（中职）模具制造技术第三章-模具零件的机加工教学课件

1、YCF正版可修改PPT（中职）模具制造技术第三章模具零件的机加工教学课件第三章 模具零件的机加工第一节 模具零件制造的划线工序第二节 零件外圆柱面的机加工第三节 零件表面的机加工第三章 模具零件的机加工本章概述模具零件的加工，主要包括对零件的外形表面、成型表面以及其他工作面的加工。模具零件的外形表面一般采用切削效率较高的金属切削机床进行机加工，如车床、刨床、铣床、磨床等。将材料加工成模具的方法，主要有机械加工、特种加工、塑性加工和铸造等。随着科学技术的发展，采用特种加工方法加工模具成型表面所占的比重逐渐加大，但是目前用金属切削机床加工模具成型表面仍是主要的方法。本章主要介绍用金属切削机床加工模

2、具零件基本外形表面的机械加工方法。下一页返回第三章 模具零件的机加工教学目标1.了解模具零件制造的划线工序。2.熟练掌握车削、磨削、铣削、刨削加工的特点及应用。3.了解各种机床的结构、特点、工作原理及刀具的夹装方法。4.掌握孔的各种加工方法。5.了解成型磨削加工工艺。下一页返回第一节 模具零件制造的划线工序划线工序是零件成型加工前的重要工序。零件经外形加工后，以某些面为准，在待加工部位划出所有需加工部位的尺寸及中心位置线，作为后面工序加工时定位、找正、加工和测量的参考依据，但最后的尺寸精度仍需要通过加工来保证。划线工序一般由钳工操作。划线的方法有以下几种:1.普通划线法利用常规划线工具进行划线

3、，其精度一般为0. 10. 2mm2.样板划线法常用于多型腔及复杂形状的划线，利用线切割机床或样板铣床加工出样板，然后以某一基准在模块上按样板划线。上一页下一页返回第一节 模具零件制造的划线工序3.精密划线法一般利用高精度机床及附件进行划线，主要方法为:利用铣床的工作台及回转工作台的坐标移动及圆周运动进行划线，并利用块规、千分表及量棒等工具来检测工作台及回转台的位移精度，划线精度可达0. 05 mm ;利用数控铣床或数显铣床划线，划线精度可达0. 01 mm ;利用坐标镗床划线，划线精度可达0. 005 0. 0l mm ;利用样板铣床划线，精度可达微米级。精密划线的加工线可以直接作为加工及测

4、量的基准。上一页下一页返回第一节 模具零件制造的划线工序4.打样冲孔为防止加工时磨掉划出的加工线，需沿划出的加工线全长及在中心位置的交点上打样冲孔，样冲孔的深度应该保证精加工后不会残留痕迹，中心位置交点处的样冲孔必须准确地打在交点的中心位置，要求精度较高时应在机床上用中心钻定中心位置，或利用坐标镗床定孔的中心位置。上一页返回第二节 零件外圆柱面的机加工外圆柱面在模具零件中经常存在，例如导柱、导套、顶杆、型芯等。加工外圆柱面时，首先要保证外圆柱面的尺寸精度要求，还要满足各相关表面的同轴度、垂直度要求。外圆柱面的加工一般是在车床上进行粗加工和半精加工，然后在外圆磨床上进行精加工。精度要求更高的外圆

5、柱面，还需经过研磨。下一页返回第二节 零件外圆柱面的机加工一、车削加工车削加工是在车床上利用工件相对于刀具旋转对工件进行切削加工的方法。车削加工的切削能主要由工件而不是刀具提供。车削是最基本、最常见的切削加工方法，在生产中占有十分重要的地位。车削适于加工回转表面，大部分具有回转表面的工件都可以用车削方法加工，如内外圆柱面、内外圆锥面、端面、沟槽、螺纹和回转成型面等，所用刀具主要是车刀。车削加工精度一般为IT8IT7，表面粗糙度Ra为6. 311. 6m。精车时，加工精度可达IT6IT5，粗糙度可达0. 40. 1m上一页下一页返回第二节 零件外圆柱面的机加工1.车床和车刀车床有很多种，比如卧式

6、车床、立式车床、六角车床、转塔车床、多刀半自动车床、数控车床等。其中卧式车床的通用性较好，应用最为广泛。图3-1所示为常用卧式车床的外形图。外圆车刀主要有直头车刀、弯头车刀、90偏刀等，如图3-2所示。2.零件在车床上的装夹方法(1)卡盘装夹卡盘分为三爪自定心卡盘和四爪单动卡盘，如图3-3所示。三爪自定心卡盘的三只卡爪能同步沿径向移动，对零件夹紧或松开，并能实现自动定心，装夹方便而迅速。它的夹紧力较小，适于装夹中小型圆柱形、正三边形和正六边形零件。上一页下一页返回第二节 零件外圆柱面的机加工四爪单动卡盘的四只卡爪能逐个单独沿径向移动，它的夹紧力较大，但校正零件位置较麻烦、费时，适于装夹在单件、

