模具制造工艺学复习资料整理Word格式文档下载.docx

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8.零件的技术要求分析：

主要加工表面尺寸精度、几何形状精度、表面之间的相互位置精度、零件表面质量、零件材料、热处理要求及其它要求

9.模具零件毛坯形式：

铸件、锻件、原型材、半成品件、焊接件、冲压件、冷挤压件、粉末冶金。

铸件在模具零件中常见的铸件有冲压模具的上模座和下模座，大型塑料模的框架等。

常用材料有灰铸铁、球墨铸铁、合金铸铁、铸钢、铸造铝合金等锻件：

毛坯经过锻造可得到连续和均匀的金属纤维组织。

因此锻件的力学性能较好，常用于受力复杂的重要钢质零件。

原型材主要有板材、棒材线材等。

主要用制造非标准的模架、凸凹模等半成品件：

随着模具专业化和专门化的发展以及模具标准化的提高，出现了大量商品化的冷冲模架、矩形凹模板、举行模板、矩形垫板，以及塑料注射模标准模架等零件。

这种半成品的毛坯形式应该是模具零件毛坯的主要形式。

10.基准：

零件上用于确定其它点、线、面的位置所依据的点、线、面。

按照其作用不同可分为设计基准和工艺基准。

设计基准：

零件图上用于确定其它点、线、面的基准。

工艺基准：

零件在加工装配过程中所使用的基准。

按用途不同可分为定位基准、测量基准和装配基准。

定位基准加工时使工件在机床或夹具中占据正确位置所用的基准。

按其作用不同又可分为粗基准、精基准和附加基准。

测量基准零件检验时，用以测量已加工表面尺寸及位置的基准。

装配基准装配时用以确定零件在部件或产品中位置的基准

11.工件安装的方式：

直接找正法、划线找正法、采用夹具安装。

模具制造多属于单件小批生产，常采用直接找正和划线找正安装方式直接找正法：

在工件直接装在机床上后，用千分表或划针，以目测法校正工件的正确位置，一边校正一边找正，直至符合要求。

划线找正法：

在机床上用划针按毛坯或半成品上所划的线来找正工件，使其获得正确位置的一种方法。

采用夹具安装：

夹具在机床上相对刀具的位置，在工件未安装前已预先调整好，在成批和大量生产中广泛应用。

12.粗基准的选择：

选不加工表面做粗基准，以保证加工表面和不加工表面之间的相对位置要求，同时可以在一次安装下加工更多的表面；

选重要表面为粗基准，因为重要表面一般都要求余量均匀；

选加工余量小，较准确的，光洁的、面积较大的毛面做粗基准。

同一尺寸方向上的粗基准表面只能使用一次！

13.精基准的选择：

基准重合原则基准重合，加工精度容易保证。

基准统一原则采用基准统一原则，能用同一基面加工大多数表面，有利于保证各表面的相互位置要求，避免基准转换带来的误差，而且简化夹具设计和制造。

互为基准原则采用互为基准原则，可提高加工表面间的相互位置精度。

自为基准原则精加工或光整加工工序要求加工余量小而均匀，这时应尽可能用加工表面自身为精基准

14.工艺路线拟定的主要任务是选择各个表面的加工方法和加工方案。

选择合理的定位基准，确定表面加工方法、加工阶段划分、工序集中与分散和加工顺序等

15.表面加工方法的选择：

保证加工表面的加工精度和表面粗糙度要求；

考虑工件材料的性质；

合理选择表面加工方法；

充分利用现有设备

16.加工阶段的划分：

对于加工质量要求较高的零件，工艺过程应分阶段进行，这样才能保证零件的精度要求。

一般分为：

粗加工阶段；

半精加工阶段；

精加工阶段；

光整加工阶段

17.工艺过程分阶段的主要原因：

保证加工质量；

合理利用设备；

便于安排热处理工序

18.工序集中：

使每个工序中包含尽可能多的工步内容，因而使总的工序数目减少，夹具的数目和工件的安装次数也相应地减少。

特点：

工序集中有利于保证各加工面间的相互位置精度要求，有利于采用高效率机床，节省安装工件的时间，减少搬动次数。

应用：

高效的自动化机床（如加工中心，单件小批量多品种加工）

19.工序分散:

