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精密模具制造
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精密模具零件的磨削加工
 
發布時間:2015/7/6 9:37:52

模具零件的加工,總的指導思想是針對不同的模具零件、不同的材質、不同的形狀和不同的技術要求進行適應性加工,選擇性方案很多。但是,通過對加工過程的控制,達到最好的加工效果和經濟性是我們關注的重點。根據模具零件的外觀形狀,零件主要可分為三類:軸類、盤類、板類與成型異類零件。這三類零件的工藝過程一般為:粗加工——半精加工——(淬火、調質)——精密磨削——電加工——鉗工修整——組裝加工。 
磨削加工采用的機床有三種主要類型:平面磨床、內外圓磨床及工具成型磨削機床。精加工磨削時要嚴格控制磨削變形和磨削裂紋的出現,哪怕是工件表面的顯微裂紋,否則在后續的工作中也會漸漸顯露出來。因此,精密磨削時的進刀量要小,磨削中冷卻要充分,盡量選擇冷卻液介質,加工余量在0.01mm內的零件要盡量恒溫磨削。磨削工件時一定要謹慎選擇磨削砂輪:針對模具鋼材的高鎢、高釩、高鉬、高合金狀況,工件硬度高的特點,可選用PA鉻鋼和GC綠碳化硅砂輪;當加工硬質合金、淬火硬度高的材質時,優先采用有機粘結劑的金剛石砂輪,有機粘結劑砂輪自磨利性好,磨出的工件精度在IT5以上,粗糙度可達Ra=0.16μm的要求。隨著新材料的應用,近年CBN立方氮化硼砂輪的應用,顯示出了良好的加工效果,在數控成型磨、坐標磨床、CNC內外圓磨床上精加工,效果甚至優于其它種類砂輪。磨削加工中要及時修整砂輪,保持砂輪的銳利,當砂輪鈍化后會在工件表面滑擦、刻劃、擠壓,造成工件表面燒傷、顯微裂痕或產生溝槽,對以后的使用顯著地降低效用。 盤類、板類零件的加工大部分采用平面磨床加工,加工長而薄的薄板件時,有一定的加工難度。加工前在磨床磁力臺的強力吸引下,工件原先存在某種彎曲產生平直形變,貼緊于工作臺表面,待磨削后,工件又在原應力作用下變形回復,測量板件厚度時顯示一致,但由于變形回復,平面度達不到模具零件應該的要求,解決的方法是磨削前以等高墊鐵墊在工件下面,四周用擋塊擋住工件防止走動,磨削時磨頭進刀量要小,用多次走刀方式完成第一個基準平面,第一個基準平面加工好一面后,可用這一基準平面吸附在磁力臺上,通過如上所述的磨削方法可改善大部分工件平面度,如通過一次磨削過程達不到理想的平面度效果,可以再一次重復上面過程;經過幾次這樣磨削均能夠在平面度符合要求,但對于板件厚度尺寸有嚴格要求時,備料中必須根據工件材料、形狀、切削加工手段、熱處理方法等綜合因素,適當加放厚度余量。軸類零件的特點是由多個回轉面構成,現代企業終極精密加工方法一般采用內外圓磨床磨削。加工過程中,利用磨床夾頭和尾架頂尖夾緊定位工件或者用首尾兩頂針定位工件,此時夾頭與頂針中心的連線就是磨削后工件的中心線,如果中心線跳動,加工出來的工件就會產生不同心問題,因此在加工前要做好夾頭及頂尖的同心檢測和首尾頂針對中檢查。如果是用夾頭與中心頂針夾緊定位一次磨削臺階軸,則在這一次磨削前要對夾緊部分先進行外圓磨削,一次磨削時通過夾緊就能定心定位。簿壁內孔磨削時要考慮采用夾持工藝臺,即在車加工時有意多留下一段厚壁部分,待磨削內孔完成后進行切除,如不留工藝臺則夾緊力不可過大,否則容易在工件圓周上產生“內三角”變形,同樣每次磨削進刀量要小,通過多次進刀才能磨出合格的要求,另外磨削過程中冷卻液要充分噴淋到被磨削位置,以使磨出的鐵屑和磨料塵粒能順利排出磨削區域。

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