7、小批量生产中的非圆柱形零件。(2)顶尖装夹对于较长的轴类零件的装夹，特别是在多工序加工中，重复定位精度要求较高的场合，一般采用两顶尖装夹，如图3-4所示，前顶尖插入主轴锥孔，后顶尖插入尾座套筒锥孔，零件由安装在主轴上的拨盘通过鸡心夹头带动旋转。这种装夹方法由于顶尖工作部位细小，支承面积较小，装夹不够牢靠，所以加工时不宜采用大的切削用量。上一页下一页返回第二节 零件外圆柱面的机加工在粗加工时，为了提高生产率，常采用大的切削用量，切削力很大，而此时对零件的位置精度要求不高，这时常采用主轴端用卡盘、尾座端用顶尖的“一夹一顶”的装夹方法，如图3-5所示。(3)心轴装夹对于内、外圆同轴度和端面对轴线垂直

8、度要求较高的套类零件，如导套等，可采用心轴装夹，如图3 -6所示，先精加工内孔，再以内孔定位将零件安装在心轴上，然后把心轴安装在前后顶尖之间。采用这种方法装夹时，零件内孔精加工的尺寸精度越高，则加工后外圆与内孔之间的位置精度就越高。(4)中心架、跟刀架辅助支承在加工特别细长的轴类零件时，为了增加零件的刚度，防止零件在加工中弯曲变形，常使用中心架或跟刀架作为辅助支承。中心架和跟刀架的使用如图3-7所示。上一页下一页返回第二节 零件外圆柱面的机加工二、磨削加工磨削是在磨床上用砂轮作为切削刀具对工件进行切削加工的方法。该方法的特点是:由于砂轮磨粒本身具有很高的硬度和耐热性，因此磨削能加工硬度很高的材

9、料，如淬硬的钢、硬质合金等;磨削速度很高，磨床刚度好;采用液压传动，因此磨削能经济地获得高的加工精度和小的表面粗糙度;由于剧烈的摩擦，而使磨削区温度很高;磨削时的径向力很大。上一页下一页返回第二节 零件外圆柱面的机加工金属磨削的实质是工件被磨削的金属表层，在无数磨粒瞬间的挤压、摩擦作用下生产变形，而后转为磨屑，并形成光洁表层的过程。金属磨削过程可分为三个阶段，砂轮表层的磨粒与工件材料接触，为弹性变形成为第一阶段，磨粒继续切入工件，工件材料进入塑性变形的第二阶段，材料晶粒发生滑移。使塑性变形不断增大，当力达到工件的强度极限时，被磨削层材料产生挤裂，即进入第三阶段，最后被切离。外圆柱面的磨削是在外

10、圆磨床上用砂轮对零件进行加工，其主运动是砂轮的旋转。磨削精度可达IT6IT4，表面粗糙度Ra可达1. 250. 01m，甚至可达0. 10. 008m上一页下一页返回第二节 零件外圆柱面的机加工图3-8所示为常用万能外圆磨床的外形图。磨外圆时零件常用的装夹方法有:两顶尖装夹、三爪自定心卡盘装夹和四爪单动卡盘装夹。两顶尖装夹零件的方法如图3 -9所示。由于磨床所用的前、后顶尖都是固定不动的，尾座顶尖又是依靠弹簧顶紧零件，使零件和顶尖始终保持适当的松紧程度，可以避免磨削因顶尖摆动而影响零件的加工精度。所以，两顶尖装夹零件的方法使用方便，定位精度高，应用最为普遍。上一页下一页返回第二节 零件外圆柱面

11、的机加工在外圆磨床上磨外圆的方法有纵向磨削法和横向磨削法。纵向磨削法如图3-10(a)所示，砂轮高速回转做主运动，零件低速回转作圆周进给运动，工作台作纵向往复进给运动，实现对零件整个外圆表面的磨削。每当一次纵向往复行程终了，砂轮做周期性的横向进给运动，直到达到所需的磨削深度。纵向磨削法的磨削质量高，在生产中应用广泛，但生产率较低。横向磨削法如图3-10(b)所示，磨削时由于砂轮厚度大于零件被磨削外圆的长度，零件无纵向进给运动，砂轮高速回转做主运动，同时砂轮以很慢的速度连续或间断地向零件横向进给切入磨削，直到磨去全部余量。横向磨削法的生产率较高，但加工精度低，一般只适用于磨削长度较短的外圆表面以

12、及不能用纵向进给的场合，如磨削有阶台的轴颈。上一页返回第三节 零件表面的机加工平面作为模具零件上最多的一种表面形式，虽然结构很简单，但是由于常常用做基准面或零件相互之间的连接面，所以在加工平面的过程中，要求较高。除了要保证平面的尺寸精度和平面度以外，还要保证各相关平面的平行度、垂直度要求。平面的加工一般是采用牛头刨床、龙门刨床和铣床进行刨削和铣削加工，去除毛坯上的大部分加工余量，然后再通过平面磨削进行精加工，以达到设计要求。下一页返回第三节 零件表面的机加工一、铣削加工在机械制造工业中，铣削加工是最常用的加工方法之一。铣削的加工精度一般可达IT8IT7，表面粗糙度Ra为6. 31. 6m。铣削

