1、第第2 2章章 模具机械加工方法模具机械加工方法 返回目录2022年8月4日星期四12342.1 2.1 外圆柱面的加工方法外圆柱面的加工方法2.2 2.2 平面的加工方法平面的加工方法2.3 2.3 孔和孔系的加工方法孔和孔系的加工方法2.4 2.4 成型磨削加工成型磨削加工52.5 2.5 模具数控加工模具数控加工返回目录2022年8月4日星期四模具加工方法模具加工方法1.普通精度零件用通普通精度零件用通用机床加工，加工完用机床加工，加工完成后要进行必要的钳成后要进行必要的钳工修配后再装配。工修配后再装配。2.精度要求较高的模精度要求较高的模具零件用精密机床加具零件用精密机床加工。工。3.
2、形状复杂的空间曲面，形状复杂的空间曲面，采用数控机床加工。采用数控机床加工。4.对特殊零件可考虑其他对特殊零件可考虑其他加工方法，如挤压成形加加工方法，如挤压成形加工、超塑成形加工、快速工、超塑成形加工、快速成形技术等。成形技术等。返回目录2022年8月4日星期四2.1 2.1 外圆柱面的加工方法外圆柱面的加工方法1粗车粗车2半精车半精车3精车精车4精细车精细车粗车主要用于工件的粗加工，作用是去除工粗车主要用于工件的粗加工，作用是去除工件上大部份加工余量和表层硬皮，为后续加件上大部份加工余量和表层硬皮，为后续加工作准备。粗车去除的加工余量约为工作准备。粗车去除的加工余量约为1.51.52 2
3、mmmm，加工后的精度等级可达，加工后的精度等级可达IT13IT13IT11IT11，表，表面粗糙度面粗糙度RaRa可达可达505012.5 m12.5 m。在粗车的基础上对工件进行半精加工，可进在粗车的基础上对工件进行半精加工，可进一步减少加工余量，提高表面光洁度。半精一步减少加工余量，提高表面光洁度。半精车去除的加工余量约为车去除的加工余量约为1.51.50.8 mm0.8 mm，加工，加工后的精度等级可达后的精度等级可达IT10IT10IT8IT8，表面粗糙度，表面粗糙度RaRa可达可达6.36.33.2 m3.2 m，一般用做中等精度要，一般用做中等精度要求零件的终加工工序。求零件的终
4、加工工序。精细车主要用于有色金属的精加工。精细车精细车主要用于有色金属的精加工。精细车去除的加工余量小于去除的加工余量小于0.3 mm0.3 mm，加工后的精度，加工后的精度等级可达等级可达IT7IT7IT6IT6，表面粗糙度，表面粗糙度RaRa可达可达1.251.250.32 m0.32 m。在半精车的基础上对工件进行精加工，其去在半精车的基础上对工件进行精加工，其去除的加工余量约为除的加工余量约为0.50.50.8 mm0.8 mm，加工后的，加工后的精度等级可达精度等级可达IT8IT8IT7IT7，表面粗糙度，表面粗糙度RaRa可达可达3.23.21.6 m1.6 m。2.1.1 2.1
5、.1 外圆柱面的车削加工外圆柱面的车削加工 车削加工是圆柱形零件的常用的加工方法。车削加工一般可分为四种，车削加工是圆柱形零件的常用的加工方法。车削加工一般可分为四种，即粗车、半精车、精车和精细车。即粗车、半精车、精车和精细车。返回目录2022年8月4日星期四 为了达到模具精度等级和表面粗糙度等要求，许多模具零为了达到模具精度等级和表面粗糙度等要求，许多模具零件必须经过磨削加工。件必须经过磨削加工。外圆磨床主要用于各种工件的外圆柱面的磨削加工。其加外圆磨床主要用于各种工件的外圆柱面的磨削加工。其加工方式是将高速旋转的砂轮和低速旋转的工件进行磨削，工件工方式是将高速旋转的砂轮和低速旋转的工件进行
6、磨削，工件相对于砂轮做纵向往复运动。外圆柱面的磨削加工的精度等级相对于砂轮做纵向往复运动。外圆柱面的磨削加工的精度等级可达可达IT6IT6IT5IT5，表面粗糙度，表面粗糙度RaRa可达可达0.160.160.08 m0.08 m。若采用高。若采用高光洁磨削工艺，其表面粗糙度光洁磨削工艺，其表面粗糙度RaRa可达可达0.025 m0.025 m。2.1.2 2.1.2 外圆柱面的磨削加工外圆柱面的磨削加工返回目录2022年8月4日星期四2.2 2.2 平面的加工方法平面的加工方法2.2.1 2.2.1 平面的铣削加工平面的铣削加工 铣削加工是由铣刀作圆周旋转运动，工件随工作台作直线进给铣削加工
