铣工教学中模具的铣削过程及质量分析
内容提要：随着我国经济和工业现代化建设的发展，掌握加工技术的人才已成为社会的紧缺人才，近几年来发展起来的数控技术，发展的空间更大、更迅猛。职业教育学校以培养社会紧缺的技术，技能为目的，为社会输送人才。在机械制造业，铣工是切削加工的工种之一。铣床加工的范围很广，精度较高。加工中心的技术也是以铣工技术为基础结合几个工种技术的综合门类技术。所以铣工技术是不可缺少的主要技术之一。本文所讲述的模具加工过程和质量分析，是作者多年来点滴操作经验的总结。对掌握模具铣削有一定的提示和借鉴。
关键词：凸模 凹模 工艺编制 形位公差
当前，我国经济持续高速发展，机械制造业已从传统的操作控制，逐步向数字化控制转换。数字化控制技术的基础同样是加工技术的基础技术，这样铣工技术就显得较为主要。要使学生更好地理解、掌握数控铣床、加工中心的操作技术，就必不可少地进行严格的普通铣床的基本技术，技能操作训练。模具的铣削加工是学生学习加工技术的重点和难点之一。经过多年的教学工作实践，以下就模具的铣削加工过程和质量分析作一介绍。
模具的铣削加工比较复杂，复杂的模具零件一般在仿形铣床上加工成形，随着机械制造业的迅速发展进步，现在大都在数控铣床或者加工中心上加工完成。相对一些简单的中小形模具或是单件生产的模具也常在立铣床上加工。
模具可分为凸模和凹模两种，下面介绍在立铣床铣削凸模、凹模的方法和步骤：
一．凸模的铣削
以图A—1为例，介绍凸模的铣削过程
1．铣六方体在立铣床上用端铣刀铣削六方体，两个基面A、B及C面均留量0.3mm 的磨削余量，然后在平面磨床上磨平达到长、宽、高59mm。
2．铣削轮廓面 铣削模具前，应先按图A所示技术要求划出基准线和加工轮廓线，并打洋冲眼。然后把工件装夹带有圆盘底座的回转式机用虎钳上，在立铣床上用立铣刀铣削轮廓面。
图A—1 凸模的铣削
按图A—1所示，铣削轮廓面的步骤如下：
（1）调整立铣刀与工件的相对位置，粗铣图A——1所示的1、3、5和6四个阶台面。粗铣85.9～86mm、39.5～39.7mm，深度为22mm的阶台。然后按线调整虎钳安装位置找正斜线与工作台纵向进给方向平行，铣出2和4两斜面。
（2）用圆转台安装工件，铣削R10圆弧面至图样要求。要保证85.9～86mm的长度尺寸。
（3）铣削两个R5的圆弧面至图样要求。
（4）铣削上平面，距基面B为32mm处留有10.5×5.5mm (R5凸台位置)的凸台。
（5）在卧式铣床上用R5凹半圆铣刀，R5凸圆弧面至要求。并保证R5的中心至基面B为32mm，至阶台为22mm。
3．检测工件，根据图A——1的要求，用游标卡尺检测尺寸、42mm是否在尺寸公差之内。平行度是否在０.０５mm之内。用Ｒ规或样板检测Ｒ５、R10是否符合工艺要求。
二．凹模的铣削
图A—2是与图A—1相配的凹模，要求保证与凸模配合间隙不大于0.25mm，以图A—2所示工件图为例，介绍凹模铣削步骤。
1．在立铣床上用端铣刀高速铣削六面体至图样要求，两个基 面A、B及C面留0.3mm的磨削余量，铣削成长136.5mm宽70mm高55mm的六面体。在平面磨床上磨削A、B面和C面至图样要求。
2．铣削内腔
图A—2 凹模铣削
（1）划线，根据图A—2的要求，划出工件轮廓线，标出A、B、C面。
① 在A、B面划对称中心线，在A面划出106.5×50mm的行腔轮廓线；以四个角交点处为中心，分别划出φ6mm孔的尺寸线打上洋冲眼。
② 以B面为基面划出86.5×40的凹型腔轮廓线，同时划两个R5和R10的圆弧线及斜线，打上样冲眼。
图A—2—1
图A—2—2
（2）铣削步骤：
① 把机用虎钳安装在立铣床上，将工件A面朝上装夹在虎钳内。找正使A面与工作台平行度在0.02mm 之内。使C面与纵向进给方向的平行度在0.02mm 之内，保证Ｂ面垂直度在0.02mm之内。
② 用φ6mm 钻头在四角分别钻孔，深度为40mm , 钻落刀孔O1、O2（见图A—2—1）注意不能碰到型腔边缘。
③ 选用φ25～30mm大螺旋角立铣刀粗铣型腔，控制铣削深度，
留精铣量2～3mm余量。其加工顺序见图A—2—1。
④ 精铣型腔至106.5×50mm，底角R4圆弧面。
⑤ 粗、精铣86.5×40mm深度为15mm的型腔轮廓线，铣削顺序如图A——2——2所示，铣削R10圆弧面和两个R5圆弧面。
削凹模时要与图A——1所示的凸模配作，二者的配合间隙不大于0.25mm 即可。
3．检测工件，用游标卡尺、角度尺、R规或样板根据图样检测各尺寸。
三．模具的铣削质量分析：
当模具铣削加工完成后，检测模具的铣削质量会出现许多影响 模具质量的问题：
1．模具的几何形状不准确。
2．模具的中心线位移，型腔形状不准确。
3．模具内腔各面连接不准确（R10圆弧与两斜面）。
4．表面有明显划痕。
产生这些问题的原因有以下几种因素：
1．读图不仔细，未能正确理解模具的准确形状。
2．确定的加工基准与设计基准不统一。
3．划线不准确，铣削步骤制定不合理，夹具调整不正确及铣刀选择不合适。
4．操作不当，将保留的部分铣去。
5．铣削过程中，测量有误。
上述这些原因既是产生质量不合格的原因，也是教师在指导学生实习操作时严格纠正的过程，操作时既要有严格质量控制能力，又要有严谨的工作作风，每做一步都要考虑好下一步、留有空间，努力做到加工准确到位，测量及时正确。多年的教学实践表明，学生的操作能力是在多学多练中学到的，教师首先要严格要求，控制有力，不断地加强训练力度，是能够培养出合格人才的。
总之，在实习教学中产生的问题多种多样的，工件的加工质量直接反映操作者的技能操作水平。当问题出现时要具体问题具体分析，及时采取正确方法加以纠正，善于抓住主要矛盾，采取科学有效的方法引导学生，使之在完成实习操作过程中，技术、技能水平不断地得到提升，成为合格有用之才。
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