将工艺路线中的工步内容分散在更多的工序中去完成，因而每道工序的工步少，工艺路线长。

工序分散可使每个工序使用的设备和夹具比较简单，调整、对刀也比较容易，对操作工人的技术水平要求较低。

流水线、自动化生产形式、组合机床、大批量生产

20.切削加工顺序的安排:

先粗后精保护已加工表面;

先主后次可减少主要表面加工的残余应力;

基面先行为精度较高的表面提供精基准;

先面后孔平面定位可靠、稳固

21.热处理工序的安排:

预先热处理改善加工性能;

最终热处理改善材料性能

22.加工余量的概念（加工总余量与工序余量）毛坯尺寸与零件设计尺寸之差成为加工总余量。

每一工序所切除的金属层厚度称为工序余量。

余量过大：

不仅浪费金属，而且增加切削时机床和刀具的负荷。

余量过小：

则难以修正前一工序误差，难以达道本工序的精度要求和表面质量要求。

23.单边余量零件非对称结构的非对称表面，其加工余量一般为单边余量双边余量零件对称结构的对称表面，其工余量为双边余量

24.入体标注原则：

被包容尺寸指实体尺寸，如轴的外径，长方体的长、宽、高。

其最大尺寸作为工序尺寸的基本尺寸（公称尺寸），上偏差为零。

包容尺寸指非实体尺寸，如孔的直径，槽的宽度。

其最小尺寸作为工序尺寸的基本尺寸（公称尺寸），下偏差为零。

毛坯尺寸按双向对称偏差的形式标注：

采用“入体标注原则”，可确保孔小轴大，这样表示，是为了使工件以公称基本尺寸为目标尺寸加工时，仍有可切除余量，避免过切产生废品。

影响工序余量的因素：

上道工序尺寸公差；

上道工序表面粗糙度；

上道工序空间误差；

本工序装夹误差

25.工序尺寸与公差的确定确定各加工工序的加工余量；

从终加工工序开始到第二道工序，依次加上每道工序余量，可分别得到各工序基本尺寸；

除终加工工序外，其它各加工工序采用加工经济精度确定工序尺寸公差；

填写工序尺寸，并按“入体原则”标注工序尺寸公差。

26.工艺装备的选择机床的选择、夹具的选择、刀具的选择、量具的选择

27.机床的选择机床的主要规格尺寸应与零件的外轮廓尺寸相适应。

机床的生产率与加工零件的生产类型相适应。

机床的选择还应结合现场的实际情况

28.模具制造精度主要体现在模具工作零件的精度和相关零部件的配合精度。

零件的机械加工质量包括零件的加工精度和加工表面质量两方面。

29.机械加工精度是指零件加工后的实际几何参数与理想（设计）几何参数的符合程度。

它包括三个内容：

尺寸精度、形状精度、位置精度

30.工艺系统误差：

在机械加工时，机床、夹具、刀具和工件就构成了一个完整的系统，称之为工艺系统。

由工艺系统引起的误差称为原始误差。

31.影响模具精度的主要因素：

制件的精度；

模具加工技术手段的水平；

模具装配钳工的技术水平；

模具制造的生产方式和管理水平

32.影响零件制造精度的因素：

1、工艺系统的几何误差对加工精度的影响①加工原理误差：

调整误差：

试切法、调整法；

机床误差：

机床导轨导向误差、机床主轴的回转误差②夹具制造误差与磨损③刀具的制造误差与磨损。

2、工艺系统受力变形引起的加工误差①工艺系统刚度对加工精度的影响：

切削力作用点位置变化引起的工件形状误差；

切削力大小变化引起的加工误差；

夹紧力和重力引起的加工误差②减小工艺系统受力对加工精度影响的措施：

提供系统刚度；

减小载荷及其变化；

减小工件残余应力引起的变形3、工艺系统受力变形引起的加工误差4、工艺系统热变形对加工精度的影响：

工件热变形对加工精度的影响；

刀具热变形对加工精度的影响；

机床热变形对加工精度的影响。

提高加工精度的措施误差预防技术、误差补偿技术

33.模具零件表面质量：

加工表面质量的含义1表面的几何特征：

表面粗糙度；

表面波度；

表面加工纹理；

伤痕2表面力学物理性能：

表面层加工硬化；

表面层金相组织的变化；

表面残余应力

34.零件表面质量对零件使用性能的影响耐磨性；

疲劳强度；

耐腐蚀性

35.影响表面质量的因素及改善途径：

1影响加工表面几何特征的因素及其改进措施①切削加工后的表面粗糙度取决于切屑残留面积的高度，影响其高度的因素主要包括：

刀尖圆弧半径；

主偏角；

副偏角；

进给量；

因此，合理选择切削液，适当增大刀具前角，提高刀具的刃磨质量，合理安排热处理工序，均能有效地减小表面粗糙度。

2磨削加工后的表面粗糙度：

几何因素的影响；

表面层金属的塑性变形的影响

36.影响表层金属力学物理性能的工艺因素及改进措施:

1加工表面层的冷作硬化①冷作硬化的产生：

加工层材料因塑性变形使晶体间产生剪切滑移，晶格扭曲、晶粒拉长、破碎和纤维化，材料的强度、硬度都提高的现象称为冷作硬化。

②影响表面冷作硬化的因素：

切削加工：

切削力、变形快、温度高、塑性大；

磨削加工：

磨削量和砂轮粒度③冷作硬化测量的方法2表层金属的金相组织的变化①磨削加工表面金相组织的变化——切削一般不会导致金相组织变化，磨削因单位切削截面消耗的功率较大，常常导致金相组织变化，产生回火烧伤、淬火烧伤或退火烧伤。