7、是由铣刀作圆周旋转运动，工件随工作台作直线进给运动，两者协调配合，完成的加工。铣削加工后的精度等级可达运动，两者协调配合，完成的加工。铣削加工后的精度等级可达IT8IT8IT6IT6，表面粗糙度，表面粗糙度RaRa可达可达12.512.50.63 m0.63 m，可以用做半精加工，可以用做半精加工和精加工工序，生产率较高。和精加工工序，生产率较高。铣削方法有圆周铣削法和端铣铣削法两种。铣削方法有圆周铣削法和端铣铣削法两种。1.1.圆周铣削法圆周铣削法圆周铣削法有逆铣和顺铣两种。圆周铣削法有逆铣和顺铣两种。1 1）逆铣）逆铣铣削时铣刀旋转切入工件的方向与工件的进给方向相反称为逆铣。铣削时铣刀旋转
8、切入工件的方向与工件的进给方向相反称为逆铣。2 2）顺铣）顺铣铣削时铣刀旋转切入工件的方向与工件的进给方向相同称为顺铣。铣削时铣刀旋转切入工件的方向与工件的进给方向相同称为顺铣。返回目录2022年8月4日星期四铣刀位于工件对称中心铣刀位于工件对称中心线处，切入为逆铣，切线处，切入为逆铣，切出为顺铣。该方法切入出为顺铣。该方法切入和切出的厚度相同，有和切出的厚度相同，有较大的平均切削厚度，较大的平均切削厚度，故采用端铣铣削法时多故采用端铣铣削法时多用此法。此外，该方法用此法。此外，该方法还特别适用于加工淬硬还特别适用于加工淬硬钢。钢。对称铣对称铣铣刀位置偏于工件对称铣刀位置偏于工件对称中心线一侧
9、，切入时切中心线一侧，切入时切削厚度最小，切出时切削厚度最小，切出时切削厚度最大，故切入冲削厚度最大，故切入冲击力小，切削过程平稳，击力小，切削过程平稳，适用于加工普通碳钢和适用于加工普通碳钢和高强度低合金钢。该方高强度低合金钢。该方法具有刀具寿命长，加法具有刀具寿命长，加工表面质量好的特点。工表面质量好的特点。不对称逆铣不对称逆铣铣刀位置偏于工件对称铣刀位置偏于工件对称中心线一侧，切入时切中心线一侧，切入时切削厚度最大，切出时切削厚度最大，切出时切削厚度最小，故适用于削厚度最小，故适用于加工不锈钢等中等强度加工不锈钢等中等强度的材料和高塑性材料。的材料和高塑性材料。不对称顺铣不对称顺铣2.2
10、.端铣铣削法端铣铣削法 端铣有对称端铣、不对称逆铣和不对称顺铣三种。采用端铣铣削法端铣有对称端铣、不对称逆铣和不对称顺铣三种。采用端铣铣削法时，端面铣刀与被加工表面接触的弧长比周铣的弧长长，参加切削的刀时，端面铣刀与被加工表面接触的弧长比周铣的弧长长，参加切削的刀齿数多，故切削平稳，加工质量好。齿数多，故切削平稳，加工质量好。返回目录2022年8月4日星期四(a)(a)刨平面刨平面 （b b）刨斜面）刨斜面图图2-1 2-1 牛头刨床的加工原理牛头刨床的加工原理2.2.2 2.2.2 平面的刨削加工平面的刨削加工 刨削主要用于模具零件表面的加工。其中，经常采用牛头刨床加刨削主要用于模具零件表面
11、的加工。其中，经常采用牛头刨床加工中、小型零件，采用龙门刨床加工大型零件。刨削加工后的精度等工中、小型零件，采用龙门刨床加工大型零件。刨削加工后的精度等级可达级可达IT10IT10，表面粗糙度，表面粗糙度RaRa可达可达1.6 m1.6 m。牛头刨床主要用于加工平面与斜面。加工原理如图牛头刨床主要用于加工平面与斜面。加工原理如图2-12-1所示。所示。返回目录2022年8月4日星期四1.1.加工平面加工平面 对于尺寸较小的工件，通常采用平口钳装夹；对于尺寸较大的工对于尺寸较小的工件，通常采用平口钳装夹；对于尺寸较大的工件，可直接安装在牛头刨床的工作台上。件，可直接安装在牛头刨床的工作台上。2.
