模具工艺学教案

《模具工艺学教案》教案纸

科目：模具制造工艺班别：07春模具年月日星期

课题第一章第一节模具制造的基本概念

教学方法讲授、讨论教具实物、挂图课次1次/I周

教学目的：

1、了解模具制造的概念、现状及本课程的特点

2、了解本课程应完成的理论和能力目标

3、学习工艺过程及其组成

教学重点：

掌握工艺过程及其组成

教学难点：

结合实例理解工序、工位、工步的概念

一、概述、本课程的内容及其意义

1、国际、国内模具制造的现状及发展

2、我国模具行业现在的主要差距

教

3、本课程的意义及主要内容

4、本课程的主要知识目标与能力目标（冷冲模、塑料模具的非标零件的工艺规程的

编制与加工、装配）

学

二、工艺过程的基本概念

1、生产过程

2、工艺过程

过

安装、工位、工步、走刀

3、生产纲领、生产类型

单件生产、成批生产、大量生产

程

三、概述中要重点论述模具制造的现状与发展，包括世界的和中国目前水平，并对本

课程的特点、意义学习方法作明确讲解。工艺规程编制中的基本概念很重要，注意结

合工艺规程实例对比讲解工序、安装、工位等概念。

教第一次课要将本课程的知识目标和能力目标讲解清楚，既能激发学生兴趣，又给他们

树立了明确的目标。

学

作业：分析某方案工艺过程的组成（补充）

过

程

本课程的知识目标和能力目标讲解清楚，既能激发学生兴趣，又给他们树立了明

课后

确的目标。

小结

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科目：模具制造工艺班别：07春模具年月日星期

课题第二节模具加工工艺规程的制订

教学方法讲授、讨论教具实物、零件图课次2次/1周

教学目的：

1、了解精度获得的方法

2、掌握工艺规程的概念及工艺规程制订的方法、原则、步骤

3、掌握工艺卡、工序卡的填写

教学重点：

1、掌握工艺规程制订的方法与步骤

教学难点：

1、掌握零件结构的工艺性分析

一、获得加工精度的方法

1、获得尺寸精度的方法

(1)试切法

教(2)调整法

定尺寸刀具法、自动控制法

2、获得形状精度的方法

学(1)刀尖轨迹法

(2)仿形法

(3)成形法

过(4)展成法

3、获得位置精度的方法(工件的安装方法)

(1)直接找正安装

程(2)按划线找正安装

(3)用夹具安装

二、工艺规程概述

1、工艺规程定义

2、工艺规程的作用

3、工艺规程的格式

教(1)工艺卡

(2)工序卡

4、制订工艺规程的原则

5、制订工艺规程的原始资料

学6、制订工艺规程的步骤

三、零件图的分析

1、检查零件图的完整性和正确性

2、零件的结构工艺性分析

过

课后作业：分析零件结构的工艺性

程

课本课程的知识目标和能力目标讲解清楚，既能激发学生兴趣，又给他们树立

后了明确的目标。

小

结

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科目：模具制造工艺班别：07春模具年月日星期

课题模具加工工艺规程的制订

教学方法讲授、讨论教具实物、挂图课次3、4次/1周

教学目的：

1、了解毛坯种类、应用场合

2、掌握毛坯选择的方法

3、了解基准的概念

教学重点：

1、毛坯的选择

教学难点：

1、毛坯的实例选择

一、毛坯的选择

（一）毛候的种类

1.铸件

2.锻件

教

3.型材

4.焊接件

5.冷冲压件

学（N）毛候迄件时应考虑的❷素

（三）毛候的形吠号尺寸的确是

毛坯加工余量与毛坯公差

过四、定位基准的选择

（一）某率的槌念及其今美

基准

分类

程

1.设计基准

2.工艺基准

定位基准、工序基准、测量基准和装配基准。

（二）走俵双旗的送挣

1.精基准的选择原则

2.粗基准选择原则

毛坯的种类与特性介绍是选择毛坯的依据，要注意重点介绍各类毛坯的应用场

合，以便于选用。可结合各种毛坯实物讲解。

定位基准的概念、选择是工艺规程编制的重要组成，要结合定位概念讲解。注意分

析讲解设计基准、工艺基准的特点及选择。

作业：选择零件的毛坯及粗基准、精基准

零件的毛坯及粗基准、精基准

课后

小结

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科目：模具制造工艺班别：07春模具年月日星期

课题模具加工工艺规程的制订

教学方法讲授、讨论教具实物、挂图课次1次/2周

教学目的：

1、零件表面加工方法的选择

2、能合理选择零件表面加工方法

教学重点：

1、合理选择零件表面加工方法

教学难点：

2、拟定出合理的加工工艺路线

五、工艺路线的拟定

(一)表面拆工方彼的迄抻

选择原则:一般先根据表面的精度和粗糙度要求选定最终加工方法，然后再确定

教精加工前准备工序的加工方法，即确定加工方案。

考虑因素:

(1)工件材料的性质

(2)工件的结构和尺寸

学(3)生产类型

(4)具体生产条件

(5)特殊要求

经济精度:指在正常加工条件下(即不采用特别的工艺方法，不延长加工时间)

