生成的凸凹模三维图模具逆向工程1.基于特征的逆向工程实例（6）建立三维CAD模型型腔加工刀具轨迹图模具逆向工程2.基于点云的逆向工程实例材料为聚丙烯（

44、PP） 收缩率为1.5 密度=0.9g/cm3 净重80g异型塑料瓶样件模具逆向工程2.基于点云的逆向工程实例（1）零件原型的数字化采集三维扫描仪的采集点云模具逆向工程2.基于点云的逆向工程实例（2）建立三维CAD模型删除杂点模具逆向工程2.基于点云的逆向工程实例（2）建立三维CAD模型缩减点云数据模具逆向工程2.基于点云的逆向工程实例（2）建立三维CAD模型快速构造曲面设置模具逆向工程2.基于点云的逆向工程实例（2）建立三维CAD模型拟合出的曲面效果异型瓶CAD模型模具逆向工程2.基于点云的逆向工程实例（2）模具快速设计模具型腔图模具逆向工程2.基于点云的逆向工程实例（3）模具快速设计数控加

45、工刀具轨迹杆类零件的加工一、导柱的加工导柱加工方案的选择下料粗加工半精加工热处理精加工光整加工导柱杆类零件的加工一、导柱的加工 导柱的制造工艺过程工序划分、工艺方法和设备选用是根据生产类型、零件的形状、尺寸、结构及工厂设备技术状况等条件决定1下料按图样35x105锯床2车端，面打中心孔车端面，保持长度103.5，打中心孔。调头车端面至尺寸102，打中心孔车床3车外圆粗车外圆柱表面至尺寸20.4x68、28.4x26，并倒角。调头车外圆32至尺寸并倒角。切槽3x0.5至尺寸。车床4检验5热处理按热处理工艺对导柱进行处理，保证表面硬度50-55HRC6研中心孔研中心孔，调头研另一端中心孔车床7磨外

46、圆磨28k6,20f7外圆柱面，留研磨余量0.01，并磨10角磨床8研磨研磨外圆28k6, 20f7至尺寸，抛光R2和10角磨床9检验杆类零件的加工一、导柱的加工 导柱加工过程中的定位基准重合的两端中心孔定位硬质合金梅花棱顶尖锥形砂轮修正中心定位孔导柱的研磨进一步提高表面质量二、模柄与顶杆的加工套类零件的加工1、导套加工方案选择导套加工方案的选择下料粗加工半精加工热处理精加工光整加工材料20钢；表面渗碳深度0.81.2mm；5862HRC冲压模滑动式导套套类零件的加工工序号工序名称工序内容设备1下料按尺寸42x85切断车床2车外圆及内孔车端面保证长度82.5；钻25内孔至23；车38外圆至38

47、.4并倒角；镗25内孔至24.6和油槽至尺寸；镗26内孔至尺寸并倒角车床3车外圆倒角车37.5外圆至尺寸，车端面至尺寸4检验5热处理按热处理工艺进行，保证渗碳层深度为0.81.2mm；硬度为58车床6磨外圆磨外圆达图样要求；磨内孔留研磨余量.磨床7研磨内孔研磨2, 内孔达图样要求研磨R2画弧磨床8检验2导套的加工工艺过程板类零件的加工一、板类零件加工质量的要求1）表面间的平行度和垂直度2）表面粗糙度和精度等级3）模板上各孔的精度、垂直度和孔间距的要求二、冲压模座的加工1）冲压模座加工的基本要求2）冲压模座的加工原则3）获得不同精度平面的加工工艺方案4）加工上、下模座的工艺方案三、模板零件的装夹

48、与找正 坐标原点的确定工件的找正与定位板类零件的加工四、模板零件孔的加工 钻中心孔孔中心定位钻孔镗孔切削用量的选择工序号工序名称工序内容设备1下料37021055锻或火焰切割2热处理调质303铣边铣边至图样要求尺寸铣床4粗磨上下面粗磨上下面，留余量.5钻、扩、铰、镗孔按各孔位置打中心孔；钻16孔至12；扩16孔至15.8；沉24孔至深度要求；铰16孔至图样要求；钻20孔至12；扩20孔至19.8；沉30孔至深度要求；铰20孔至图样要求；钻40孔12；扩40孔至28；扩40孔至38；镗40孔至39.6；立式加工中心6坐标磨孔磨40孔至图样要求；坐标磨床7精磨上、下平面磨上下面至图样要求平面磨床8

