2016机械制造工艺学（机工版）授课教案：模具光整加工.docVIP

机械制造工艺学（机工版）授课教案 课程名称 机械制造工艺学 授课班级 材料201201级 学生人数 21 授课教师 林海燕 老师学历 本 教师职称 高级工程师 课程总学时 36 学时分配 课堂讲授　　　学时 实验实践　　　学时 学分 2 教材名称 模具制造技术 出版单位 北京理工大学 出版时间 2009 授课方式 理论（ ）实验（ ）实习（ ） 课程教学目的与要求 掌握研磨抛光2.电化学和超声波抛光 教学的重点与难点 研磨抛光2.电化学和超声波抛光 教材和主要参考书目 教材涂序斌北京理工大学出版社模具制造技术 参考书目书籍名：模具:孙凤勤书籍出版社：出版社 (4)高速铣削技术 从上世纪80年代以来，随着高速铣削技术的成熟与发展，模具型面加工已多采用此项加工工艺手段作为模具半精加工和精加工的手段，用电火花（EDM）进行模具型面精加工和抛光的工艺已逐渐减少。这主要是因为：除有内锐角的型腔和极窄而深的型腔外，基本都可用高速铣削代替EDM加工；采用高速铣削加工模具型面可比EDM加工节省25%～60%加工工时；高速铣削的型面表面质量好，可避免EDM加工可能出现的表面微细型纹；高速铣削能加工45～60HRC硬表面，精铣面粗糙度可达Ra=0.63μm，减少手工抛光工时；省却EDM加工电极的制造环节，显著缩短制模周期和成本。 “高速铣削”在制造业发达国家，如德国和日本，已成为模具半精加工、精加工的主流工艺手段，我国正处于积极发展阶段。 (5) 电化学和电化学机械光整加工 电化学及其复合光整加工技术主要是靠金属工件的电化学阳极溶解原理来加工，属于离子的去除。且因为是非接触加工，没有加工变形层、变质层和残余应力；工具无磨损，可以长期应用 ；不产生飞边及毛刺。图1为各种加工方法所得表面形貌对比。 模具表面的光整加工中采用电化学机械加工，比一般超精加工的寿命可提高5倍以上。 图1 各种加工方法所得表面形貌对比 2.模具表面光整加工中的精密磨削加工 磨削加工采用的机床有三种主要类型 ：平面磨床、内外圆磨床及工具磨具。精加工磨削时要严格控制磨削变形和磨削裂纹的产生，即使是十分微小的裂纹，在后续的加工使用中也会显露出来，从而影响零件的使用寿命。因此，精磨的进给量要小，冷却条件要充分。尺寸公差在0.01mm以内的零件要尽可能采用恒温磨削。由计算可知，300mm长的钢件，当温差3℃时，材料会有10.8mm左右的变化，10.8=1.2×3×3(每100mm变形量1.2mm/℃)，各精加工工序都需充分考虑这一因素的影响。 精磨时选择好恰当的磨削砂轮十分重要，针对模具钢材的V、Mo含量较高的状况，选用GD单晶刚玉砂轮较为合适。当加工硬质合金、淬火硬度高的模具材质时，应优先采用有机粘结剂的金刚石砂轮。有机粘结剂砂轮自磨锋利性好，通过选择合适的粒度，磨出的工件粗糙可达Ra=0.2μm，近年来，随着新材料的应用，立方氮化硼砂轮（即CBN砂轮），显示出良好的加工效果。在数控成型磨，坐标磨床，CNC内、外圆磨床上进行光整加工，效果均优于其它种类砂轮。 光整磨削加工中，要注意及时修整砂轮，保持砂轮的锋利度。如果砂轮的砂粒钝化，会在工件表面产生滑擦、挤压，造成工件表面烧伤，强度降低。 板类零件的加工大部分采用平面磨床加工，在加工中常会遇到一种长而薄的薄板零件，此类零件的加工较难。因为加工时，在磁力的吸附作用下，工件产生形变，紧贴于工作台表面，当拿下工件后，工件又会产生回复变形，厚度测量一致，但平行度达不到要求，解决的办法可采用隔磁磨削法，磨削时以等高块垫在工件下面，四面用挡块抵住，加工时采用小进刀，多光刀的方式。加工好一面后，可不用再垫等高块，直接吸附加工，这样可改善磨削效果，达到上、下两面的平行度要求。 轴类零件具有回转面，其加工广泛采用内外圆磨床及工具磨床。加工过程中，头架及顶尖相当于母线，如果其存在跳动问题，加工出来的工件同样会产生此问题，影响零件的质量，因此在加工前要做好头架及顶尖的检测工作。进行内孔磨削时，冷却液要充分浇到磨削接触位置，以利于磨削的顺利排出。加工薄壁轴类零件，最好采用夹持工艺台，夹紧力不可过大，否则容易在工件圆周上产生“内三角”变形。 多媒体加板书 作业布置:4-1 4-2 4-3 4-4 备注: 2