过所能达到的精度，这种精度称为经济精度。相应的粗糙度称为经济粗糙度。

(N)加工顺序的安梆

1、切削工序的安排原则

A、先粗后精

程

粗加工阶段一一主要是切除各表面上的大部分余量。

半精加工阶段一一完成次要表面的加工，并为主要表面的精加工作准备。

精加工阶段一一保证各主要表面达到图样要求。

光整加工阶段一一对于表面粗糙度要求很细和尺寸精度要求很高的表面

B.先主后次

C.先面后孔

教D.基面先行

2、热处理工序的安排

A.预备热处理

(1)正火、退火

(2)时效处理

学(3)调质

B.最终热处理

常用的有：淬火、渗碳淬火、渗氮等。

C.辅助工序的安排

,检验工序

过

-其它辅助工序有:表面强化和去毛刺、倒棱、清洗、防锈等均不要遗漏，要同等

重视。

3、工序的集中与分散

作业：拟定零件的加工路线

程

表面加工方法的选择注重其所应考虑的因素，经济的加工精度概念必须强调，以

便合理选择加工方法，加工顺序的安排及工艺路线的拟定注意分析大批量生产和

小号单件生产的区别。

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科目：模具制造工艺班别：07春模具年月日星期

课题模具加工工艺规程的制订

教学方法讲授、讨论教具实物、挂图课次2次/2周

教学目的：

1、加工余量的确定

2、会合理拟定工序尺寸及其公差

教学重点：

工序尺寸及其公差确定的基本方法

教学难点：

基W定不重合时工序尺寸及其公差的计算

六、加工余量的确定

（一）加工余量的泉本概念

1.工序余量

工序余量是指某一表面在一道工序中被切除的金属层厚度。

教

A.工序余量的计算

工序余量:等于前后两道工序尺寸之差。

B.总加工余量

总加工余量:是指零件从毛坯变为成品时从某一表面所切除的金属层总厚度。

学

（二）影响加工於量的因素

（三）加工余量的确定

过1、经验估计法

2、查表修正法

3、分析计算法

七、工序尺寸及其公差的确定

程工序尺寸：工件上的设计尺寸一般要经过几道工序的加工才能得到，每道工序所

应保证的尺寸叫工序尺寸。

（一）及摩孽合时，工方尺寸及其公差的计算

（二）双施系变合时，工净尺寸及其公差的揖算

1.工艺尺寸链的基本概念

2.工艺尺寸链的计算

例1：某零件孔的设计要求为“100+0。035mm,Ra值为0.8Hm,毛坯铸铁件，

教其加工工艺路线为：毛坯一一粗像一一精镶一一浮动像.求各序尺寸。

例2:测量基准与设计基准不重合时的工序尺寸的计算

如图所示套筒零件，两端面已加工完毕，加工孔底面C时，要保证尺寸16-0。35mm,

因该尺寸不便于测量，试标出测量尺寸。

学

课后作业用余量法计算工序尺寸及其偏差

过

程

工序尺寸及公差的计算是本章重点与难点，注意引导学生对比掌握基准重合与基准不重合时

球£工序尺寸及公差的计算，复习已学尺寸链的概念及计算方法。

小结

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课题机床与工艺装备的选择与机械加工生产率

教学方法讲授、讨论教具零件图课次3次/2周

教学目的：

1、机床与工艺装备的选择原则

2、机械加工生产率概念及分析

教学重点：

合理选择工序的机床与工艺装备

教学难点：

机械加工生产率分析

八、设备及工艺装备的选择

（一）设备的选择

（二）工艺装备的选择

1.夹具的选择

教2.刀具的选择

3.量具的选择

九、机械加工生产率和技术经济分析

（一）机械姮工或产率今新

学

1.时间定额

1）基本时间。

2）辅助时间

操作时间：基本时间和辅助时间的总和。

过3）工作地点服务时间

4）休息和自然需要时间

上述时间的总和称为单件时间。

5）准备终结时间

2.提高机械加工生产率的工艺措施

程A.缩减时间定额

（1）缩减基本时间

1）提高切削用量n、f、ap

2）减小切削长度

3）多件加工

（2）缩减辅助时间

1）采用先进高效夹具

2）采用多工位连续加工

3)采用主动检验或数字显示自动测量装置

4)采用两个相同夹具交替工作的方法

(3)缩减工作地点服务时间

(4)缩减准备终结时间

B.采用先进工艺方法

(1)采用先进的毛坯制造方法。

教

(2)采用少、无切屑新工艺

(3)采用特种加工

(4)改进加工方法

(^)工艺社程的技术经济今新

学1.生产成本和工艺成本

A.工艺成本的组成

(1)可变费用V

(2)不变费用S

2.工艺成本的计算

过年工艺成本随着年产量的变化而成正比地变化。

单件工艺成本与年产量是双曲线的关系。

课后作业进行工艺装备的选择，并进行机械加工生产率分析

程

工艺装备的选择要结合模具加工实际应用，加工生产率分析结合经济性，提出提高生产率的

课后

措施。注意结合生产实例讲解。

小结

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科目：模具制造工艺班别：07春模具年月日星期

课题模具零件加工的表面质量及模具经济性分析

教学方法讲授、讨论教具实物、挂图课次4次/2周

教学目的：

1、了解误差原始误差及其分类

2、掌握各类误差对加工精度的影响

3、掌握提高加工精度的工艺措施

教学重点：

掌握保证加工精度的工艺措施

教学难点：

分析各类误差对加工精度的影响

一、模具制造精度分析

影响模具精度的主要因素有：

(1)产品制件的精度

(2)模具加工技术手段的水平

(3)模具装配钳工的技术水平

教(4)模具制造的生产方式和管理水平

二、影响加工精度因素分析

f概述

二，箭响加工邦点的团索及其合淅

学

(-)机床误差

1.主轴误差

⑴主轴纯径向跳动误差对加工精度的影响。

⑵主轴轴向窜动误差对加工精度的影响

过⑶纯角度摆动误差对加工精度的影响

⑷影响主轴回转精度的因素及提高回转精度的措施

⑸主轴回转精度的测量

生产现场通常采用的测量主轴的回转精度的方法是：将精密心棒插入主轴锥孔，

在其圆周表面和端部分别用千分表测量。(实验)

