第五章 模具零件精密加工

模具制造学

第五章 模具零件的精密加工模具的精密加工(机械切削部分) 主要采用坐标机床加工。坐标机床与普 通机床的根本区别在于它们具有精密传 动系统可进行准确的移动与定位。有了 坐标机床，可以加工模块上有精密位置 要求的孔、型腔，甚至可以加工三维空 间曲面。长江大学工程技术学院机械系

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一、坐标镗床加工坐标镗床是一种高精度孔加工机床，主要用 于加工模具零件上的精密孔系，因为其所加工 的孔不仅具有较高的尺寸和几何形状精度，而 且还具有较高的孔距精度。孔的尺寸精度可达 IT6-IT7,表面粗糙度Ra可达0.8μm,孔距精度 可达0.005-0.01mm。坐标镗床还可用于镗孔、 扩孔、铰孔等加工与划线、测量。

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模具制造学① 是高精度孔的加工机床。具有精密定位 装置,加工精度为0.005~0.01mm; ② 具有万能转台(绕垂直轴转360°,绕水平轴转90°)。 ③ 可进行钻、镗、铰、划线、检验。所以特别适合于孔距 有较高要求的孔系凹模的精加工。

坐标镗床有多种结构形式：双柱立式坐标镗床 单柱立式坐标镗床

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模具制造学坐标镗床的附件万能回转工作台：万能回转工作台由转盘、夹具体、水平 回转副、垂直回转副组成。

镗孔夹头：镗孔夹头由锥尾、调节机构、刀夹组成，锥尾 用于插入机床主轴锥孔，使夹头轴线与机床主轴轴线重合。旋 转调节机构的旋钮可调节镗孔孔径，刀夹用于固定刀具。光学中心找正器：光学中心找正器由锥尾和光学系统两 部分组成。锥尾用于插入机床主轴锥孔，使光学中心找正器轴 线与机床主轴轴线重合。

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模具制造学光学中心找正器：

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模具制造学二、坐标磨床加工单柱立式坐标磨床，它与普通立式磨床结构上的区别是： 其工作台由一对相互垂直的精密丝杠螺母副驱动，定位精度可 达0.001mm,且能数字显示。 精密磨头(砂轮主轴)除了精度高、刚性好以外，还可以在 4000-80000r/min范围内无级调速，并可安装插磨机构加工锥孔， 如下图。

单柱立式 座标磨床 精密磨头

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模具制造学坐标磨床加工① 精度很高(可达0.005mm); ② 表面粗糙度Ra可达0.2μm以上； ③ 可磨削孔径为0.8~200mm。

磨削加工的基本方法1)内孔磨削

2)外圆磨削

内孔磨削

磨外圆

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模具制造学3)锥孔磨削 4)平面磨削 5)侧磨

锥孔磨削

侧磨

直线磨削

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模具制造学基本磨削方法综合运用可

对复杂形状的型孔进行磨削加工

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模具制造学三、成形磨削1.原理 把形状复杂的零件的几何线型分解成若干直线、圆弧等简 单几何线型，然后分段进行磨削。

成形砂轮磨削 长江大学工程技术学院机械系

夹具成形磨削

模具制造学2.特点① 热处理后精加工，精度高(IT7~IT6)。

② 表面质量好 ，Ra可达0.8~0.4μm。③ 生产率高。 3.应用 主要适用于精加工凸模(外成形面),拼块凹模及电火花

加工用的电极等。成形磨削按加工原理分为成形砂轮磨削与夹具磨削法两类。 成形砂轮磨削法： 成形砂轮磨削法也称为仿形法，行将砂轮修整成与工件型长江大学工程技术学院机械系

模具制造学面完全吻合的相反形面，再用砂轮去磨削式件，获得所需尺寸及技术要求的工件。 成形砂轮磨削法难点与关键是砂轮的修整，常用的方法 有砂轮修整器修整、样板挤压、数控机床修整、电镀法。

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模具制造学⑴ 砂轮角度的修整 在磨削工件斜面时采用角度砂轮。角度砂轮是由

平行砂轮修整而成的圆锥部分，修整时，砂轮由磨头带动旋转、角度修整器上的金刚刀相对于砂轮轴

线倾斜一定的角度来回往复移动对砂轮修整、直至修整出所需的锥面。

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修整砂轮角度的夹具1—正弦规座,2—滑块,3—金刚刀,4—齿轮,5—心轴,6—平板,7—垫板, 8--正弦规座.9—手轮,10—螺母,11—套筒,12—夹具体 长江大学工程技术学院机械系

模具制造学(2)圆弧砂轮修整修整圆弧砂轮工具的结构

虽有多种，但其原理都相同。

修整砂轮圆弧的夹具长江大学工程技术学院机械系

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修整砂轮圆弧的夹具1—直角底座 2—刻度盘 3—滑动轴承 4—转盘 5—面板 6—金刚石刀杆 7—调节环 8、10—螺钉 9—支架 11—标准心棒 12—指针块 13—挡块长江大学工程技术学院机械系

模具制造学⑶ 成形刀挤压法利用车刀挤压慢速旋转的砂轮也可修整砂轮，此法的 关键是用电火花线切割机先加工出成形车刀，然后再用车 刀对慢速旋转的砂轮挤压，即可修整出所需砂轮。

挤轮长江大学工程技术学院机械系

用挤轮修整成形砂轮 1—挤轮 2—砂轮 3—挤轮夹具

模具制造学⑷ 数控机床修整法将砂轮安装在数控机床主轴上，金刚刀固定在刀架 (车床)或工作台(铣床)上，利用数控指令使金刚刀相 对砂轮进给修整出成形砂轮。

⑸ 电镀法此法与金刚石锉刀的制造方法相同，先加工钢的轮坯

再用电镀法在轮坯表面镀一层金刚砂。这种方法比较简便，但所得砂轮耐用度较低，精

度不高。长江大学工程技术学院机械系

模具制造学夹具成形磨削法

主要用于磨削斜面和平面。夹具磨削法的核心是依据成形面的复杂程度选用不同的夹 具，使工件相对于高速旋转的砂轮移动，从而加工出所需型面。 加工平面或斜面可用正弦精密平口钳和正弦精密磁力台； 加工具有一个回转中心的工件可用正弦分中夹具； 加工具有多个回转中心的工件可用万能夹具。

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