12、2.加工斜面加工斜面 刨削斜面时，在工件底部垫入斜垫块使之倾斜，并用支承板夹紧刨削斜面时，在工件底部垫入斜垫块使之倾斜，并用支承板夹紧工件，如图工件，如图2-22-2所示。斜垫块是预先制成的一批角度不同的垫块，可所示。斜垫块是预先制成的一批角度不同的垫块，可选用两块或两块以上组成其他不同角度的斜垫块。选用两块或两块以上组成其他不同角度的斜垫块。图图2-2 2-2 利用斜垫块刨斜面利用斜垫块刨斜面11支承板；支承板；22工件；工件；33虎钳；虎钳；44斜垫块斜垫块返回目录2022年8月4日星期四 对于工件的内斜面，一般采用倾斜刀架的方法进行刨削，如图对于工件的内斜面，一般采用倾斜刀架的方法进行刨
13、削，如图2-32-3所示为所示为V V形槽的刨削加工过程。形槽的刨削加工过程。(a)(a)粗刨粗刨 (b)(b)切槽切槽 (c)(c)刨斜面刨斜面 (d)(d)用样板刀精刨用样板刀精刨图图2-3 2-3 刨刨V V形槽形槽返回目录2022年8月4日星期四2.2.3 2.2.3 平面的磨削加工平面的磨削加工 用平面磨床加工模具零件时，要求分型面与模具的上、下面用平面磨床加工模具零件时，要求分型面与模具的上、下面平行，同时，还应保证分型面与相关平面之间的垂直度。加工时，平行，同时，还应保证分型面与相关平面之间的垂直度。加工时，工件通常装夹在电磁吸盘上，用砂轮的圆周表面对工件进行磨削，工件通常装夹在
14、电磁吸盘上，用砂轮的圆周表面对工件进行磨削，工件上、下两平面的平行度小于工件上、下两平面的平行度小于0.010.01：100100。磨削加工后的精度等。磨削加工后的精度等级可达级可达IT6IT6IT5IT5，表面粗糙度，表面粗糙度RaRa可达可达0.40.40.2 m0.2 m。返回目录2022年8月4日星期四2.3 2.3 孔和孔系的加工方法孔和孔系的加工方法2.3.1 2.3.1 一般孔的加工方法一般孔的加工方法 常用的孔加工方法有：钻孔、扩孔、锪孔、铰孔、镗孔、磨孔、常用的孔加工方法有：钻孔、扩孔、锪孔、铰孔、镗孔、磨孔、拉孔、内圆磨削等方法。下面介绍几种常用的孔加工方法。拉孔、内圆磨削
15、等方法。下面介绍几种常用的孔加工方法。1.1.钻孔钻孔 钻孔主要用于在实体材料上加工孔，是粗加工工序，其加工后钻孔主要用于在实体材料上加工孔，是粗加工工序，其加工后的精度等级可达的精度等级可达IT12IT121010，表面粗糙度，表面粗糙度RaRa可达可达505012.5 m12.5 m。由于。由于钻孔加工精度不高，因而主要用于加工精度要求不高的孔或精加工钻孔加工精度不高，因而主要用于加工精度要求不高的孔或精加工孔的预孔。钻孔常用的刀具为麻花钻。孔的预孔。钻孔常用的刀具为麻花钻。2.2.扩孔扩孔 扩孔主要用于对已有的孔进行再加工，从而扩大孔径。扩孔后扩孔主要用于对已有的孔进行再加工，从而扩大孔
16、径。扩孔后,孔的精度等级可达孔的精度等级可达IT10IT10IT9IT9，表面粗糙度，表面粗糙度RaRa可达可达6.36.33.2 m3.2 m。扩孔是半精加工工序扩孔是半精加工工序,通常作为铰孔前的预加工工序或者精度要求通常作为铰孔前的预加工工序或者精度要求不高的孔的最终加工工序。扩孔常用的刀具为扩孔钻。不高的孔的最终加工工序。扩孔常用的刀具为扩孔钻。返回目录2022年8月4日星期四3.3.锪孔锪孔 锪孔主要用于在已加工的孔的基础上加工出圆柱形和锥形沉锪孔主要用于在已加工的孔的基础上加工出圆柱形和锥形沉头孔以及端面凸台，如图头孔以及端面凸台，如图2-42-4所示。锪孔常用的刀具为锪钻。所示。
17、锪孔常用的刀具为锪钻。(a)(a)锪圆柱形沉头孔锪圆柱形沉头孔 （b b）锪锥形沉头孔）锪锥形沉头孔 (c)(c)锪端面凸台锪端面凸台图图2-4 2-4 锪孔锪孔返回目录2022年8月4日星期四4.4.铰孔铰孔 铰孔主要用于中小孔的精加工和半精加工铰孔主要用于中小孔的精加工和半精加工,其加工后的精度等级其加工后的精度等级可达可达IT9IT9IT6IT6，表面粗糙度，表面粗糙度RaRa可达可达3.23.20.4 m0.4 m。铰孔的主要加工方。铰孔的主要加工方法有手铰和机铰两大类。法有手铰和机铰两大类。5.5.内圆磨削内圆磨削 利用砂轮的高速自转、行星运动和轴向的直线往复运动利用砂轮的高速自转、
