模具零件的幾種機械加工方法

　　機械加工方法廣泛運用于模具制造。對凸模、凹模等模具的工作零件，即使采用其它工藝方法(如特殊加工)加工，也仍然有部分工序要由機械加工方法來完成。本文介紹和分析了幾種機械加工方法。

　　《中國機械工程》(半月刊)1973年創刊，1983年更名為《機械工程》。經原國家科委批準，1990年主辦單位變更為中國機械工程學會，同時成為中國機械工程學會會刊，其主管單位為中國科學技術協會。1992年更名為《中國機械工程》，1998年由雙月刊改為月刊，2002年改為半月刊。

　　一、零件常用的傳統機械加工方法

　　根據模具設計的結構要求不同和工廠的設備條件，模具的機械加工大致有以下幾種情況：

　　(一)用車、銑、刨、鉆、磨等通用機床加工模具零件，然后進行必要的鉗工修配，裝配成各種模具。這種加工方式，工件上被加工表面的形狀、尺寸多由鉗工劃線來保證，對工人的技術水平要求較高，勞動強度大、生產效率低、模具制造周期長、成本高。一般在設備條件較差、模具精度要求低的情況下采用。

　　(二)精度要求高的模具零件?

　　只用普通機床加工難以保證高的加工精度，因而需要采用精密機床進行加工。用于模具加工的精密機床有坐標鏜床、坐標磨床等，這些設備多用于加工固定板上的凸模固定孔，模座上的導柱和導套孔，某些凸模和凹模的刃口輪廓。形狀復雜的空間曲面則采用仿形銑床進行加工，它們是提高模具精度不可缺少的普通加工手段。

　　(三)為了使模具零件特別是形狀復雜的凸模、凹模型孔和型腔的加工更趨自動化，減少鉗工修配的工作量，需采用數控機床(如三坐標數控銑床、加工中心、數控磨床等設備)加工模具零件。由于數控加工對工人的操作技能要求低，成品率高、加工精度高、生產率高、節省工裝、工程管理容易、對設計更改的適應性強、可以實現多機床管理等一系列優點。

　　二、用機械加工方法制造模具

　　在工藝上要充分考慮模具零件的材料、結構形狀、尺寸、精度和使用壽命等方面的不同要求，采用合理的加工方法和工藝路線，盡可能通過加工設備來保證模具的加工質量，提高生產效率和降低成本。要特別注意，在設計和制造模具時，不能盲目追求模具的加工精度和使用壽命，應根據模具所加工制件的質量要求和產量，確定合理的模具精度和壽命，否則就會使制造費用增加，經濟效益下降。

　　(一)車削加工

　　1、車削加工的特點及應用

　　車削加工是在車床上利用車刀對工件的旋轉表面進行切削加工的方法。車削加工時，工件的回轉運動為主運動，車刀相對工件的移動為進給運動。它主要用來加工各種軸類、套筒類及盤類零件上的旋轉表面和螺旋面，其中包括，內外圓柱面、內外圓錐面、內外螺紋、成型回轉面、端面、溝槽以及滾花等。此外，還可以鉆孔、擴孔、鉸孔、攻螺紋等。車削加工精度一般為IT8~IT7，表面粗糙度為Ra6.3~1.6μm;精車時，加工精度可達IT6~IT5，粗糙度可達Ra0.4~0.1μm。

　　車削加工的特點是，加工范圍廣、適應性強，不但可以加工鋼、鑄鐵及其合金，還可以加工銅、鋁等有色金屬和某些非金屬材料，不但可以加工單一軸線的零件，采用四爪卡盤或花盤等裝置改變工件的安裝位置，也可以加工曲軸、偏心輪或盤形凸輪等多軸線的零件;生產率高，刀具簡單，其制造、刃磨和安裝都比較方便。

　　由于上述特點，車削加工無論在單件、小批，還是大批大量生產以及在機械的維護修理方面，都占有重要的地位。

　　2、車床

　　車床(Lathe)的種類很多，按結構和用途可分為臥式車床、立式車床、仿形及多刀車床、自動和半自動車床、儀表車床和數控車床等。其中臥式車床應用最廣，是其他各類車床的基礎。常用的臥式車床有C6132A，C6136，C6140等幾種。

　　(二)銑削加工

　　1、銑削加工的范圍及其特點

　　(1)銑削加工的范圍

　　銑削主要用來對各種平面、各類溝槽等進行粗加工和半精加工，用成型銑刀也可以加工出固定的曲面。其加工精度一般可達IT9~IT7，表面粗糙度為Ra6.3~1.6μm。

　　由于銑削方式、銑刀類型和形狀的多樣性?再配以\"分度頭\"、\"圓形工作臺\"等附件，擴大了銑削的加工范圍，使應用更加廣泛。概括而言，可以銑削平面、臺階面、成型曲面、螺旋面、鍵槽、T形槽、燕尾槽、螺紋、齒形等。

　　2、銑削加工的特點

　　(1)生產率較高

　　銑刀為多齒刀具，在銑削時，由于同時參加切削的切削刃數量較多，切削刃作用的總長度長，因而銑削的生產率較高，有利于切削速度的提高。

　　(2)銑削過程不平穩

　　由于銑刀刀齒的切入和切出，使同時參加工作的切削刃數量發生變化，致使切削面積變化較大，切削力產生較大的波動，容易使切削過程產生沖擊和振動。因而限制了表面質量的提高。

　　(3)刀齒散熱較好

　　由于每個刀齒是間歇工作，刀齒在從工件切出至切入的時間間隔內，可以得到一定的冷卻，散熱條件較好。但是，刀齒在切入和切出工件時，產生的沖擊和振動會加速刀具的磨損，使刀具耐用度降低，甚至可能引起硬質合金刀片的碎裂。因此，銑削時，若采用切削液對刀具進行冷卻，則必須連續澆注，以免產生較大的熱應力。

　　3、銑床

　　(1)臥式銑床

　　臥式銑床的主軸是水平的，與工作臺臺面平行，為了適應銑螺旋槽等工作，有的