13、加工的加工范围比较广泛，主要用来加工平面(按加工时工件所处的位置分为水平面，垂直面，斜面)，台阶面，沟槽(键槽，燕尾槽，T形槽等)，也可进行钻孔、铰孔、镗孔等。常用的铣床有卧式铣床、立式铣床、工具铣床和龙门铣床。中小型平面一般采用铣床铣削加工。上一页下一页返回第三节 零件表面的机加工1.铣床和铣刀铣床的种类主要有卧式升降台铣床、立式升降台铣床、龙门铣床、工具铣床及各种专门铣床等。图3-11所示为常用万能卧式升降台铣床的外形图。铣刀是一种多刃回转刀具，铣削时同时参加切削的切削刃较长，且无空行程，铣削速度也较高，所以生产率较高。加工平面的铣刀包括圆柱形铣刀、端铣刀;加工沟槽用的铣刀包括三面刃铣刀、

14、锯片铣刀、立铣刀、波形刃立铣刀、键槽铣刀;加工成型面用的铣刀包括成型铣刀、模具铣刀等。下面只介绍加工平面的铣刀。上一页下一页返回第三节 零件表面的机加工(1)圆柱形铣刀如图3-12(a),(b)所示，一般用于加工较窄的平面，分为粗齿和细齿两种，分别用于粗加工和精加工。(2)端铣刀分为整体式、镶齿式和可转位式3种，如图3-12(c)所示，用于粗、精铣各种平面。平面铣削可以采用圆柱形铣刀对零件进行周铣或者采用端铣刀对零件进行端铣，如图3-13所示。上一页下一页返回第三节 零件表面的机加工2.常用铣刀安装过程常用的带孔铣刀如圆柱铣刀、端铣刀、圆盘铣刀、角度铣刀、成型铣刀等的安装过程如下:根据刀具的宽

15、度和安装位置选择固定环;将铣刀、固定环的内孔及两端面擦拭干净，避免因污物而影响安装精度;用扳手将拉杆螺打松开，将吊架取下，并将刀杆擦拭干净;根据铣刀的位置，将一定数量的固定环套在刀杆上，然后将铣刀套上，最后套上一定数量的固定环;用螺母紧固后，安装吊架，收紧拉杆使刀杆锥面和锥孔紧密配合。上一页下一页返回第三节 零件表面的机加工3.铣削方式根据铣削时主运动速度方向与零件进给方向的相同或相反，铣削分为顺铣和逆铣。(1)顺铣铣刀的旋转方向和零件的进给方向相同的铣削方式称为顺铣，如图3-14(a)所示。顺铣时，铣削力的水平分力与零件的进给方向相同，零件台进给丝杠与固定螺母之间一般有间隙存在，因此切削力容

16、易引起零件和工作台一起向前窜动，使进给量突然增大，引起打刀。在铣削铸件或锻件等表面有硬皮的零件时，顺铣时刀齿首先接触零件硬皮，加剧了铣刀的磨损。但是顺铣时，铣刀切入零件是从切削厚处切到薄处，因此铣刀后刀面与零件已加工表面的挤压、摩擦小，零件加工表面质量较高。上一页下一页返回第三节 零件表面的机加工(2)逆铣铣刀的旋转方向和零件的进给方向相反的铣削方式称为逆铣，如图3-14(b)所示。逆铣可以避免顺铣时发生的窜动现象。逆铣时，切削厚度从零开始逐渐增大，因而刀刃开始经历一段在切削硬化的已加工表面上挤压滑行的阶段，加速了刀具的磨损，并使零件已加工表面受到冷挤压、摩擦作用，影响零件已加工表面的质量。同

17、时，逆铣时，铣削力的垂直分力将零件上抬，易引起振动。一般而言，在铣床上进行圆周铣削时，一般采用逆铣。只有当把丝杠的轴向间隙调整到很小，或者当水平分力小于工作台导轨间的摩擦力时，才选用顺铣。上一页下一页返回第三节 零件表面的机加工4.铣平面方法平面的铣削加工在卧式和立式铣床上都可以实现。铣平面的步骤如下:选择和安装铣刀，铣平面多选用螺旋齿高速钢铣刀，铣刀的宽度应大于工件宽度。根据铣刀内径选择适当的长刀杆，把铣刀安装好;对被加工面的加工尺寸进行测量;安装工件，安装工件的方法有:普通平口虎钳和台面直接安装，铣削圆柱体上的平面时，还可用V形铁安装;上一页下一页返回第三节 零件表面的机加工启动机床，使铣