18、行星运动和轴向的直线往复运动,即可完即可完成内圆磨削。进行内圆磨削时，由于砂轮的直径受到孔径大小的限制，成内圆磨削。进行内圆磨削时，由于砂轮的直径受到孔径大小的限制，因而磨小孔时多取砂轮直径为孔径的因而磨小孔时多取砂轮直径为孔径的3/43/4左右。砂轮高速回转左右。砂轮高速回转(主运动主运动)的线速度一般不超过的线速度一般不超过35 m/s35 m/s，行星运动，行星运动(圆周进给圆周进给)速度大约是砂轮高速度大约是砂轮高速回转的线速度的速回转的线速度的15%15%。慢的行星运动速度将减小磨削量，但对加工。慢的行星运动速度将减小磨削量，但对加工表面的质量有好处。砂轮的轴向往复运动表面的质量有好
19、处。砂轮的轴向往复运动(轴向进给轴向进给)的速度与磨削的的速度与磨削的精度有关，粗磨时，行星每转精度有关，粗磨时，行星每转1 1周，其往复运动的距离略小于砂轮高周，其往复运动的距离略小于砂轮高度的度的2 2倍；精磨时，行星每转倍；精磨时，行星每转1 1周，其往复运动的距离应小于砂轮高度，周，其往复运动的距离应小于砂轮高度，尤其在精加工结束时要用很低的行程速度。尤其在精加工结束时要用很低的行程速度。返回目录2022年8月4日星期四1 中、小型模具的冷却水道孔，常用中、小型模具的冷却水道孔，常用 普通钻头或加长钻头在立钻、摇臂钻床普通钻头或加长钻头在立钻、摇臂钻床上加工，加工时要及时排屑、冷却，进
20、上加工，加工时要及时排屑、冷却，进刀量要小，防止孔偏斜。刀量要小，防止孔偏斜。深孔加深孔加工方法工方法 中、大型模具的孔一般在摇中、大型模具的孔一般在摇臂钻床、镗床及深孔钻床上加工，臂钻床、镗床及深孔钻床上加工，较先进的方法是在加工中心机床较先进的方法是在加工中心机床上与其他孔一起加工。上与其他孔一起加工。23 过长的低精度孔可采用划线过长的低精度孔可采用划线后从两面对钻的方法。后从两面对钻的方法。垂直度要求较高的孔应采取垂直度要求较高的孔应采取工艺措施予以导向，如采用钻模工艺措施予以导向，如采用钻模等。等。42.3.2 2.3.2 深孔加工深孔加工返回目录2022年8月4日星期四 深孔钻削加
21、工后，其精度较低，如果要进一步提高精度可以采用深深孔钻削加工后，其精度较低，如果要进一步提高精度可以采用深孔镗削加工，加工后其尺寸精度、形状精度、位置精度和表面光洁度都孔镗削加工，加工后其尺寸精度、形状精度、位置精度和表面光洁度都有很大的提高。镗削加工采用的机床为深孔钻床，采用的刀具为在钻杆有很大的提高。镗削加工采用的机床为深孔钻床，采用的刀具为在钻杆上安装的深孔镗刀头，在其前、后端均有导向块，前有两块，后有四块，上安装的深孔镗刀头，在其前、后端均有导向块，前有两块，后有四块，材料为硬质合金，有很好的耐磨性。材料为硬质合金，有很好的耐磨性。1.1.镗削加工镗削加工 浮动铰孔是深孔镗削加工后的一
22、种精加工方法，其所用设备与深孔浮动铰孔是深孔镗削加工后的一种精加工方法，其所用设备与深孔镗削加工一样，只需将深孔镗刀头换成深孔铰刀头即可。刀块可以在刀镗削加工一样，只需将深孔镗刀头换成深孔铰刀头即可。刀块可以在刀体的矩形槽内自由滑动，加工过程中借助作用在对称刀刃上的切削力来体的矩形槽内自由滑动，加工过程中借助作用在对称刀刃上的切削力来平衡其位置，从而抵偿镗刀块的制造、安装误差，以及加工中镗杆的振平衡其位置，从而抵偿镗刀块的制造、安装误差，以及加工中镗杆的振动引起的误差，所以可以得到很高的尺寸精度和很小的表面粗糙度。动引起的误差，所以可以得到很高的尺寸精度和很小的表面粗糙度。2.2.浮动铰孔浮动
23、铰孔2.3.3 2.3.3 精密孔加工精密孔加工常用的精密孔加工包括镗削加工和浮动铰孔。常用的精密孔加工包括镗削加工和浮动铰孔。返回目录2022年8月4日星期四1.1.单件孔系加工单件孔系加工对于同一零件的孔系对于同一零件的孔系加工，有如下几种常加工，有如下几种常用方法：用方法：（1)1)划线法加工。划线法加工。（2)2)找正法加工。找正法加工。（3)3)通用机床坐标加通用机床坐标加工法。工法。（4)4)坐标镗床加工。坐标镗床加工。孔系的加工孔系的加工2.2.相关孔系的加工相关孔系的加工常用相关孔系的加常用相关孔系的加工方法有：工方法有：（1)1)同镗加工法。同镗加工法。（2)2)配镗加工法。
24、配镗加工法。（3)3)坐标磨削法。坐标磨削法。2.3.4 2.3.4 孔系的加工孔系的加工返回目录2022年8月4日星期四2.4 2.4 成型磨削加工成型磨削加工 成形磨削是成形表面精加工的一种方法，具有高精度、高效率的成形磨削是成形表面精加工的一种方法，具有高精度、高效率的优点。在模具制造中，成形磨削主要用于精加工凸模、凹模拼块及电优点。在模具制造中，成形磨削主要用于精加工凸模、凹模拼块及电火花加工用的电极等零件。火花加工用的电极等零件。形状复杂的模具零件，一般是由若干平面、斜面和圆柱面等简单形状复杂的模具零件，一般是由若干平面、斜面和圆柱面等简单形状组成的，其轮廓线为若干直线和圆弧，如图形