程2.导轨误差

⑴导轨在水平面内有直线度误差

⑵导轨在垂直平面内有直线度误差

⑶两导轨间有平行度误差

3.传动链误差

为减少传动链误差对加工精度的影响，可采取下列措施。

⑴减少传动链中的元件数目，缩短传动链，又减少误差来源。

⑵提高传动元件，特别是末端传动元件的制造精度和装配精度。

⑶传动链齿轮间存在间隙。

（4）采用误差校正机构来提高传动精度。

（三）夹具的制造误差与磨误

三）工艺统受力变形及其对加工精度的影响

（一）工艺系统刚度

（—）误差复映规律

（三），而性力、,重力和夹紧力所引起的加工误差

教四，工艺系疙熟变形及其对加工据点的影响

五，工件的由京力引起的变形

倜整篌表

学七，加工铁差的保合今折

，•/梃裔和工福盛的工艺措施

1、直接消除或减少原始误差

2、补偿可抵消原始误差

3、转移变形或转移误差

过

4、均分与均化原始误差

课后作业进行零件的加工误差分析

程

从模具的制造精度入手讲解加工误差的概念，要保证加工精度就必须正确认识和理解误差，

课后

分析加工误差可结合实例讲解，提高加工精度的措施也应结合实例讲解。

小结

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科目：模具制造工艺班别：07春模具年月日星期

课题模具零件加工的表面质量及模具经济性分析

教学方法讲授、讨论教具模具装配图课次1次/3周

教学目的：

1、了解模具零件加工的表面质量含义

2、分析影响模具零件表面质量的因素

3、掌握提高模具零件表面质量的途径

教学重点：提高模具零件表面质量的途径

掌握模具的生产周期、生产成本及模具寿命特点

教学难点：

提高模具零件表面质量的途径

模具表面质量

一、模具零件表面质量

1.加工表面质量含义

机械加工表面质量也称表面完整性，它主要包含两个方面的内容：

教

(1)表面的几何特征表面的几何特征主要由以下几部分组成：

1)表面粗糙度

2)表面波度

3)表面加工纹理

学

4)伤痕

(2)表面层力学物理性能：①表面层加工硬化；②表面层金相组织的变化；③表

面层残余应力。

2.零件表面质量对零件使用性能的影响

过

二、影响表面质量的因素及改善途径

模具的技术经济分析

一、模具的生产周期

二、模具的生产成本

程

影响模具生产成本的主要因素有：

(1)模具结构的复杂程度和模具功能的高低

(2)模具精度的高低

(3)模具材料的选择

(4)模具加工设备

(5)模具的标准化程度和企业生产的专门化程度

三、模具寿命

影响模具寿命的主要因素有：

(1)模具结构

(2)模具材料

(3)模具加工质量

(4)模具工作状态

教

(5)产品零件状况

课后作业进行模具的表面质量分析

学

过

程

模具零件的表面质量对模具的生产周期、生产成本及模具的寿命都有很大的影响，注意结合

课后

模具的经济性讲解提高模具零件表面质量的途径。

小结

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科目：模具制造工艺班别：07春模具年月日星期

课题模具的机械加工（一般机械加工）

教学方法PPT讲授、录像教具加工零件图课次2、3次/3周

教学目的：

1、了解模具车削、铳削、刨插削、磨削加工应用

2、分析模具车削、铳削、刨插削、磨削加工工艺

教学重点：会利用一般加工方法进行模具零件加工

教学难点：复杂型腔一般加工方法应用

一般机械加工

一、车削加工

在模具制造中卧式车床主要用于加工凸模、凹模、导柱、导套、顶杆、型芯和模

柄等零件。

教精车的尺寸精度可达IT6〜IT8,表面粗糙度为Rai.6〜0.8口m。

除了上述常规的车削加工外，还常常用到一些特殊的车削加工。

（一）对拼式型腔的加工

（二）球面的加工

学

（三）多型腔模具的加工

二、铳削加工

立铳加工主要有如下几种：

（一）平面或斜面的加工

过

（二）圆弧面的加工

（三）复杂型腔或型面的加工

（四）坐标孔的加工

三、刨削和插削加工

程

（一）刨削加工

刨削主要用于模具零件外形的加工。中小型零件广泛采用牛头刨床加工；而大型