49、检验检验全部尺寸百分表、千分尺、卡尺板类零件的加工设置坐标系换刀，启动主轴正传，运动到安全高度运动到钻孔位置调用钻孔子程序钻孔全部完成返回安全高度结束YN板类零件的加工五、超深孔加工的计算机辅助程序超深孔加工的工艺处理钻孔程序流程图钻孔的数控加工程序滑块的加工滑块加工方案的选择一滑块加工工艺过程二导滑槽的加工3三滑块的加工工序号工序名称工序内容设备1备料锻造毛坯2热处理退火后硬度240HBS3刨平面刨上下面啊、侧面、斜面、端面、端面凹槽刨床4磨平面磨上下面、两端面、侧面平面磨床5钳工划线划20 x孔中心线划端凹槽6钻镗孔钻M底孔，钻20,8至18，镗20,8斜孔至尺寸，留余量0.4，钻x至5.

50、9立式铣床检验热处理对导轨、15斜面、20,8内孔局部热处理，保证硬度53磨平面磨各平面、斜面、凹槽、端面至图样要求平面磨床研磨内孔研磨20,8至要求钻孔铰孔与型芯配装后钻x孔并配铰孔钻床钳工装配对x安装定位销检验凸模的加工方案一：备料锻造退火铣六面磨六面划线/作螺纹孔铣外形热处理成形磨外形方案二：备料锻造退火铣六面磨六面划线/作螺纹孔/漏料孔/穿丝孔热处理线切割研磨注：经比较优先选择方案二制造凸模、型芯的工艺过程一凸模的加工制造凸模、型芯的工艺过程二1、牛头刨床刨削凸模1)刨削前的准备2）刨削过程3）热处理4）研磨5）检验凸模的加工成形砂轮磨削法三、凸模、型芯的成形磨削成形砂轮磨削法凸模的加

51、工正弦精密平口钳三、凸模、型芯的成形磨削夹具成形磨削法 （1）正弦精密平口钳 H1=Lsin凸模的加工正弦分中夹具三、凸模、型芯的成形磨削（3）正弦分中夹具凸模的加工三、凸模、型芯的成形磨削（3）正弦分中夹具分度盘工作原理凸模的加工三、凸模、型芯的成形磨削（3）正弦分中夹具测量调整器的调整凸模的加工四、数控成形磨削1）用成形砂轮磨削用成型砂轮磨削凸模的加工四、数控成形磨削2）仿形磨削用成型砂轮磨削凸模的加工四、数控成形磨削3）复合磨削复合磨削凸模的加工光学曲线磨床的投影放大原理图五、光学曲线磨按放大样板或放大图进行磨削加工凹模的加工硬质合金冲孔模具型孔板二、型孔的电火花加工对各种模具成形孔的穿

52、孔加工凹模的加工拼接型孔三、镶拼型孔的加工1、型孔的镶拼方法及分段拼接发凹模的加工镶嵌型孔三、镶拼型孔的加工1、型孔的镶拼方法及分段镶嵌型孔凹模的加工定子槽型孔拼块三、镶拼型孔的加工2、拼块的制造过程（1）定子槽拼块的制造过程1）锻造毛坯2）热处理3）毛坯外形加工4)坯料检验5)热处理凹模的加工定子槽型孔拼块三、镶拼型孔的加工2、拼块的制造过程6)平面磨削凹模的加工磨削外径三、镶拼型孔的加工2、拼块的制造过程7)磨削外径凹模的加工细磨平面三、镶拼型孔的加工2、拼块的制造过程8)磨削外径凹模的加工细磨平面三、镶拼型孔的加工2、拼块的制造过程9)磨削刃口部位凹模的加工三、镶拼型孔的加工2、拼块的制造过程9)磨削刃口部位10）端面磨削11）检验分段磨削凹模的加工等距槽型孔拼块三、镶拼型孔的加工2、拼块的制造过程（2）等距槽型孔拼 块的磨削工艺1）坯料准备2）磨削平面凹模的加工等距槽型孔拼块三、镶拼型孔的加工2、拼块的制造过程（2）等距槽型孔拼 块的磨削工艺3