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思考题与习题
l.在模具加工中，制定模具零件工艺规程的主要依据是什么?
答：根据模具零件的几何形状、尺寸和模具零件的技术要求，结合现有加工技术和设备情况下，能以最经济、最安全加工出高质量的模具零件作为依据。 2.在导柱的加工过程中，为什么粗(半精)、精加工都采用中心孔作定位基准? 答：导柱的加工过程中，为了保证各外圆柱面之间的位置精度和均匀的磨削余量。对外圆柱面的车削和磨削，一般采用设计基准和工艺基准重合的两端中心孔定位。所以，在半精车、精车和磨削之前需先加工中心定位孔，为后继工序提供可靠的定位基准。 3.导柱在磨削外圆柱面之前，为什么要先修正中心孔？
答：磨削前对导柱进行了热处理，导柱中心定位孔在热处理后的修正，目的是消除热处理过程中中心孔可能产生的变形和其它缺陷，使磨削外圆柱面时能获得精确定位，保证外圆柱面的形状和位置精度要求。
4.拟出图2.1所示导柱的工艺路线，并选出相应的机加工设备。
图2.1可卸导柱
导柱加工工艺过程
工序号工序名称工序内容设备检验
1 备料Φ36mm（20号钢）
2 下料按图纸尺寸考虑切削余量Φ36m m×195㎜锯床自检
车床自检
3 粗车外圆定位：
①车端面打中心孔；车外圆到Φ34mm；
②调头车端面（到尺寸190mm），打中心孔，
车外圆到Φ34mm。
4 精车中心孔定位：车床专职检验员
①精车外圆面到尺寸（留磨削余量0.2mm），
精车R3；
ktkp-0735 精车调头外圆定位：
①车锥面到尺寸，倒角C1.5；
②在端面钻M8螺纹底孔，前端按图扩孔到
Φ8.4，攻丝M8，端面锪孔到尺寸。
车床
6 热处理①20号钢渗碳0.8～1.2㎜；
②淬火HRC58～62。热处理炉(检验硬度、
平直度)。
7 研磨中心孔外圆定位：研磨中心定位孔。车床
8 磨外圆中心孔定位：粗磨、精磨外圆、锥面磨床自检
9 研磨①研磨导柱导向部分外圆
10 检验专职检验员
11 入库清洗、喷涂防锈润滑油后，分类用塑料薄膜包封
后入库
5.导套加工时，怎样保证配合表面间的位置精度要求?
答：由于构成导套的主要表面是内、外圆柱表面，一般采用一次装夹后，完成对有位置精度要求的内、外圆柱表面的车削和热处理后的磨削加工就能保证配合表面间的位置精度要求。
对于大批量生产同一尺寸的导套时，可以先磨好内孔，再将导套套装在专用小锥度磨削心轴上，以心轴两端中心孔定位，使定位基准和设计基准重合，磨削导套的外圆柱面，能获得较高的同轴度。
6.在机械加工中，非圆形凸模的粗(半精)、精加工可采用哪些方法？试比较这些加工方法的优缺点。
答：非圆形凸模的粗(半精)可采用刨削、铣削（包括数控铣）；非圆形凸模的精加工可采用铣削（包括数控铣）、磨削、电加工等。
刨削的通用性较好，可加工垂直、水平的平面，还可加工T型槽、V型槽，燕尾槽等，但加工效率低，加工精度低。
铣削的效率高，特别是数控铣削，可以加工各种曲面型面，还可获得较高的加工精度。
磨削可加工经过热处理获得较高硬度的零件，并且加工精度、表面粗糙度高，用于零件的最终加工手段。但加工余量不能太大。
电加工用于机械加工难以切削的零件加工，特别是硬度高的硬质合金的加工。但加工效率较低。
7.成形磨削适于加工哪些模具零件?主要的磨削加工方法有那些?
答：成形磨削适于加工由若干平面、斜面和圆柱面组成，即其轮廓由直线、斜线和圆弧等简单线条所组成的模具的凸模、凹模镶块。对这些模具零件进行分段磨削，使构成零件的几何形线互相连接圆滑、光整，达到图面的技术要求。
常用的成形磨削的方法有两种：成形砂轮磨削法和夹具磨削法。 8.对具有圆形型孔的多型孔凹模，在机械加工时怎样保证各型孔间的位置精度?