零件则需用龙门刨床。刨削加工的精度可达IT10,表面粗糙度为RaL6um。

牛头刨床主要用于平面与斜面的加工。

1.平面的加工

对于较小的工件，通常用平口钳装夹；对于较大的工件，可直接安装在牛头刨床

的工作台上。

2.斜面的加工

（二）插削加工

四、磨削加工

为了达到模具的尺寸精度和表面粗糙度等要求，有许多模具零件必须经过磨削加

工。例如，模具的型腔、型面，导柱的外圆，导套的内外圆表面以及模具零件之间的

教接触面等。在模具制造中，形状简单（如平面、内圆和外圆）的零件可使用一般磨削加

工，而形状复杂的零件则需使用各种精密磨床进行成形磨削。

课后作业进行模具的表面加工方法分析

学

过

程

模具零件的一般机械加工在生产应用也较多，注意引导学生对各种模具零件复杂型面加工正

课后

确选用适当的加工方法，并掌握其加工工艺，讲解时结合实例分析。

小结

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课题模具的机械加工（仿形加工）

教学方法PPT讲授、录像教具加工零件图课次4次/3周

教学目的：

1、了解模具仿形加工原理及各种类型的仿形铳床

2、分析模具仿形加工工艺

3、掌握仿形销、靠模设计要点及铳刀选择能力

教学重点：

会利用仿形法进行模具加工

教学难点：

复杂型腔仿形加工

模具的仿形加工

一、仿形加工的控制方式及工作原理

二、仿形加工的优缺点

教①以样板、模型、靠模作为依据加工模具型面，跳过复杂曲面的数学建模问题，

简化了复杂曲面的加工工艺。

②靠模、模型可用木材、石膏、树脂等易成形材料制作，扩大了靠模的选取范围。

学③仿形有误差，加工过程中产生的热收缩、刀补问题较难处理。

④加工效率高，为电火花的40〜50倍（常作为电火花前的粗加工）。

（一）仿形车削加工

过仿形车削主要用于加工复杂旋转曲面凸模，其型面采用普通车削加工到基本成形，

单面留精加工余量0.5〜2mm,再采用仿形车削，为便于测量控制采用预先制作的样板。

对要求不高的模具零件仿形车削后，经打磨抛光后即可使用。

程（二）仿形铳削加工

1）仿形机床

2）加工方式：常见的加工方式有两种

按样板轮廓仿形（平面轮廓型腔）。靠模销沿靠模外形运动，不作轴向运动。可加

工复杂轮廓形状，但深度不变的型腔或凹模的型孔、凸模刃口轮廓。

水平分行

按立体模型仿形（立体曲面型腔）

（按切削运动的路线）垂直分行

靠模（常用材料石膏、木材、塑料等，要求光滑、耐磨、不易变形）

铳刀圆头锥形或球形铳刀（铳刀端部的圆弧半径必须小于被加工表面凹入部分的最小半径；锥

教形铳刀的斜度应小于被加工表面的倾斜角。）

仿形铳所需装备仿形销：硬铝、黄铜、塑料等，形状尺寸理论上应与铳刀相同，

由于产生偏移，故应修正。

D=d+2X（Z+e）

学驱动装置（进给）

仿形仪：将仿形销的运动转化为电讯号传给驱动装置。

（三）仿形磨削

一仿形磨削是在具有放缩尺的曲线磨床或光学曲线磨床上，按放大样板或放图对成形表

过

面进行磨削加工。主要用于磨削尺寸较小的凸模和凹模拼块。其加工精度可达土

0.01mm,表面粗糙度Ra=0.63〜0.32um。

程课后作业进行模具仿形加工的仿形销、靠模设计及铳刀选择

模具零件的仿形加工对复杂型腔应用多，注意引导学生了解各种类型的仿形铳床工作原理，

课后

并掌握其加工工艺，讲解时强调仿形销、靠模设计要点及铳刀选择。结合实训掌握仿形加工

小结

操作方法。

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课题模具的机械加工(精密加工、成形磨削)

教学方法PPT讲授、录像教具加工零件图课次1次/4周

教学目的：

1、了解模具精密加工的特点及坐标链、坐标磨加工特点

2、了解模具成形磨削加工特点

教学重点：

会利用坐标法进行模具加

教学难点：

复杂型腔的坐标镶、坐标磨削加工

模具的精密加工

一、坐标镇床加工

坐标镇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。孔的尺寸精度可达IT6〜IT7,表面粗糙度取决于加工方法，一般可达