②影响磨削烧伤的因素及改进措施：

磨削烧伤与温度有十分密切的关系。

改善磨削烧伤可以从温度入手：

合理选用磨削用量；

正确选择砂轮；

改善冷却条件3表层金属残余应力4表面强化工艺：

喷丸强化；

滚压加工；

挤压加工

37.模具生产周期是指从接受模具订货任务开始到模具试模鉴定后交付合格模具所用的时间。

影响模具生产周期的主要因素有：

模具技术和生产的标准化程度；

模具企业的专门化程度；

模具生产技术手段的现代化；

模具生产经营和管理水平

38.模具成本指企业为生产和销售模具所支付费用的总和。

影响模具生产成本的主要因素有：

模具结构的复杂程度和模具功能高低；

模具精度高低；

模具材料的选择；

模具加工设备；

模具标准化程度的企业生产的专门化程度

39.模具寿命是指模具在保证加工产品零件质量的前提下，所能加工的制件的总数量。

模具结构；

模具材料；

模具加工质量；

模具工作状态；

产品零件状况

40.模具零件的类型：

平板类零件：

上下模座、固定板；

轴类零件：

凸模、导柱、导套；

孔类零件：

凹模；

标准件

41.模具零件的加工面：

平面；

孔：

光孔、螺纹孔、异形孔；

回转面：

异形轴、圆柱面（内圆、外圆）

42.模具零件的加工特点：

生产类型：

单件小批；

加工精度：

尺寸精度、位置精度和表面精度较高；

加工表面：

异形表面占模具加工工作量的70％～80％

43.车削加工：

1加工对象回转面、平面；

板类、盘类零件2加工机床卧式车床；

立式车床；

3加工精度IT6～IT8；

Ra=1.6～0.8um车削加工在模具加工中的应用圆盘类、轴类；

局部圆弧面；

回转曲面

44.铣削加工铣削加工在模具加工中的应用：

铣削成型面；

带圆弧的型面与型槽；

带孔间尺寸要求的孔

45.钻削加工1加工对象孔；

带孔零件2加工机床摇臂钻床、卧式镗床3加工精度钻IT10，镗IT10～IT8钻3.2um，镗1.6um

46.刨削加工1加工对象平面、斜面、异形面；

板类零件2加工机床牛头刨床；

龙门刨床3加工精度IT10；

Ra=1.6um

47.磨削加工1加工对象平面、内圆、外圆；

板类、轴类、孔类零件2加工机床内圆磨床；

外圆磨床；

平面磨床3加工精度IT7～IT5；

Ra=0.8～0.2um模板平面精加工；

凹凸型面精加工

48.仿形加工的控制方式及工作原理：

1液压式仿形机构；

电控式仿形机构2仿形加工的优缺点：