25、状组成的，其轮廓线为若干直线和圆弧，如图2-52-5所示。成形磨削所示。成形磨削的原理就是把零件的轮廓分成若干直线与圆弧，然后按照一定的顺序的原理就是把零件的轮廓分成若干直线与圆弧，然后按照一定的顺序逐段磨削，使之达到图样上的技术要求。逐段磨削，使之达到图样上的技术要求。图图2-5 2-5 模具刃口的的形状模具刃口的的形状返回目录2022年8月4日星期四成形磨削有以下两种方法：成形磨削有以下两种方法：（1 1）成形砂轮磨削法。利用修整砂轮工具，将砂轮修整成与工件）成形砂轮磨削法。利用修整砂轮工具，将砂轮修整成与工件型面完全吻合的相反型面，然后用此砂轮磨削工件，如图型面完全吻合的相反型面，然后用
26、此砂轮磨削工件，如图2-62-6（a a）所示。所示。（2 2）夹具磨削法。将工件按一定的条件装夹在专用的夹具上，在）夹具磨削法。将工件按一定的条件装夹在专用的夹具上，在加工过程中通过夹具的调节使工件固定或不断改变位置，从而获得加工过程中通过夹具的调节使工件固定或不断改变位置，从而获得所需的形状，如图所需的形状，如图2-62-6（b b）所示。）所示。（a a）成形砂轮磨削法（）成形砂轮磨削法（b b）夹具磨削法）夹具磨削法图图2-6 2-6 成形磨削的两种方法成形磨削的两种方法11砂轮；砂轮；22工件；工件；33夹具回转中心夹具回转中心返回目录2022年8月4日星期四2.4.1 2.4.1
27、成形砂轮磨削法成形砂轮磨削法 1.1.成形砂轮的选择成形砂轮的选择 砂轮的磨削性能随组成砂轮的磨料粒度、硬度、组织和结合剂砂轮的磨削性能随组成砂轮的磨料粒度、硬度、组织和结合剂等参数的不同而异。由于成形磨削用的砂轮的修整精度将直接影响等参数的不同而异。由于成形磨削用的砂轮的修整精度将直接影响工件的成形精度，因此，必须选用磨损量小、组织均匀的砂轮。工件的成形精度，因此，必须选用磨损量小、组织均匀的砂轮。2.2.成形砂轮的修整成形砂轮的修整 采用成形砂轮磨削之前，首先要把砂轮修整成所需的形状，然采用成形砂轮磨削之前，首先要把砂轮修整成所需的形状，然后用此成形砂轮磨削工件。按照砂轮的形状，成形砂轮的
28、修整方法后用此成形砂轮磨削工件。按照砂轮的形状，成形砂轮的修整方法有两种，即砂轮角度的修整和圆弧砂轮的修整。有两种，即砂轮角度的修整和圆弧砂轮的修整。返回目录2022年8月4日星期四 修整砂轮角度时，当需要修整的砂轮角度为修整砂轮角度时，当需要修整的砂轮角度为0 04545时，应利用时，应利用平板平板7 7垫块规，如图垫块规，如图2-72-7（a a）所示，应垫的块规值为）所示，应垫的块规值为 （2-12-1）式中，式中，H H为应垫的块规值为应垫的块规值(mm)(mm)；l l为工具的回转中心至块规底面的高度为工具的回转中心至块规底面的高度(mm)(mm)；L L为圆柱中心至工具回转中心的距
29、离为圆柱中心至工具回转中心的距离(mm)(mm)；d d为圆柱直径为圆柱直径(mm)(mm)。通常修整砂轮角度工具的通常修整砂轮角度工具的l=65 mml=65 mm，L=50 mmL=50 mm，d=20 mmd=20 mm，此时应垫的块，此时应垫的块规值为规值为 H=55H=5550sin50sinsin2dHlL 当需要修整的砂轮角度为当需要修整的砂轮角度为45459090时，应利用垫板时，应利用垫板8 8的侧面的侧面垫块规，如图垫块规，如图2-72-7（b b）所示，应垫的块规值为）所示，应垫的块规值为 （2-22-2）式中，式中，ll为工具的回转中心至垫板侧面的距离（为工具的回转中心
30、至垫板侧面的距离（mmmm）。）。通常修整砂轮角度工具的通常修整砂轮角度工具的=30 mm=30 mm，此时应垫的块规值为，此时应垫的块规值为sin(90)cos22ddHlLlL2050cosH返回目录2022年8月4日星期四 当需要修整的砂轮角度为当需要修整的砂轮角度为9090100100时，应利用垫板时，应利用垫板8 8的侧面垫块规，如图的侧面垫块规，如图2-72-7（c c）所示，应垫的块规值为）所示，应垫的块规值为sin(90)2dHlL (a)(b)(c)(a)(b)(c)图图2-7 2-7 修整砂轮角度时块规的计算修整砂轮角度时块规的计算返回目录2022年8月4日星期四图图2-8
31、2-8修整圆弧砂轮的工具修整圆弧砂轮的工具 11金刚刀；金刚刀；22摆杆；摆杆；33螺杆；螺杆；44滑座；滑座；55刻度盘；刻度盘；66角度标；角度标；77主轴；主轴；88手轮；手轮；99挡块挡块2)2)圆弧砂轮的修整圆弧砂轮的修整 修整圆弧砂轮工具的结构虽有多种形式，但其原理都相同。如图修整圆弧砂轮工具的结构虽有多种形式，但其原理都相同。如图2-82-8所示为修整圆弧砂轮的工具。金刚刀所示为修整圆弧砂轮的工具。金刚刀1 1固定在摆杆固定在摆杆2 2上，通过螺杆上，通过螺杆3 3使摆杆使摆杆在滑座在滑座4 4上移动，以调节金刚刀尖至回转中心的距离，使其适应所修整的上移动，以调节金刚刀尖至回转中