18、刀对准并刚刚接触工件表面，记下这时的刻度值，然后退出工件，调整工作台至合理的切削深度;调整工作台纵向自动停止档铁，把工作台前面T形槽内的两块档铁固定在与工作行程起止相应的位置，可实现工作台自动停止进给;开始铣削。上一页下一页返回第三节 零件表面的机加工二、刨削加工在刨床上利用做直线往复运动的刨刀加工工件的过程称为刨削。刨削加工主要用来加工各种平面、直线形(母线为直线)沟槽和直线形成型面等。在实际生产中，一般用于毛坯加工、单件小批生产、修配等。上一页下一页返回第三节 零件表面的机加工1.刨削加工的优缺点刨削加工的优点有:刨削的通用性好，生产准备容易;刨床结构简单，操作方便，有时一人可开几台刨床;

19、刨刀与车刀基本相同，制造和刃磨简单;刨削的生产成本较低，尤其对窄而长的工件或大型工件的毛坯或半成品可采用多刀、多件加工，有较高的经济效益。上一页下一页返回第三节 零件表面的机加工刨削加工的缺点有:生产效率低，由于刨刀在切入和切出时会产生冲击和振动，并需要缓冲惯性，另外，刨削为单刀单刃断续切削，回程不切削且前后有空行程，因此，刨削速度低，生产效率也低;加工质量不高，刨削加工工件的尺寸精度一般为IT10IT8，表面粗糙度值Ra一般为6. 3 1. 6m，直线度一般为0. 040. 12mm/m，因此刨削加工一般用于毛坯、半成品、质量要求不高及形状较简单零件的加工。上一页下一页返回第三节 零件表面的

20、机加工2.刨床和刨刀刨床主要分为牛头刨床和龙门刨床。牛头刨床外形如图3-15所示。刨削加工中，中、小型平面多采用牛头刨床刨削加工;大型平面多采用龙门刨床刨削加工。在刨床上可以加工各种平面(水平面、垂直面和斜面)，也可以加工各种沟槽(直槽,T形槽、燕尾槽,V形槽等)，如图3-16所示。刨削时，刀具的往复直线运动为切削主运动。因此，刨削速度不可能太高，生产率较低。刨削比铣削平稳，其加工精度一般可达IT9IT7，表面粗糙度Ra为12.53.2m。上一页下一页返回第三节 零件表面的机加工刨刀属于单刃刀具，其几何形状与车刀大致相同。由于刨刀在切入零件时受到较大的冲击力，所以刀杆的截面积一般比较大。刨刀有

21、直杆和弯颈两种形式，如图3-17所示。采用弯颈刨刀，可以避免刨削时产生“扎刀”现象(即刨刀在受到较大的切削力弯曲时，刀尖不能从加工面上提起来)。3.包明刀和零件的装夹刨刀的装夹如图3-18所示。装夹位置要正，刀头伸出长度应尽可能短，夹紧要牢固。上一页下一页返回第三节 零件表面的机加工较小的零件可用固定在工作台上的平口虎钳装夹，如图3-19所示。平口虎钳在工作台上的位置应正确，必要时应用百分表找正。装夹零件时应注意零件高出钳口或伸出钳口两端不宜太多，以保证夹紧可靠。较大的零件可置于工作台上，用压板、螺栓、挡块等直接装夹，如图3-20所示。上一页下一页返回第三节 零件表面的机加工三、平面磨削加工1

22、.平面磨床平面磨削是在平面磨床上进行的。平面磨床按其砂轮轴线的位置和工作台的结构特点，可分为卧轴矩台平面磨床、卧轴圆台平面磨床、立轴矩台平面磨床、立轴圆台平面磨床等几种类型，如图3-21所示。其中卧轴矩台平面磨床应用最广。平面磨削的加工精度一般可达IT6IT5，表面粗糙度Ra为0. 40. 2m。平面磨削加工余量的选择见表3-1(单位:mm。上一页下一页返回第三节 零件表面的机加工2.平面磨削方式根据磨削时砂轮工作面的不同，平面磨削可分为周磨法和端磨法。(1)周磨法周磨法如图3-21(a),(c)所示。砂轮的工作面是圆周表面，磨削时砂轮与工件接触面积小，发热小、散热快、排屑与冷却条件好，因此可

23、获得较高的加工精度和表面质量，通常适用于加工精度要求较高的零件。但由于平磨采用间断的横向进给，因而生产率较低。上一页下一页返回第三节 零件表面的机加工(2)端磨法端磨法如图3 -21(b),(d)所示。它是用砂轮的端面磨削零件平面。磨削时磨头轴伸出长度短，刚性好，磨头又主要承受轴向力，弯曲变形小，因此可采用较大的磨削用量。砂轮与工件接触面积大，同时参加磨削的磨粒多，故生产率高，但散热和冷却条件差，且砂轮端面沿径向各点圆周速度不等而产生磨损不均匀，故磨削精度较低。一般适用于大批生产中精度要求不太高的零件表面加工，或直接对毛坯进行粗磨。为减小砂轮与工件接触面积，将砂轮端面修成内锥面形，或使磨头倾斜