简化了复杂曲面的加工工艺；

扩大了靠模的选取范围；

仿形有误差；

加工效率高

49.坐标镗床加工内容镗孔、扩孔、铰孔、精密划线、精密测量加工精度孔尺寸精度：

IT7～IT6表面粗糙度：

Ra0.8孔距精度：

0.005mm～0.01mm组成与机构立式，卧式（单双柱）附件万能回转台；

表光学中心找正器；

镗孔夹头

50.坐标磨床的磨削方法磨削外圆；

磨削内孔；

磨削锥孔；

磨削侧面、台阶、台阶孔；

插磨型槽；

磨削异形孔（分段磨削）

51.坐标尺寸换算1换算目的工件按设计要求标注的尺寸与坐标机床加工要求不相一致，需要将设计尺寸换算成加工尺寸。

2基准选择矩形件：

粗加工采用角侧基准，精加工采用孔基准；

圆盘件：

粗精加工都采用孔基准3尺寸标注：

尺寸值标在侧面；

尺寸大小以坐标值为据；

公差范围小数点个数表达

52.成形磨削是将零件上的轮廓线分解成若干直线与圆弧，然后按照一定的顺序逐段磨削，使之达到图样的技术要求。

成形磨削按加工原理可分为：

成形砂轮磨削法；

将砂轮修整成与工件型面完全吻合的相反面型面，再用砂轮磨削工件，获得所需尺寸及技术要求的工件。

成形砂轮磨削法难点与关键是砂轮的修整。

砂轮修整器修整：

砂轮角度修整、圆弧砂轮的修整。

砂轮修整其它方法：

成形刀挤压法；

数控机床修整法；

电镀法。

夹具磨削法正弦精密平口钳、正弦精密磁力台、正弦分中夹具、万能夹具

53.成形磨削工艺尺寸的换算各圆弧中心间的坐标尺寸；

各斜面或平面至回转中心的垂直距离；

各斜面对坐标轴的倾斜角度；

各圆弧的包角

54.数控加工基本概念1.数控数字控制是用数字化信号对机床的运动及其加工过程进行控制的一种方法。

数控机床就是采用数控技术的机床。

2.数控加工数字加工是指在数控机床上进行零件切削加工的一种工艺方法。

55.数控机床的组成

（1）控制介质

（2）数控装置（3）伺服系统（4）机床本体

56.数控机床分类

（1）金属切削类：

加工中心；

卧式数控铣床；

立式数控铣床

（2）金属成形类、数控冲床数控卷簧机（3）特种加工类：

快速成形、线切割、电火花（4）其它类型：

三坐标测量机、数控雕刻机

57.数控加工的特点与应用1.数控加工的特点1）加工精度高定位精度0.005重复精度0.002

（2）自动化程度高、生产效率高（3）适应性强只需改变程序就可改变加工品种（4）有利于生产管理现代化CIMS、FMS、MRP（5）减轻劳动强度ATCAPC（6）成本高2.数控加工的应用：