32、心的距离，使其适应所修整的凸或凹圆弧半径的需要。当转动手轮凸或凹圆弧半径的需要。当转动手轮8 8时，主轴时，主轴7 7及滑座及滑座4 4等均绕主轴中心等均绕主轴中心回转，其回转的角度用刻度盘回转，其回转的角度用刻度盘5 5、角度标、角度标6 6和挡块和挡块9 9来控制。来控制。返回目录2022年8月4日星期四 修整圆弧砂轮时，先根据所修砂轮的情况修整圆弧砂轮时，先根据所修砂轮的情况(凸形或凹形凸形或凹形)及半及半径大小计算块规值，并调好金刚刀尖的位置，然后安装工具，使径大小计算块规值，并调好金刚刀尖的位置，然后安装工具，使刀尖处于砂轮下面，旋转手轮，使金刚刀绕工具的主轴中心来回刀尖处于砂轮下面
33、，旋转手轮，使金刚刀绕工具的主轴中心来回摆动则可修整出圆弧，如图摆动则可修整出圆弧，如图2-92-9所示。所示。图图2-9 2-9 修整圆弧砂轮的工作原理图修整圆弧砂轮的工作原理图返回目录2022年8月4日星期四图图2-11 2-11 正弦精密平口钳正弦精密平口钳11底座；底座；22精密平口钳；精密平口钳；33工件；工件；44正弦圆柱；正弦圆柱；55块规块规2.4.2 2.4.2 夹具磨削加工夹具磨削加工 用于成形磨削的夹具有正弦精密平口钳、正弦磁力台、正弦分用于成形磨削的夹具有正弦精密平口钳、正弦磁力台、正弦分中夹具和万能夹具。中夹具和万能夹具。1.1.正弦精密平口钳正弦精密平口钳 正弦精密
34、平口钳按正弦原理构成，主要由带有精密平口钳和底正弦精密平口钳按正弦原理构成，主要由带有精密平口钳和底座组成，如图座组成，如图2-112-11所示。工件所示。工件3 3装夹在精密平口钳装夹在精密平口钳2 2上，在正弦圆柱上，在正弦圆柱4 4和底座和底座1 1的定位面之间垫块规，可使工件倾斜一定的角度。这种夹具的定位面之间垫块规，可使工件倾斜一定的角度。这种夹具用于磨削工件上的斜面，其最大的倾斜角度为用于磨削工件上的斜面，其最大的倾斜角度为4545。返回目录2022年8月4日星期四2.2.正弦磁力台正弦磁力台 如图如图2-122-12所示为正弦磁力台，它与正弦精密平口钳的区别在于所示为正弦磁力台，
35、它与正弦精密平口钳的区别在于它是用电磁吸盘代替精密平口钳来装夹工件的。这种夹具也用于磨它是用电磁吸盘代替精密平口钳来装夹工件的。这种夹具也用于磨削工件上的斜面，其最大倾斜角度也为削工件上的斜面，其最大倾斜角度也为4545，适于磨削扁平工件。，适于磨削扁平工件。图图2-122-12正弦磁力台正弦磁力台11电磁吸盘；电磁吸盘；2 2、66正弦圆柱；正弦圆柱；33块规；块规；44底座；底座；55偏心锁紧器；偏心锁紧器；77挡板挡板返回目录2022年8月4日星期四图图2-132-13正弦分中夹具正弦分中夹具11前顶座；前顶座；22底座；底座；33螺钉；螺钉；44支架；支架；55手轮；手轮；66后顶尖；
36、后顶尖；77前顶尖；前顶尖；88主轴；主轴；99蜗轮；蜗轮；1010零位指标；零位指标；1111分度盘；分度盘；1212正弦圆柱；正弦圆柱；1313蜗杆；蜗杆；1414垫板垫板3.3.正弦分中夹具正弦分中夹具 正弦分中夹具主要用于磨削具有同一个回转中心的凸圆柱和斜面，正弦分中夹具主要用于磨削具有同一个回转中心的凸圆柱和斜面，如图如图2-132-13所示。所示。返回目录2022年8月4日星期四 设正弦圆柱中心至夹具主轴中心的距离为，设正弦圆柱中心至夹具主轴中心的距离为，D D为正弦圆柱中心为正弦圆柱中心所在圆的直径），当其中一对正弦圆柱处于水平位置时，在该正弦圆柱下面所在圆的直径），当其中一对正
37、弦圆柱处于水平位置时，在该正弦圆柱下面所垫的块规高度为所垫的块规高度为H H0 0，如图，如图2-142-14（a a）所示。）所示。当垫块规的正弦圆柱在过夹具回转中心的水平线之下时，如图当垫块规的正弦圆柱在过夹具回转中心的水平线之下时，如图2-142-14（）（）所示，应垫的块规值为所示，应垫的块规值为 （2-72-7）式中，式中，为工件所需转动的角度（为工件所需转动的角度（）。）。当垫块规的正弦圆柱在过夹具回转中心的水平线之上时，如图当垫块规的正弦圆柱在过夹具回转中心的水平线之上时，如图2-142-14（）（）所示，应垫的块规值为所示，应垫的块规值为 （2-82-8）(2DL L 10si