24、一个微小的角度，这样可改善散热条件，提高加工效率，磨出的平面中间略成凹形，但由于倾斜角度很小，下凹量极微。上一页下一页返回第三节 零件表面的机加工四、孔的加工模具零件中孔的加工占整个模具零件加工的很大比重。按照形状分，模具零件中孔的种类有圆形、方形、多边形及不规则形状的异形孔。异形孔的加工大多采用电火花、电火花线切割等特种加工方法来加工，本小节仅讨论圆形孔的加工方法。内孔表面加工方法较多，常用的有钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、磨孔、拉孔、研磨孔、珩磨孔、滚压孔等。上一页下一页返回第三节 零件表面的机加工1.一般孔的机加工(1)钻孔用钻头在工件实体部位加工孔称为钻孔。钻孔属粗加工，可达到的尺寸公差等级

25、为IT13IT11，表面粗糙度为Ra5012. 5m。一般用做要求不高的孔(如螺栓通过孔、润滑油通道孔等)的加工或高精度孔的预加工。钻床分为台式钻床、立式钻床和摇臂钻床。台式钻床是小型钻床，如图3-22所示，它结构简单，常安装在台桌上，只能手动进给，用来加工直径小于12 mm的孔。立式钻床如图3-23所示，适用于中、小型零件的单件、小批量生产。摇臂钻床如图3-24所示，适用于加工一些大而重的零件上的孔(零件不动，移动主轴)。上一页下一页返回第三节 零件表面的机加工在钻床上除了进行钻孔以外，还可以进行扩孔、铰孔、惚孔、攻螺纹、刮平面等加工，如图3-25所示。麻花钻是钻孔的常用刀具，一般由高速钢制

26、成，其结构分为柄部、颈部和工作部分，如图3-26所示。柄部是麻花钻的夹持部分，切削时用来传递转矩。颈部是麻花钻刀体和柄部之间的过渡部分，在麻花钻制造的磨削过程中起退刀槽作用。工作部分包括切削部分和导向部分，导向部分有两条对称的棱边和螺旋槽，其中较窄的棱边起导向和修光孔壁的作用，较深的螺旋槽用来排屑和输送切削液。切削部分担任主要的切削工作。上一页下一页返回第三节 零件表面的机加工由于麻花钻长度较长，钻芯直径小而刚性差，又有横刃的影响，故钻孔有以下工艺特点:钻头容易偏斜，由于横刃的影响定心不准，切入时钻头容易引偏，且钻头的刚性和导向作用较差，切削时钻头容易弯曲;孔径容易扩大，钻削时钻头两切削刃径向

27、力不等将引起孔径扩大，卧式车床钻孔时的切入引偏也是孔径扩大的重要原因;此外钻头的径向跳动等也是造成孔径扩大的原因;钻削时轴向力大，这主要是由钻头的横刃引起的。上一页下一页返回第三节 零件表面的机加工钻头的装夹根据其柄部的不同而不同。钻头的柄部分为直柄和锥柄两种，直柄钻头需用带锥柄的钻夹头夹紧，再将钻夹头的锥柄插入钻床主轴的锥孔中。如果钻夹头的锥柄不够大，可套上过渡用钻套再插入主轴锥孔。对于锥柄钻头如果其锥柄规格与主轴锥孔规格相符，则将钻头锥柄直接插入主轴锥孔，不相符时也可加用钻套。钻夹头和钻套的外形如图3-27所示。对于孔径较小的小型零件，可采用平口钳装夹进行钻削;对于孔径较大的零件，由于钻削

28、时转矩较大，为了保证装夹可靠和操作安全，可采用压板、V形块、螺栓等装夹，如图3-28所示。上一页下一页返回第三节 零件表面的机加工(2)扩孔 扩孔是用扩孔钻对已钻出的孔做进一步加工，以扩大孔径并提高精度和降低表面粗糙度。扩孔可达到的尺寸公差等级为IT11IT10，表面粗糙度值为Ra12. 56. 3m,属于孔的半精加工方法，因此扩孔常用做铰孔、镗孔和磨孔前的预加工，也可以作为精度要求不高的孔的最终加工。扩孔可采用加大的走刀量，加工精度比钻孔高，而且还能纠正被加工孔轴线的歪斜，扩孔钻与麻花钻相似，但有34个切削刃，其导向性好，钻芯直径较大，没有横刃，刀体刚度和强度高，因此切削稳定。由于扩孔时切削

29、深度较小，所以切屑少，如图3-29所示。上一页下一页返回第三节 零件表面的机加工(3)惚孔惚孔是指用惚钻加工各种埋头螺钉、沉头座、锥孔及凸台端面等。常用的几种惚钻外形及加工方法如图3-30所示，其中图3-30(a)所示为惚圆柱形沉头孔，图3-30(b),(c)所示为惚圆锥形沉头孔(锥角有60,90和120三种)，图3-30(d)所示为惚孔端面的凸台平面。惚钻上制有定位导柱d1，用来保证被惚孔或端面与原来孔的同轴度或垂直度要求。上一页下一页返回第三节 零件表面的机加工(4)铰孔铰孔是用铰刀对中小直径的未淬硬孔进行半精加工和精加工的方法。铰孔的加工余量小，切削厚度薄，加工精度可达IT8IT6，表面

