模具零件的几种机械加工方法

　　机械加工方法广泛运用于模具制造。对凸模、凹模等模具的工作零件，即使采用其它工艺方法(如特殊加工)加工，也仍然有部分工序要由机械加工方法来完成。本文介绍和分析了几种机械加工方法。

　　《中国机械工程》(半月刊)1973年创刊，1983年更名为《机械工程》。经原国家科委批准，1990年主办单位变更为中国机械工程学会，同时成为中国机械工程学会会刊，其主管单位为中国科学技术协会。1992年更名为《中国机械工程》，1998年由双月刊改为月刊，2002年改为半月刊。

　　一、零件常用的传统机械加工方法

　　根据模具设计的结构要求不同和工厂的设备条件，模具的机械加工大致有以下几种情况：

　　(一)用车、铣、刨、钻、磨等通用机床加工模具零件，然后进行必要的钳工修配，装配成各种模具。这种加工方式，工件上被加工表面的形状、尺寸多由钳工划线来保证，对工人的技术水平要求较高，劳动强度大、生产效率低、模具制造周期长、成本高。一般在设备条件较差、模具精度要求低的情况下采用。

　　(二)精度要求高的模具零件?

　　只用普通机床加工难以保证高的加工精度，因而需要采用精密机床进行加工。用于模具加工的精密机床有坐标镗床、坐标磨床等，这些设备多用于加工固定板上的凸模固定孔，模座上的导柱和导套孔，某些凸模和凹模的刃口轮廓。形状复杂的空间曲面则采用仿形铣床进行加工，它们是提高模具精度不可缺少的普通加工手段。

　　(三)为了使模具零件特别是形状复杂的凸模、凹模型孔和型腔的加工更趋自动化，减少钳工修配的工作量，需采用数控机床(如三坐标数控铣床、加工中心、数控磨床等设备)加工模具零件。由于数控加工对工人的操作技能要求低，成品率高、加工精度高、生产率高、节省工装、工程管理容易、对设计更改的适应性强、可以实现多机床管理等一系列优点。

　　二、用机械加工方法制造模具

　　在工艺上要充分考虑模具零件的材料、结构形状、尺寸、精度和使用寿命等方面的不同要求，采用合理的加工方法和工艺路线，尽可能通过加工设备来保证模具的加工质量，提高生产效率和降低成本。要特别注意，在设计和制造模具时，不能盲目追求模具的加工精度和使用寿命，应根据模具所加工制件的质量要求和产量，确定合理的模具精度和寿命，否则就会使制造费用增加，经济效益下降。

　　(一)车削加工

　　1、车削加工的特点及应用

　　车削加工是在车床上利用车刀对工件的旋转表面进行切削加工的方法。车削加工时，工件的回转运动为主运动，车刀相对工件的移动为进给运动。它主要用来加工各种轴类、套筒类及盘类零件上的旋转表面和螺旋面，其中包括，内外圆柱面、内外圆锥面、内外螺纹、成型回转面、端面、沟槽以及滚花等。此外，还可以钻孔、扩孔、铰孔、攻螺纹等。车削加工精度一般为IT8~IT7，表面粗糙度为Ra6.3~1.6μm;精车时，加工精度可达IT6~IT5，粗糙度可达Ra0.4~0.1μm。

　　车削加工的特点是，加工范围广、适应性强，不但可以加工钢、铸铁及其合金，还可以加工铜、铝等有色金属和某些非金属材料，不但可以加工单一轴线的零件，采用四爪卡盘或花盘等装置改变工件的安装位置，也可以加工曲轴、偏心轮或盘形凸轮等多轴线的零件;生产率高，刀具简单，其制造、刃磨和安装都比较方便。

　　由于上述特点，车削加工无论在单件、小批，还是大批大量生产以及在机械的维护修理方面，都占有重要的地位。

　　2、车床

　　车床(Lathe)的种类很多，按结构和用途可分为卧式车床、立式车床、仿形及多刀车床、自动和半自动车床、仪表车床和数控车床等。其中卧式车床应用最广，是其他各类车床的基础。常用的卧式车床有C6132A，C6136，C6140等几种。

　　(二)铣削加工

　　1、铣削加工的范围及其特点

　　(1)铣削加工的范围

　　铣削主要用来对各种平面、各类沟槽等进行粗加工和半精加工，用成型铣刀也可以加工出固定的曲面。其加工精度一般可达IT9~IT7，表面粗糙度为Ra6.3~1.6μm。

　　由于铣削方式、铣刀类型和形状的多样性?再配以\"分度头\"、\"圆形工作台\"等附件，扩大了铣削的加工范围，使应用更加广泛。概括而言，可以铣削平面、台阶面、成型曲面、螺旋面、键槽、T形槽、燕尾槽、螺纹、齿形等。

　　2、铣削加工的特点

　　(1)生产率较高

　　铣刀为多齿刀具，在铣削时，由于同时参加切削的切削刃数量较多，切削刃作用的总长度长，因而铣削的生产率较高，有利于切削速度的提高。

　　(2)铣削过程不平稳

　　由于铣刀刀齿的切入和切出，使同时参加工作的切削刃数量发生变化，致使切削面积变化较大，切削力产生较大的波动，容易使切削过程产生冲击和振动。因而限制了表面质量的提高。

　　(3)刀齿散热较好

　　由于每个刀齿是间歇工作，刀齿在从工件切出至切入的时间间隔内，可以得到一定的冷却，散热条件较好。但是，刀齿在切入和切出工件时，产生的冲击和振动会加速刀具的磨损，使刀具耐用度降低，甚至可能引起硬质合金刀片的碎裂。因此，铣削时，若采用切削液对刀具进行冷却，则必须连续浇注，以免产生较大的热应力。

　　3、铣床

　　(1)卧式铣床

　　卧式铣床的主轴是水平的，与工作台台面平行，为了适应铣螺旋槽等工作，有的