教RaO.8um,孔距精度可达0.005〜0.01mm。

二、坐标磨床加工

坐标磨床与坐标像床相似，也是利用准确的坐标定位实现孔的精密加工的，

但它不是用钻头或像刀，而是用高速旋转的砂轮对已淬火的工件的内孔进行磨削加

学工。因此，其加工精度很高，可达到5um左右，表面粗糙度达RaO.2um以上，可磨削

的孔径为0.8〜200mm。对于精密模具，常把坐标镶床的加工作为孔加工的预备工序，

最后用坐标磨床进行精加工。

成形磨削

过成形磨削是成型外表面的一种精加工方法。在模具制造中，成型磨削可对热处理

淬硬后的凸模或拼块凹模进行精加工。

成型砂轮磨削法：将砂轮修整成与工件型面完全吻合的反型面，然后用此砂轮磨

削工件，以获得所需的形状。

程

工作轨迹运动磨削法：将工件装夹在专用夹具上，依次移动或转动调整工件的位

置而进行磨削

(-)用挤压轮修整成形砂轮。

1、原理：用一个与砂轮所要求的表面形状完全吻合的圆盘形挤轮与砂轮接触，并

保持适当压力。由挤轮带动砂轮转动，在挤压力作用下，砂轮表面的磨粒和结合剂不

断破裂和脱落，获得所要求的砂轮形状。

2^工具：挤轮

1）运动：挤轮的旋转可以机动或手动，其旋转速度一般为50〜100r/min。

2）材料：挤轮用合金工具钢或优质碳素工具钢制造，硬度为60〜64HRC。

3）结构：沿圆周不等分分布的斜槽中有一条为直槽，用以嵌入薄钢片，并与挤轮的

成形面一起加工，加工后的薄钢片用于检查挤轮的形状。

3、适用范围：采用挤压方法适合于修整形状复杂或带小圆弧的成形砂轮，尤其适用

于修整难以用金刚石进行修整的成形砂轮。

（二）用金刚石修整成形砂轮

原理：将金刚石固定在专门设计的修整夹具上对砂轮进行修整。修整夹具有各种不同

的结构，但其修整原理都大致相同。

1、修整砂轮角度的夹具

②修整砂轮的凹圆弧

课后作业成形刀具磨削法的使用

模具零件的精密加工是模具发展的趋势，其所用加工设备和方法也是目前应用较多，注意引

导学生了解各种精密加工的方法及根据各种不同模具工作零件的结构，合理选择模具的精密

加工方法。

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课题模具的精密加工（精密加工、成形磨削）

教学方法PPT讲授、录像教具加工零件图课次2、3次/4周

教学目的：

1、了解模具夹具成形磨削的工作原理

2、掌握正弦分中夹具的结构、工作原理及使用

3、掌握万能夹具的结构、工作原理及使用

教学重点：

夹具成形磨削垫块、测量尺寸的计算

教学难点：

万能夹具的结构、工作原理及使用

二、利用夹具进行成型磨削一轨迹运动磨削法（夹具磨削法）

（一）利用正弦工作台进行磨制

教正弦工作台是按照正弦尺控制角度出

的原理构成的成型磨削夹具。主要用来盆工则廿

磨削斜面，若配合成型砂轮使用，则可

磨削平面与圆柱面组成的复杂型面。“

学

1）正弦精密平口钳

2）正弦磁力夹具

（二）利用正弦分中夹具进行磨削

正弦分中夹具最适宜磨削具有一个回转中心的各种等分槽、多角体、以及带

过

有台肩的凸圆弧零件；也可与成型砂轮配合使用磨削比较复杂的型面。

1、夹具结构

2、垫块块规尺寸

程3、安装方法

1）心轴装夹法

2）双顶尖装夹

三）利用万能夹具进行成型磨削

1、夹具组成

2、装夹方法

1）用螺钉与垫柱装夹工件。

2）用精密平口钳装夹工作。

3）用电磁台装夹工件。

3、尺寸测量

教三、工艺尺寸换算和成型磨削实例

1、原理

当在进行磨削之前，需要根据零件的设计尺寸换算出所需要的工艺尺寸，并按计算结

果绘制成形磨削的工序图，以便进行加工和测量。

学2、工艺尺寸计算

①各工艺中心的坐标尺寸；

②各平面至对应工艺中心的垂直距离；

③各平面对所选定坐标轴的倾斜角度；

③某些圆弧面的圆心角。

课后作业调整测量器的使用