30、粗糙度Ra可达1. 60. 4m。模具制造中常需要铰孔的有:销钉孔，安装圆形凸模、型芯或顶杆的孔，冲裁模刃口锥孔等。铰刀是多刃刀具，有612条刀齿，如图3-31所示。铰刀的工作部分由引导部分l1、切削部分l3、修光部分l2组成。引导部分是铰刀进入孔时的导向部分。切削部分承担主要的切削工作，其切削半锥角较小，一般B=115，因此铰削时定心好，切屑薄。修光部分对孔壁起修光作用。上一页下一页返回第三节 零件表面的机加工铰刀分为机用铰刀和手用铰刀两种。机用铰刀用于成批生产，装在钻床、车床、铣床、镗床等机床上进行铰孔，有锥柄和直柄两种形式。手用铰刀的切削部分较长，导向作用好，用于单件、小批量生产。铰削有

31、如下的工艺特点:铰孔的精度和表面粗糙度主要不取决于机床的精度，而取决于铰刀的精度、铰刀的安装方式、加工余量、切削用量和切削液等条件;上一页下一页返回第三节 零件表面的机加工铰刀为定径的精加工刀具，铰孔比精镗孔容易保证尺寸精度和形状精度，生产率也较高，对于小孔和细长孔更是如此，但由于铰削余量小，铰刀常为浮动连接，故不能校正原孔的轴线偏斜，孔与其他表面的位置精度则需由前工序或后工序来保证;铰孔的适应性较差，一定直径的铰刀只能加工一种直径和尺寸公差等级的孔，如需提高孔径的公差等级，则需对铰刀进行研磨，铰削的孔径一般小于80mm，常用的在40mm以下，对于阶梯孔和盲孔则铰削的工艺性较差。上一页下一页返

32、回第三节 零件表面的机加工(5)镗孔 镗孔是常用的孔加工方法之一，是指用镗刀对已钻出、铸出或锻出的孔做进一步的加工，通常用于加工尺寸较大、精度要求较高的孔，特别是分布在不同表面上，孔距和位置精度要求较高的孔，如箱体上的孔。镗孔可分为粗镗、半精镗和精镗。粗镗的尺寸公差等级为IT13IT12，表面粗糙度Ra为12. 56. 3m;半精镗的尺寸公差等级为IT10IT5，表面粗糙度Ra为6. 33. 2m;精镗的尺寸公差等级为IT8IT7，表面粗糙度Ra为1. 60. 8m。镗床分为立式镗床、卧式镗床和坐标镗床。卧式镗床如图3-32所示。在镗床上除了镗孔以外，还可以进行钻孔、铰孔，以及用多种刀具进行平

33、面、沟槽和螺纹的加工。图3-33所示为卧式镗床上镗削的主要内容。上一页下一页返回第三节 零件表面的机加工镗刀按照切削刃的数量可以分为单刃镗刀和双刃镗刀。单刃镗刀适用于孔的粗、精加工，但切削效率低，对工人的操作技术要求高。加工小直径孔的镗刀通常作成整体式，加工大直径孔的镗刀可做成机夹式。图3-34所示为镗床上使用的机夹式单刃镗刀。单刃镗刀镗削具有以下特点:镗削的适应性强，镗削可在钻孔、铸出孔和锻出孔的基础上进行，可达的尺寸公差等级和表面粗糙度值的范围较广，除直径很小且较深的孔以外，各种直径和各种结构类型的孔几乎均可镗削;上一页下一页返回第三节 零件表面的机加工镗削可有效地校正原孔的位置误差，由于

34、镗杆直径受孔径的限制，一般其刚性较差，易弯曲和振动，故镗削质量的控制(特别是细长孔)不如铰削方便;镗削的生产率低，因为镗削需用较小的切深和进给量进行多次走刀以减小刀杆的弯曲变形，且在镗床和铣床上镗孔需调整镗刀在刀杆上的径向位置，故操作复杂、费时;镗削广泛应用于单件小批生产中各类零件的孔加工，在大批量生产中，镗削支架和箱体的轴承孔，需用镗模。上一页下一页返回第三节 零件表面的机加工双刃镗刀的两端都有切削刃，工作时可消除径向力对镗杆的影响，零件的孔径尺寸和精度由镗刀径向尺寸保证。双刃镗刀多采用浮动连接结构，可以减少镗刀块安装误差及镗杆径向跳动所引起的加工误差。(6)内圆磨削模具零件中要求很高的孔(

35、如型孔、导向孔等)，一般采用内圆磨削进行精加工。内圆磨削可在内圆磨床或万能外圆磨床上进行，图3-35所示为在万能外圆磨床上磨削内孔的两种方法:纵向磨削法和横向磨削法，与外圆的磨削方法相同。上一页下一页返回第三节 零件表面的机加工(7)珩磨为了进一步提高孔的表面质量，可以增加珩磨工序。珩磨是使用具有几条油石(砂条)的珩磨头，对预先磨过或精镗过的孔进行精密加工。珩磨加工示意图如图3-36所示，零件安装在珩磨机的工作台上固定不动，珩磨头与珩磨机主轴浮动连接，珩磨头插入零件的孔中，并使油石以一定压力与孔壁接触。珩磨头由机床主轴带动旋转，同时沿轴向作往复运动，使油石从孔壁切除一层极薄的金属，加工余量一般