38、nHHL20sinHHL(a)(b)(C)(a)(b)(C)图图2-142-14应垫块规的计算应垫块规的计算返回目录2022年8月4日星期四1 1）心轴装夹法）心轴装夹法 如图如图2-152-15所示为心轴装夹。如果工件所示为心轴装夹。如果工件2 2上有内孔，当此孔的中上有内孔，当此孔的中心是外成形表面的回转中心时，可在孔内装入心轴心是外成形表面的回转中心时，可在孔内装入心轴1 1。如果工件。如果工件2 2无无内孔，则可在工件内孔，则可在工件2 2上作出工艺孔，用来安装心轴上作出工艺孔，用来安装心轴1 1。利用心轴。利用心轴1 1两两端的中心孔将心轴端的中心孔将心轴1 1和工件和工件2 2夹持
39、在分中夹具的两顶尖之间。当夹具夹持在分中夹具的两顶尖之间。当夹具主轴主轴5 5回转时，可通过鸡心夹头回转时，可通过鸡心夹头4 4带动工件带动工件2 2一起回转。一起回转。图图2-152-15心轴装夹心轴装夹11心轴；心轴；22工件；工件；33螺母；螺母；44鸡心夹头；鸡心夹头；55夹具主轴夹具主轴返回目录2022年8月4日星期四2 2）双顶尖装夹）双顶尖装夹 当工件没有内孔，也不允许在工件上作工艺孔时，可采用双顶当工件没有内孔，也不允许在工件上作工艺孔时，可采用双顶尖装夹法。如图尖装夹法。如图2-162-16所示为双顶尖装夹。工件除带有一对主中心孔所示为双顶尖装夹。工件除带有一对主中心孔外，还
40、有一个副中心孔，用于拨动工件。加长顶尖外，还有一个副中心孔，用于拨动工件。加长顶尖1 1装在夹具的主轴装在夹具的主轴孔内。副顶尖孔内。副顶尖2 2可在叉形滑板可在叉形滑板3 3的槽内上下移动，并能借助螺母的槽内上下移动，并能借助螺母4 4调节调节其所需的长度。若将副顶尖作成弯的，可增加其使用范围。其所需的长度。若将副顶尖作成弯的，可增加其使用范围。图图2-162-16双顶尖装夹双顶尖装夹11加长顶尖；加长顶尖；22副顶尖；副顶尖；33叉形滑板；叉形滑板；44螺母螺母返回目录2022年8月4日星期四图图2-24 2-24 万能夹具万能夹具11转盘；转盘；22手柄；手柄；3 3、1515丝杠；丝杠
41、；44主轴；主轴；55六角螺钉；六角螺钉；66蜗轮；蜗轮；77游标；游标；88螺钉；螺钉；99正弦分度盘；正弦分度盘；1010蜗杆；蜗杆；1111圆柱；圆柱；1212垫板；垫板；1313夹具体；夹具体；1414中滑板；中滑板；1616横滑板横滑板4.4.万能夹具万能夹具 万能夹具是成形磨床的主要部件，也可作为平面磨床的成形磨万能夹具是成形磨床的主要部件，也可作为平面磨床的成形磨削夹具。如图削夹具。如图2-212-21所示，它主要由工件装夹部分、回转部分、十字所示，它主要由工件装夹部分、回转部分、十字拖板和分度部分组成。拖板和分度部分组成。返回目录2022年8月4日星期四 万能夹具上工件的装夹方
42、法通常有螺钉装夹法、精密平口钳装夹法、万能夹具上工件的装夹方法通常有螺钉装夹法、精密平口钳装夹法、磁力平台装夹法、磨回转体的夹具装夹法。磁力平台装夹法、磨回转体的夹具装夹法。1 1）螺钉装夹法）螺钉装夹法 如图如图2-222-22所示为螺钉装夹。在工件所示为螺钉装夹。在工件6 6上预先做好工艺螺钉孔上预先做好工艺螺钉孔(直径为直径为M8M8M10)M10)，用螺钉，用螺钉3 3和垫柱和垫柱2 2将工件将工件6 6固紧在转盘固紧在转盘1 1上。螺钉的数目视工件大上。螺钉的数目视工件大小而定，较大的工件用小而定，较大的工件用2 24 4个，较小的工件用一个，但磨削用量应适当减个，较小的工件用一个，
43、但磨削用量应适当减小。垫柱的数目与螺钉的数目相同，其长度应适当，要保证砂轮退出时不小。垫柱的数目与螺钉的数目相同，其长度应适当，要保证砂轮退出时不致碰坏夹具。此外，为了保证安装精度，要求各垫柱的高度一致。致碰坏夹具。此外，为了保证安装精度，要求各垫柱的高度一致。图图 2-22 2-22 螺钉装夹法的示意图螺钉装夹法的示意图11转盘；转盘；22垫柱；垫柱；3 3、55螺钉；螺钉；44滚花螺母；滚花螺母；66工件工件返回目录2022年8月4日星期四2 2）精密平口钳装夹法）精密平口钳装夹法 如图如图2-232-23所示为精密平口钳。它主要由底座所示为精密平口钳。它主要由底座1 1、活动钳口、活动钳
44、口2 2和传动螺杆和传动螺杆3 3组成。它与一般的虎钳相似，但其制造精度较高。如图组成。它与一般的虎钳相似，但其制造精度较高。如图2-242-24所示为精密所示为精密平口钳装夹。图中用螺钉和垫柱将精密平口钳安装在转盘上。为了保证安平口钳装夹。图中用螺钉和垫柱将精密平口钳安装在转盘上。为了保证安装精度，工件上装夹与定位的面装精度，工件上装夹与定位的面(a a面、面、b b面、面、c c面面)应事先经过磨削。这种应事先经过磨削。这种方法装夹方便，但在一次装夹中只能磨削工件上的一部分表面。方法装夹方便，但在一次装夹中只能磨削工件上的一部分表面。图图2-232-23精密平口钳精密平口钳11底座；底座；