一模具零件的成形磨削对复杂外成形表面的精加工有一定的应用，其中用测量调整器保证精度

课£也是必须掌握的，注意引导学生掌握成形磨削方法的选用。

小结

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科目：模具制造工艺班别：07春模具年月日星期

课题模具的机械加工（数控加工）

教学方法PPT讲授、现场教学教具加工零件图课次4次/4周

教学目的：1、了解数控加工的基本概念、常用数控标准

2、了解数控加工的特点

3、掌握加工程序编制的内容和步骤

4、掌握数控机床的坐标系统及运动

教学重点：

数控加工程序编制的内容和步骤

教学难点：

数控加工程序的编制

模具的数控加工与编程

一、数控加工的基本概念

数控一一数字控制的简称。

数控机床一一用计算机控制的高效自动化机床。

教

数控机床组成：

1）程序输入设备

2）数控装置

学3）伺服系统

4）机床本体

（一）数控加工的优点

（二）加工程序编制的内容和步骤

过

1、工艺处理阶段

主要工作内容是：

（1）分析零件图纸。

程（2）制定零件的定位、夹紧方案，确定对刀点的位置，编零件的加工工艺过程。

（3）根据数控加工的特点和零件的具体要求，选用和设计刀具、夹具。

2、数学处理阶段

3、制作控制介质阶段

（三）程序编制的方法及其选择

1、手工编程

2、自动编程

定义：数控机床编程工作的大部分或全部由计算机完成的过程，称为“自动编程”。

教自动编程的输入方式有：语言输入、图形输入和语音输入

（四）常用数控标准

字符与代码

1、程序段与程序格式

程序段

程序格式：是指程序段中的字、字符和数据的安排形式。

2、编制程序时的工艺指令

（1）准备功能G

准备功能又称G功能或G指令。它是用来指令机床进行加工运动和插补方式的功

能。

按我国JB3208-83标准规定，准备功能G代码是以地址G为首后跟二位数字组

成，共100种。

（2）辅助功能M

又称M功能或M指令。它是控制机床在加工操作时做一些辅助动作的开/关功

能。

按我国JB3208-83标准规定，辅助功能M代码是以地址M为首后跟二位数字组

成，共100种。（M00~M99）

课后作业数控机床的使用

模具零件的数控加工应用越来越多，本章主要介绍数控加工的特点、工艺处理、工艺分析及数

课日控工艺规程的制定，为后续课程“数控机床”与“数控编程”打下基础。

小结

郁南县职业技术学校教案纸

科目：模具制造工艺班别：07春模具年月日星期

课题模具的精密加工(数控加工的工艺处理)

教学方法PPT讲授、现场教学教具加工零件图课次1次/5周

教学目的：

1、了解数控加工的工艺处理

2、掌握数控加工工艺的基本特点和内容

3、会对数控加工的工艺进行分析

教学重点：1、数控加工的工艺进行分析及编程指令

2、数控加工程序编制的内容和步骤

教学难点：

数控加工程序的编制

一、数控加工工艺的基本特点和内容

1、数控加工工艺的基本特点

(1)数控加工的工序内容多且复杂。

教(2)从编程角度看，数控加工程序的编制要比普通机加工工艺规程复杂。

2、数控加工工艺的主要内容

在程序编制中，数控加工工艺的主要内容如下：

学(1)选择适合在数控机床上加工的零件或工序内容；

(2)对零件进行数控加工工艺性分析；

(3)制定工艺路线，包括工序划分、加工顺序的安排、基准选择以及与非数控加工

过工序的衔接等；

(4)设计数控加工工序，主要包括确定工步、选择刀具、定位与安装夹具、确定走

刀路线、确定切削用量等；

程(5)调整数控加工工序程序，如增加对刀和刀具补偿等；

(6)容差分配；

(7)数控机床上部分指令的处理。

二、数控加工的工艺分析

三、数控加工工艺规程的制定

四、加工路线的确定

①使被加工零件获得良好的加工精度和表面质量;

②使数值计算容易，减少编程的工作量;