36、为0. 0150. 02mm。珩磨的加工精度可达IT6以上，表面粗糙度Ra为0. 630. 04m上一页下一页返回第三节 零件表面的机加工2.深孔加工深孔加工的难点在于刀具细长，刚度差，强度低，易引起刀具偏斜。钻削中冷却润滑液难以进入，散热困难，导致刀具耐用性变差。排屑不易，会划伤已加工表面，而且会经常堵塞。深孔的口部常产生直径变大、出现锥形等现象，影响加工质量。模具零件中深孔主要有两类，一类是冷却水道孔和加热器孔，冷却水道孔的精度要求不高，但不能偏斜;加热器孔为了保证热传导效率，孔径和表面粗糙度有一定要求，孔径一般比加热棒大0. 10. 3 mm，表面粗糙度Ra为12. 56. 3m;另一类

37、是顶杆孔，顶杆孔的要求较高，孔径精度一般为IT8级，并有垂直度和表面粗糙度要求。上一页下一页返回第三节 零件表面的机加工这些深孔常用的加工方法包括:如果孔的深度很大并且精度要求较低，可采用先画线后两面对钻的加工方法;中、大型模具的深孔，可在摇臂钻床或专用深孔钻床上完成;中、小型模具的深孔，可用加长钻头在立式钻床或摇臂钻床上进行，加工时应注意及时排屑并进行冷却，进刀量要小，防止孔偏斜;对于有一定垂直度要求的深孔，加工时必须采用一定的工艺措施予以导向，如采用钻模等;对于直径小于20 mm且长径比大于100 : 1的深孔，多采用枪钻加工。上一页下一页返回第三节 零件表面的机加工枪钻的工作部分由高速钢

38、或硬质合金与无缝钢管压制成型的钻杆对焊而成。加工时零件旋转，枪钻进给，同时高压切削液由钻杆尾部注入，冷却切削后沿钻杆凹槽将切屑冲刷出来。枪钻加工深孔的示意图如图3-37(a)所示。也可以采用枪钻旋转，零件进给的加工方式，如图3-37(b)所示。上一页下一页返回第三节 零件表面的机加工3.精密孔加工精密孔对精度要求很高，能达到微米级。因此使用的加工方法也与一般方法不同。当孔精度为微米级时，较小的孔可采用坐标磨床加工，较大的孔可采用坐标镗床加工。(1)坐标磨床加工坐标磨削是将零件固定在坐标磨床精密的工作台上，并使工作台移动或转动到坐标位置，在磨头的高速旋转与插补运动下进行磨削的一种高精度加工方法。

39、立式单柱坐标磨床的外形如图3-38所示。它的工作台由一对互相垂直的精密丝杠螺母副驱动，定位精度可达0. 001 mm，且能数字显示。上一页下一页返回第三节 零件表面的机加工在坐标磨床上可以加工直径小于1mm至直径达200mm的高精度孔，尤其适合淬火的、高硬度的材料。坐标磨床的加工精度可达5gm左右，表面粗糙度Ra可达0. 80. 32m，甚至0. 2m，孔距精度可达0. 0050. 01mm。在坐标磨床上还可以进行零件的外形以及沉孔、锥孔的磨削加工。孔的位置精度一般不超过0. 060. 08mm.上一页下一页返回第三节 零件表面的机加工(2)坐标镗床加工坐标镗床是一种高精度孔加工机床，是利用精

40、密的坐标测量装置来确定工作台、主轴的位移距离，以实现零件和刀具的精确定位。立式双柱坐标镗床的外形如图3-39所示。在坐标镗床上还可以进行钻孔和铰孔加工。一般直径大于20mm的孔应先在其他机床上进行钻孔，小于20mm的孔可直接在坐标镗床上加工。在坐标镗床加工的孔的尺寸精度可达IT7IT6，表面粗糙度Ra可达0. 8m.上一页下一页返回第三节 零件表面的机加工五、零件的成型磨削加工成型磨削是磨加工中一种比较常见的加工方式，其特点是指按工件的要求，修整出相应形状的砂轮，工件作直线或圆周运动，用切入磨削法完成加工循环(螺纹磨削除外)，对技术设备有一定的要求。成型磨削作为对模具零件工作型面精加工的一种方

41、法，主要用于凸模和拼块凹模的精加工，具有高精度、高效率的特点，并且磨削精度不受热处理的影响。成型磨削的加工精度可达IT5，表面粗糙度Ra可达0. 1m。上一页下一页返回第三节 零件表面的机加工成型磨削是指工件成品需依赖研磨将之加工为特定形状，而不同于一般的平面、外圆、内径研磨。成型磨削工艺是先将砂轮用洗石笔或直接制造成所需的特定形状，再研磨使工件成为与砂轮相同的形状，这种磨法也叫“仿型研磨”，最常见的是电子零件冲压模具如端子接头，需将模具零件等距切沟并保持沟底底部锐角，以冲出所需的铜料成品形状。成型磨削可以在成型磨床、平面磨床或其他磨床上进行。如图3-40所示为成型磨床外形图。在成型磨床上磨削