45、22活动钳口；活动钳口；33传动螺杆；传动螺杆；4 4、55螺孔螺孔图图2-24 2-24 精密平口钳装夹法的示意图精密平口钳装夹法的示意图返回目录2022年8月4日星期四3 3）磁力平台装夹法）磁力平台装夹法 如图如图2-252-25所示为磁力平台装夹。将磁力平台装在转盘上，利用它来所示为磁力平台装夹。将磁力平台装在转盘上，利用它来吸牢工件。这种方法装夹方便、迅速，适于磨削扁平工件。它与精密平口吸牢工件。这种方法装夹方便、迅速，适于磨削扁平工件。它与精密平口钳装夹法相似，在一次装夹中只能磨削工件上的一部分表面。钳装夹法相似，在一次装夹中只能磨削工件上的一部分表面。图图2-25 2-25 磁力
46、平台装夹磁力平台装夹4 4）磨回转体的夹具装夹法）磨回转体的夹具装夹法 需要磨削圆球面或圆锥面时，需要磨削圆球面或圆锥面时，可采用磨回转体的夹具装夹法。可采用磨回转体的夹具装夹法。如图如图2-262-26所示为磨回转体的夹具所示为磨回转体的夹具装夹。被磨削的工件装在弹簧夹装夹。被磨削的工件装在弹簧夹头头1 1内，拧紧螺母内，拧紧螺母2 2将工件夹紧，将工件夹紧，旋转手轮旋转手轮3 3可使弹簧夹头可使弹簧夹头1 1和工件和工件绕夹具中心回转。绕夹具中心回转。图图2-25 2-25 磨回转体夹具磨回转体夹具11弹簧夹头；弹簧夹头；22螺母；螺母；33手轮手轮返回目录2022年8月4日星期四 将此夹
47、具安放在磁力平台上，如图将此夹具安放在磁力平台上，如图2-272-27所示，利用磁力将它吸所示，利用磁力将它吸牢。磨削时，借助于磨回转体夹具牢。磨削时，借助于磨回转体夹具2 2的回转，可以加工工件上的球的回转，可以加工工件上的球面。若使磁力平台面。若使磁力平台3 3倾斜一定的角度，则可利用磨回转体夹具倾斜一定的角度，则可利用磨回转体夹具2 2的回的回转来磨削工件的锥面。转来磨削工件的锥面。图图2-27 2-27 磨回转体的夹具装夹磨回转体的夹具装夹11转盘；转盘；22磨回转体夹具；磨回转体夹具；33磁力平台磁力平台返回目录2022年8月4日星期四2.4.3 2.4.3 成形磨削工艺尺寸的换算成
48、形磨削工艺尺寸的换算 用万能夹具磨削工件时，其工艺尺寸的换算有如下内容：用万能夹具磨削工件时，其工艺尺寸的换算有如下内容：（1 1）确定各圆弧中心的相对坐标。）确定各圆弧中心的相对坐标。（2 2）确定回转中心至各斜面或者平面的垂直距离。）确定回转中心至各斜面或者平面的垂直距离。（3 3）确定各斜面对坐标轴的倾斜角度。）确定各斜面对坐标轴的倾斜角度。（4 4）确定各圆弧面的张角（又称回转角）。如果在磨削）确定各圆弧面的张角（又称回转角）。如果在磨削 时时工件可以自由回转，而不伤及相邻表面时，此角度可以不计算。工件可以自由回转，而不伤及相邻表面时，此角度可以不计算。在正弦分中夹具上磨削工件时，工件
49、只有一个回转中心，故在正弦分中夹具上磨削工件时，工件只有一个回转中心，故在进行工艺尺寸换算时不必计算各圆弧中心的相对坐标，其余各在进行工艺尺寸换算时不必计算各圆弧中心的相对坐标，其余各项要求与万能夹具相同。项要求与万能夹具相同。返回目录2022年8月4日星期四2.4.4 2.4.4 在光学曲线数控磨床上和数控磨床上进行成型磨削加工在光学曲线数控磨床上和数控磨床上进行成型磨削加工1.1.在光学曲线磨床上进行成形磨削在光学曲线磨床上进行成形磨削 光学曲线磨床用于磨削平面、圆弧面和非圆弧形的复杂曲面，特别适光学曲线磨床用于磨削平面、圆弧面和非圆弧形的复杂曲面，特别适合于单件或小批生产中各种复杂曲面的
50、磨削工作。机床所使用的砂轮是薄合于单件或小批生产中各种复杂曲面的磨削工作。机床所使用的砂轮是薄片砂轮，其厚度为片砂轮，其厚度为0.50.50.8 mm0.8 mm，直径在，直径在125 mm125 mm以内，磨削精度为以内，磨削精度为0.01 0.01 mmmm。2.2.在数控磨床上进行成形磨削在数控磨床上进行成形磨削 在成形磨床或平面磨床上利用夹具或成形砂轮进行磨削，一般都是采在成形磨床或平面磨床上利用夹具或成形砂轮进行磨削，一般都是采用手动操作。因此，其加工精度在一定程度上依赖于工人的操作技巧。为用手动操作。因此，其加工精度在一定程度上依赖于工人的操作技巧。为了提高加工精度，便于采用电子计