④使加工路线最短，减少程序段数，节省内存，减少空走刀时间。

教

学课后作业编制数控程序

程序原点

工

对刀点

过机床原点

图3-16对刀点的设定

程

模具零件的数控加工应用越来越多，本章主要介绍数控加工的特点、工艺处理、工艺分析及

课后

数控工艺规程的制定，与“数控机床”与“数控编程”共同培养学生数控加工与编程能力。

小结

郁南县职业技术学校教案纸

科目：模具制造工艺班别：07春模具年月日星期

课题模具的特种加工（电火花加工一）

教学方法PPT讲授、现场教学教具加工零件图课次1次/6周

教学目的：

1、了解电火花加工的原理、基本特点

2、掌握影响电火花加工质量的主要工艺因素

3、分析冲模的电火花型孔加工

教学重点：1、影响电火花加工质量的主要工艺因素

2、冲模的电火花型孔加工

教学难点：

电火花型孔加工

电火花加工

电火花加工是利用两极间脉冲放电时产生的电腐蚀现象，对材料进行加工的方

法。

教一、电火花加工原理

1、脉冲放电的条件

一定的放电间隙

脉冲电流具有脉冲性，间歇性，并能释放足够的能量。

学

工作液具有一定绝缘性

2、放电过程

一次脉冲放电的过程可以分为电离、放电、热膨胀、抛出金属和消电离等几个

过连续的阶段。

3、极性效应

4.电火花加工的特点

二、影响电火花加工质量的主要工艺因素

程

1、电规准

2、电极损耗

3、放电间隙

4、加工斜度

5、表面质量

三、冲模的电火花穿孔加工（通孔加工）

1、加工方法

①直接配合法：

②混合法

教

③修配凸模法

④二次电极法

2、电极设计

学3、凹模坯准备

课后作业分析比较冲模电火花加工方法

过

程

模具的电火花加工主要用于模具型腔与型孔的加工，从电火花加工的原理入手，要求掌握加

课后

工方法及影响电火花加工质量的主要工艺因素。并实际掌握模具型孔的电火花加工。

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郁南县职业技术学校教案纸

科目：模具制造工艺班别：07春模具年月日星期

课题模具的特种加工（电火花加工二）

教学方法PPT讲授、现场教学教具加工零件图课次2、3次/6周

教学目的：

1、掌握冲模的电火花型孔加工电极尺寸的计算

2、掌握冲模电规准的选择与转换

3、了解型腔电火花加工的方法的种类

教学重点：

电极尺寸的计算

教学难点：

电火花型腔加工

4、电规准的选择与转换

电火花加工中所选用的一组电脉冲参数称为电规准。电规准分为粗、中、精三种。从一个

规准调整到另一个规准称为电规准的转换。

粗规准主要用于粗加工。对它的要求是生产率高，工具电极损耗小。被加工表面的粗糙度＜

教

12.5umo所以粗规准一般采用较大的电流峰值，较长的脉冲宽度（ti=20〜60NS）,采用钢电

极时，电极相对损耗应低于10%。

中规准是粗、精加工间过渡性加工所采用的电规准，用以减小精加工余量，促进加工稳

定性和提高加工速度。中规准采用的脉冲宽度一般为（ti=6-20us）。被加工表面粗糙度=6.3~

学

3.2um

精规准用来进行精加工。要求在保证冲模各项技术要求（如配合间隙、表面粗糙度和刃

口斜度）的前提下尽可能提高生产率。故多采用小的电流峰值、高频率和短的脉冲宽度（ti=2〜

6us）。被加工表面粗糙度可达1.6~0.8urn。

过

四、型腔的电火花加工

电火花型腔加工比加工型孔困难得多，型腔是盲孔，加工余量大（电蚀量大），排气、排屑、

工作液循环困难，工具电极损耗后无法靠加长电极及进给量来补偿，加工面积大，要求电规准的

调节范围也大，因此，型腔加工主要要求电蚀量大（生产率高），电极损耗低，保证其加工精度和

程

表面粗糙度。

1、型腔加工方法

（1）单电极加工法（单电动平动法）

用于加工经过预加工的型腔。

用于加工形状简单，精度要求不高的型腔。

(2)多电极加工法

多电极加工法是用多个电极，依次更换加工同一个型腔，每个电极都要对型腔的整个被加工表面

进行加工，但电规准各不相同。

(3)分解电极法。分解电极法是前两种的综合应用。根据型腔的几何形状，把电极分解成主型腔

电极和副型腔电极分别制造。

教2.电极设计

(1)电极材料和结构选择

(2)电极尺寸的确定

3、电规准的选择与转换

图3-16多电极加工示意图

(1)电规准的选择1-模块2-精加工后的型腔

学

3一—中加工后的型腔

1)粗规准一般选宽脉冲，大峰值电流,用负极性进

4一粗加上后的型腔

行粗加工。

2)中规准一般选脉冲宽度20〜400,用比粗加工小的电流密度加工。

3)精规准一般选窄脉冲，小的峰值电流。

过

五、电极制造

课后作业进行电极的设计与电规准的选择

程

一型腔与型孔的电火花加工，核心内容是：加工方法的选择、电极设计、电规准选择，结合具

课£体实例分析，并强调电火花加工前的准备工序。结合现场讲解其加工操作步骤。

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科目：模具制造工艺班别：07春模具年月日星期

课题模具的特种加工（线切割之一）

教学方法|PPT讲授、现场教学|教具|加工零件图|课次|4次/新目

教学目的：

1、了解线切割的基本原理

2、线切割机床的类型及组成

3、掌握线切割数控加工原理及加工工艺分析一

教学重点：1、切割数控加工原理及加工工艺分析

2、线切割机床的操作

教学难点：一

线用割机床的操作

一、概述

1.基本原理

电火花线切割加工也是通过电极和工件之间脉冲放电时的电腐蚀作用，对工件进行加工的一

种方法。

教

2.线切割加工机床

目前，我国广泛使用的线切割机床主要是数

控电火花线切割机床，按其走丝速度分为快速走丝和

慢速走丝线切割机床两种。

学