答：圆形型孔的多型孔凹模加工常称为孔系加工，对孔系的加工常用坐标法。常用的
设备有坐标镗床、加工中心、坐标磨床等。
9.对具有非圆形型孔的凹模和型腔，在机械加工时常采用哪些方法?试比较其优缺点。
答：对具有非圆形型孔的凹模和型腔，可采用普通铣削加工、靠模仿形铣削加工、数控铣削加工。普通铣削加工简单，加工时可以用钻头打排孔，然后铣削，可提高加工效率，但普通铣削加工精度较低。靠模仿形铣削加工，特别适合加工曲面结构大的型腔，并获得比较高的精度。数控铣削加工效率高、精度高，可加工各种形状复杂的曲面。
10.拟出图2.2所示凸模和凹模的加工工艺路线，并选出相应的加工设备。
图2.2
按图纸所示，模具是以凹模设计为基准，先加工凹模，以双面配合间隙0.03mm配做凸模。
模具导柱图2.2凹模的加工工艺过程
材料：GrWMn 热处理:HRC58~62
加上加工余量后毛坯尺寸（130×85×25）
工序号工序名称工序内容设备检验
锯床自检
1 备料、下料按毛坯尺寸（130×85×25）的重量+8%烧损量计算
棒料下料重量，选择合适的高径比的棒料。经计算
选择棒料下料尺寸为：Φ70×78mm
2 锻造+退火将棒料Φ70×78mm锻到毛坯尺寸（130×85×25），
退火消除锻造应力并改善切削加工性能。加热炉
锻锤
检验硬度
HB S≤240
3 刨削刨六面，对角尺，留磨削余量0.4mm，刨床自检：直角面
对角尺
4 粗磨磨上下表面，留精磨量0.2mm
磨一对侧基面，并对角尺
磨床
5 钳工①划线
②钻、铰销孔4-Φ8，钻4-8.5螺纹过孔。
钻床自检
双极化天线6 铣削①粗铣：按钳工划线铣型孔，单面留精铣余量
风刀干燥机
1mm；
②精铣：精铣到尺寸，留座标磨余量0.2mm；
③精铣1°的漏料斜孔到尺寸；
④钻、铰出挡料钉孔Φ4mm。
7 热处理热处理：淬火、回火HRC58-62。热处理炉检验硬度
8 平磨上下表面磨削到尺寸。平面磨床
9 座标磨磨削型孔留研磨量0.01mm。坐标
10 研磨研磨凹模刃口研具
11 检验专职检验员
12 入库
图2.2 凸模加工工艺过程
材料：GrWMn 热处理:HRC58~62
工序号工序名称工序内容设备检验
1 备料、下料按毛坯尺寸（60×38×55）的重量+8%烧损量
计算棒料下料重量，选择合适的高径比的棒
料。经计算选择棒料下料尺寸为：Φ50×68mm
锯床自检
2 锻造+退火将棒料Φ50×68mm锻到毛坯尺寸（60×38×
55），退火消除锻造应力并改善切削加工性能。加热炉
锻锤
检验硬度
HB S≤240
3 铣削铣六面，对角尺
①上下表面留磨削余量0.2mm；
②其余四面留精铣余量1mm；铣床自检：直角面
对角尺
4 粗磨①上下表面磨削到尺寸；
②其余四面留精铣余量0.8mm；
5 钳工①划线
钻床自检
②钻孔、攻丝2-M6-10、
6 精铣按凹模实际尺寸精铣凸模到尺寸
热处理热处理：淬火、回火HRC58-62。热处理炉检验硬度
8 研磨、抛光钳工研磨配出冲裁间隙
游梁式抽油机
9 检验专职检验员
10 入库
以上两个工艺全部采用机械加工，学习了第四章后可应用线切割，加工工艺就更简单。
11.模具常用的超硬材料有哪些？简述高硬材料的成型磨削方法？
答：硬质合金和钢结硬质合金。
常用的成形磨削的方法有两种：成形砂轮磨削法和夹具磨削法。
（1）成形砂轮磨削法利用修整砂轮夹具把砂轮修整成与工件型面完全吻合的反型面，然后再用此砂轮对工件进行磨削，使其获得所需的形状，该方法可使磨削生产率高，但砂轮消耗较大。此法一次磨削的表面宽度不能太大，修正砂轮时必须保证必要的精度。
（2）夹具磨削法将工件按一定的条件装夹在专用夹具上，在加工过程中通过夹具的调节使工件固定或不断改变位置，从而使工件获得所需的形状。利用夹具磨削法对工件进行磨削，其加工精度很高，甚至可以达到零件具有互换性。成形磨削的专用夹具主要有磨平面及斜面用夹具、分度磨削夹具、万能夹具及磨大圆弧夹具等几种。
上述两种磨削方法，虽然各有特点，但在加工模具零件时，为了保证零件质量，提高生产率、降低成本，往往需要两者联合使用。
12.简述光学曲线磨削的工艺方法。
答：（1）轨迹法光学曲线磨床主要采用砂轮沿工件加工（型）面连续展成磨削成形。其工艺过程为：将工件的型面放大50倍，采用精密绘图机绘制在“描图样”上，并夹在屏幕4上；根据光曲磨床的投影屏幕尺寸的大小，若工件尺寸超过投影屏幕尺寸范围，则可对型面进行分段，如每段均放大50倍，并重叠绘制在同一幅描图上，夹在屏幕上。按投影屏幕上的各段曲线，按顺序逐段磨削成形。如果是分段绘制的曲线，每一段曲线磨削完后，要调整工作台带动工件移动到下一型面。为使磨削出的工件型面之间能光顺、平滑、精确地连接，常采用按几何元素来进行分割，使之合理地进行分段磨削。
2）切入法即采用成形砂轮进行切入式磨削，成形砂轮的型面须与工件加工(型)面完全吻合、精确一致。因此在光学曲线磨床上采用切入法时亦需使用金刚石和相关修整砂轮夹具精密修整砂轮。
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