模具零件的常用机械加工方法

2.1.1　模具零件的常用机械加工方法

模具零件的外形表面通常采用切削效率较高的车床、铣床、刨床、磨床及较先进的加工中心等进行加工。模具成型表面的加工主要包括金属切削机床的切削加工和利用电、超声波、化学能等技术的特种加工。近30年来，特种加工在模具型面的加工中所占比重逐年增大，但金属切削机床加工型面仍是主要的加工方法。

1．车削加工

车削用于内/外回转面、螺旋面、端面加工，以及钻孔、铰孔、镗孔、滚花加工等。工件的加工通常经过粗车、半精车和精车等工序来达到设计要求。根据模具零件的精度要求，车削一般是外旋转表面的中间工序，或作为最终工序。精车的尺寸精度可达IT6～IT8，表面粗糙度R_a=1.6～0.8μm。

2．铣削加工

在模具零件的铣削加工中，应用最广泛的是立式铣床和万能工具铣床的立铣加工，其主要加工对象是各种模具的型腔和型面，加工精度可达IT10，表面粗糙度R_a=1.6μm。若选用高速、小切削用量的铣削方法，则精度可达IT8，表面粗糙度R_a=0.8μm。对模具成型零件，采用铣削时应留0.05mm的修光余量，用于钳工的修光加工。当型面的精度要求较高时，铣削仅作为中间工序，铣削后需用成型磨削或电火花加工等方法进行精加工。

3．刨削加工

刨削主要用于模具零件外形的加工。中小型零件广泛采用牛头刨床加工，而大型零件则需用龙门刨床加工。一般刨削加工的精度可达IT10，表面粗糙度R_a=1.6μm。

4．钻削加工

钻削是模具零件中圆孔的主要加工方法。所用的设备主要是钻床，所用的刀具为麻花钻、扩孔钻、铰刀等，分别用于钻孔、扩孔、铰孔等钻削加工。在模具制造中常采用钻孔对孔进行粗加工，去除大部分余量，然后经扩孔、铰孔。对未淬硬孔进行半精加工和精加工，以达到设计要求。

5．磨削加工

为了达到模具零件的尺寸精度和表面粗糙度等要求，有许多模具零件必须经过磨削加工。例如，模具的型腔和型面，导柱的外圆柱面，导套的内、外圆柱面以及模具零件之间的接触面等都要经过磨削加工。在模具制造中，形状简单（如平面、内圆和外圆表面）的零件可用一般磨削加工，而形状复杂的零件则需要使用各种精密磨床进行成型磨削，一般磨削加工是在平面磨床、内外圆磨床、工具磨床上进行的。

6．仿形加工

仿形加工以事先制成的靠模为依据，加工时触头对靠模表面施加一定的压力，并沿其表面上移动，通过仿形机构使刀具作同步仿形动作，从而在模具零件上加工出与靠模相同的型面。仿形加工是对各种模具型腔或型面进行机械加工的重要方法之一，常用的仿形加工有仿形车削、仿形刨削、仿形铣削和仿形磨削等。

7．坐标镗床加工

坐标镗床是一种高精度孔加工的精密机床，主要用于加工零件各面上有位置精度要求的孔。所加工的孔不仅具有很高的尺寸精度和形状精度，而且具有极高的孔距精度。孔的尺寸精度可达IT6～IT7，表面粗糙度则取决于加工方法，一般可达R_a=0.8μm，孔距精度可达0.005～0.01mm。

8．坐标磨床加工

坐标磨床与坐标镗床相似，也是利用准确的坐标定位实现孔的精密加工，但它不是钻头或镗刀，而是用高速旋转的砂轮对已淬火工件进行磨削加工。因此，其加工精度极高，可达5μm左右，表面粗糙度R_a=0.2μm以上，可磨削的孔径为0.8～200mm。对于精密模具，常用坐标镗床的加工作为孔加工的预备工序，最后用坐标磨床进行精加工。

9．成型磨削

成型磨削是成型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，成型磨削主要用于淬硬零件精加工，如凸模、拼块凹模及电火花加工用的电极等。成型磨削通常在成型磨床上进行。