42、时，零件装夹在万能夹具上，夹具可以调节在不同位置，因此能加工出平面、斜面和圆柱面。如果将万能夹具与成型砂轮配合使用，则可加工出复杂的曲面。成型磨削按照加工原理不同可以分为成型砂轮磨削法和夹具磨削法两种。上一页下一页返回第三节 零件表面的机加工1.成型砂轮磨削法成型砂轮磨削法也称为仿形法，如图3-41(a)所示，是将砂轮修整成与零件型面完全吻合的相反型面，再用砂轮去磨削零件，达到所需要的尺寸和技术要求。2.夹具磨削法夹具磨削法也称为范成法，如图3-41(b)所示，是将零件装夹在专用夹具上，在进给过程中夹具作一定规律的运动，有规律地改变零件与砂轮的位置，即可加工出所需零件的形状。常用的夹具有正弦精

43、密平口钳、正弦磁力台、正弦分中夹具、万能夹具等。上一页返回小锦囊 高精度磨削加工及先进的工艺方法为了适应各类零件的磨削，磨床和砂轮的品种、性能也有了进一步的发展，在基本型的基础上，又生产出精密型、高精度型、半自动型及数控型等10个系列，各类磨床的精度适应性和专门化程度均有很大提高，如适于模具制造的坐标磨床具有加工精度高使用寿命长等特点，近20年来，在我国，超硬磨料，如人造金刚石，立方氮化硼等，已广泛地应用于各种高硬度材料的磨削。下一页返回小锦囊要求精度高的机械零件的加工方法一般分为粗磨一半精磨一精磨一精密磨一超精磨五个阶段。磨削加工一般是属于零件的后道工序，即零件的精加工。因此，零件的尺寸精度

44、和相关面的位置精度以及有关表面的形状精度和表面粗糙度，都要在磨削中得到最后控制和保证，所以必须仔细分析和研究零件图及技术要求，根据对零件图的分析研究，就可以初步确定零件的加工顺序和所采用的加工方法。例如:尺寸精度IT6级，表示粗糙度Ra0. 80. 1m时一般只需要经过粗磨、精磨或粗磨。精磨和精密磨削，尺寸精度在IT6IT5表面粗糙度Ra0. 10. 5m时，一般要经过粗磨、半精磨、精磨、高精度磨削加工。磨削加工所用的机床除特殊机床外，一般采用通用工艺装备，以降低生产成本取得良好的经济效果，成批大量生产时，可以根据零件的加工精度和技术要求，尽量采用专用夹具、专用量具，以满足高生产率的要求，砂轮

45、的选择也应可能按照不同工序的不同要求考虑，磨料，粒度，硬度，尺寸等不但能保证工件的加工精度，同时对提高生产率也有利。上一页返回每章一练1.划线加工有哪几种方法?2.零件在车床上有哪几种装夹方法?各自特点是什么?3.磨削加工有何特点?4.铣削加工的加工范围有哪些?铣削有哪几种方式?5.根据图示写出刨床各组成部分的名称，并简要说明其作用?6.列举一般孔的几种加工方式并简述其工艺特点。7.简述深孔加工和精密孔加工的常用加工方法。返回图3-1 CA6140卧式车床 返回 1-主轴箱;2-卡盘;3-滑板;4-刀架;5-冷却管;6-尾座;7-丝杠;8-光杠;9-床身; 10-操纵杆;11-溜板箱;12-盛

46、液箱; 13-进给箱;14-挂轮箱 图3-2 外圆车刀返回(a)直头车刀;(b)弯头车刀;(c)90偏刀 图3-3 卡盘返回( a)三爪自定心卡盘;(b)四爪单动卡盘图3-4 两顶尖装夹零件 返回1一前顶尖;2一拨盘;3一鸡心夹头;4一后顶尖;5一尾座套筒;6一尾座图3-5 轴类零件的一夹一顶的装夹方法 返回图3-6 心轴装夹返回1-心轴;2-零件;3-开口垫圈;4-螺母图3-7 中心架和跟刀架的使用返回(a)中心架的使用;(b)跟刀架的使用图3-8 M1432B万能外圆磨床返回1-床身;2-头架; 3-横向进给手轮;4-砂轮;5-内圆磨具; 6-内圆磨头；7-砂轮架;8-尾座;9-工作台;10-挡块;11-纵向进给手轮图3-9 两顶尖装夹零件方法返回图3-10（a） 外圆纵向磨削法返回图3-10（b） 外圆横向磨削法返回图3-11 X6132万能卧式升降台铣床返回1-床身;2-主轴; 3-横梁; 4-挂架; 5-工作台;