快速走丝线切割机床采用直径为0.08~0.2mm

的铜丝或直径为0.3mm左右的铜丝作电极，走丝速度

约8〜10m/s,而且是双向往返循环运行，成千上万次

地反复通过加工间隙，一直使用到断丝为止。图3-25电火花线切割加I：示意图

过a＞切冽图形b）机灰加示意图

慢速走丝线切割机床采用直径0.03~0.35nlm的17：作价2央R3-J.件4脉冲电源5电

极丝6-导轮7丝架8-工作液箱9-储丝筒

铜丝作电极，走丝速度为3〜12m/min,线电极只是

单向通过间隙，不重复使用

工口3.线切割加工的特点

二、数字程序控制基本原理

三、程序编制

1、程序编制的步骤与方法

在编程前，应了解数控线切割机床的主要参数，控制系统所具备的功能及编程指令格式等,

要对零件图进行工艺分析，明确加工要求，进行工艺处理和工艺计算。

（1）工艺处理工艺处理应注意以下几点：

1）工具、夹具的设计选择。

应尽可能选择通用（或标准）工具和夹具。所选夹具应便于装夹、便于协调工件和机床的尺

寸关系。在通用工具、夹具不能满足使用要求时，才进行新工具与夹具设计。在加工大型模具时

要特别注意工件的定位，尤其在加工快结束时，工件容易变形，要防止因重力作用使电极丝夹紧，

教影响加工。

2）正确选择穿丝孔和电极丝切入的位置。

穿丝孔是电极丝相对于工件运动的起点，同时也是程序执行的起点，故也称“程序起点”。一

般选在工件上的基准点处。为缩短开始切割时的切入长度，穿丝孔也呼设在距离型孔边缘2〜5nlm

处。加工凸模时为减小变形，电极丝切割时的运动轨迹与毛坯边缘的距离应大于。

学5mm

3）确定切割路线。

正确的切割路线能减小工件变形，容易保证加工精度。一般在开始加工时应沿着离开工件夹

具的方向进行切割，最后再转向夹具方向。

（2）工艺计算线切割加工时，为了获得所要求的加工尺寸，电极丝和加工图形之间必须保持

过

一定的距离。

课后作业熟悉数控线切割机床结构及操作

程

线切割加工是复杂模具外成型面精加工的重要方法，注意将线切割加工原理、机床结构、数

课后

控加工原理结合讲解，重点掌握程序编制的步骤与方法。

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郁南县职业技术学校教案纸

科目：模具制造工艺班别：07春模具年月日星期

课题|模具的特种加工（线切割之二）

教学方法|PPT讲授|教具|加工零件图|课次|1、2次/7南

教学目的：

1、了解数控系统的3B、4B格式程序编制的格式一

2、掌握数控系统的ISO程序编制的格式

3、会编制复杂零件的线切割程序能力一

教学重点：

数控系统的ISO程序的编制一

教学难点：-

线用割机床的操作

三、程序编制

1、3B格式程序编制

BXBYBJGZ

分隔X坐分隔丫坐标值分隔符号计数长度计数方■向加工指令

符号标馆汗号

坐标值一一为绝对坐标值，单位um,对于圆弧，取起点坐标值，以圆心为原点，

对于直线，取终点为坐标值。

学计数长度一一沿计数方向上投影长度的总和。

计数方向一一根据终点坐标值而定。

加工指令一一分直线插补L1〜4圆弧SR或NR（起点位置）。

例：编制加工如图所示凸模的数控线切割程序，电极丝为“0.12mm的铜丝，双面

过放电间隙为0.02mm。

解1）确定计算坐标系

根据切割起点、顺序及方向，尽量取图形对称轴线为坐标轴

2）确定补偿距离

△R=r+8=0.12/2+0.02/2=0.07mm

3）计算交点坐标

交占XY

a0•+0.07

b0-0.07

c-15.07历07

d-15.07-6.07

4）编写程序单

教

切割顺序为

序号BXBBJGZ备注

1BB由70B012140G*SRab

2B13D70EB015070GxLbe

学

3BB12140B012140G..Lw

4B15070BB015070G、Lda

2、4B格式编程

过

D或

BXBYBJBRGZ

DD

分隔又螟分隔丫嵋分隔分隔计数的绫形加工

符号包符号但符号符号方向衣报令

3.ISO代码数控编程

一个完整的加工程序是由程序名、程序的主体（若干程序段）、程序结束指令组成，

程

如：

P10

N01G92XOY0

N02G01X5000Y5000

N03G01X2500Y5000

N04G01X2500Y2500

N05G01XOY0

N06M02

课后作业数控线切割编程

3B、4B格式应用不多，可简单介绍，重点介绍ISO代码格式程序编制，结合实例详细讲解。

课后

注意强调机床坐标和编程坐标，对于左、右偏补偿代号及斜度加工代号也应仔细讲解清楚。

小结

结合实例操练。

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科目：模具制造工艺班别：07春模具年月日星期

课题模具的特种加工（线切割之三）

教学方法PPT讲授教具加工零件图课次3、4次/7周

教学目的:

1、了解数控线切割加工准备工序

2、掌握数控线切割加工电级丝、电规准的选择

3、会正确安装工件-，调整电极丝的位置能力

教学重点：1、数控线切割加工电级丝、电规准的选择

2、正确安装工件，调整电极丝的位置

教学难点:

正确安装工件，调整电极丝的位置

四、线切割加工工艺

电火花线切割加工，一般是作为工件加工中最后工序。要达到加工零件的精

度及表面粗糙度要求，应合理控制线切割加工时的各种工艺因素（电参数、切割速度、

工件装夹等），同时应安排好零件的工艺路线及线切割加工前的准备加工。有关线切

教割加工的工艺准备和工艺过程，如图所示。

确定切割路线一计算偏移量一编制程序

制

机械

加

基

工

磨

分

模

淬

定

准

型

面

凹

模

削退线

析

坯

火

工

孔

分

漏