适合多品种、中小批量以及结构形状复杂、加工精度高，需要频繁改型的产品零件。

58.程序编制是指从零件图样到制成介质的过程。

1.确定工艺过程2.运动轨迹的坐标值计算编写加工程序单3.制备控制介质4.程序校验和首件试切

59.机床原点（M）又称机床零点，是机床上一个固定点，由机床生产厂在设计机床时确定。

机床原点是机床坐标系的原点，同时也是其它坐标系的基准点。

机床坐标系是以机床原点为坐标原点的坐标系机床参考点（R）是由机床制造厂人为定义的点，它与机床原点之间的坐标位置是固定，通常由精密限位开关来设置。

工件原点（P）又称工件零点或编程零点，是为编制加工程序而定义的点。

工件坐标系是以工件零点为坐标系原点建立的坐标系。

起刀点是指刀具起始运动的刀位点，即程序开始执行时的刀位点。

刀位点即刀具的基准点，如圆柱铣刀的底面中心，球头刀中心，车刀与镗刀的理论刀尖。

60.G90绝对坐标尺寸指机床运动部件的坐标尺寸值相对于坐标原点给出（默认）。

G91增量坐标尺寸指机床运动部件的坐标尺寸值相对于前一位置给出。

G92预置寄存指令是按照程序规定的尺寸字值，通过当前刀具所在位置来设定加工坐标系的原点。

这一指令不产生机床运动。

G01：

直线插补指令程序格式：

G01X～Y～Z～F～x，y，z代表终点坐标F进给速度G01X10Y10F100G17、G18、G19：

坐标平面选择指令：

坐标平面选择指令是用来选择圆弧插补的平面和刀具补偿平面的。

数控车床默认在XZ平面内加工，数控铣床默认在XY平面内加工。

G02、G03圆弧插补指令采用右手螺旋法则，大拇指指向垂直圆弧平面坐标轴的正方向，四个手指指向的方向为G03，反之为G02。

G00：

快速点定位指令G40撤销、G41左偏、G42：

刀具补偿指令M00：

程序停止M01：

计划停止M02：

程序结束M03、M04、M05：

主轴正转、反转和停转M06：

换刀指令M07、M08、M09：

开启2号切削液、1号切削液、切削液停M10、M11：

运动部件夹紧及松开M98、M99：

子程序调用、返回指令M30：

程序结束并回到开始状态主轴转速功能指令S刀具功能指令T程序段号功能指令N

61.工件加工选择定位基准的基本要求

（1）所选基准应保证工件定位准确，装卸方便，夹紧可靠；

（2）所选基准与各加工部位间的各个尺寸计算简单；

（3）保证各项加工精度

62.选择定位基准应遵循的原则：

（1）基准重合（设计基准与定位基准重合）；

（2）基准不重合，应进行尺寸链换算，保证加工精度；

（3）一次装夹能够完成全部关键部位的加工；

（4）保证尽可能多的加工内容；

（5）定位基准与对刀基准重合；

（6）基准统一原则。

63.工件安装：

定位基准选择；

找正安装；

夹具安装要求：

（1）夹紧机构或其它元件不得影响进给

（2）夹具应保证在机床上实现定向安装（3）夹具的刚性和稳定性要好（4）装卸方便（5）小型零件可多件加工（6）夹具结构应力求简单（7）减少更换夹具的准备（8）减小夹具在机床上的使用误差

64.对刀点的确定

（1）机床坐标系是固定的，但工件的位置是任意的；

（2）需确定工件在机床坐标系中的位置；

（3）对刀点是工件在机床上定位装夹后，用于确定工件坐标系在机床坐标系中位置的基准点。

（4）对刀点选择：

工件坐标系原点，夹具定位元件等

65.换刀点的位置应根据换刀时刀具不碰到工件、夹具和机床的原则而定。

66.对刀方法1、工件坐标系原点为圆柱孔

（1）采用杠杆百分表2、工件坐标系原点为两相互垂直直线的交点

（1）采用碰刀方式对刀

（2）采用寻边器对刀3、机外对刀仪对刀4、刀具Z向对刀

（1）机上对刀

（2）机外刀具预调＋机上对刀

67.偏心式寻边器对刀主要特点：

对刀时寻边器不需回转；

可快速对工件边缘定位；

对刀精度可达0.005mm；

应用范围包括表面边缘、内孔及外圆的高效对刀

68.数控铣削加工的内容

（1）工件上的曲线轮廓表面

（2）空间曲线（3）形状复杂、尺寸繁多、画线与检测困难的部位（4）能在一次装夹中顺带铣出的表面或形状（5）内外凹槽（6）数控加工效率高的加工内容

69.数控铣削加工工艺分析

（一）零件图形分析1、检查零件图的完整性和正确性2、检查自动编程时的零件数学模型

（二）零件结构共性分析及处理1、零件图纸上的尺寸标注应使编程方便2、分析零件的变形情况，保证获得要求的加工精度3、保证基准统一原则4、尽量统一零件轮廓内圆弧的有关尺寸（三）零件毛坯的工艺性分析1、毛坯应有充分、稳定的加工余量2、分析毛坯的装夹适应性3、分析毛坯的变形，余量大小及均匀性

70.1改进内壁形状可采用较高刚性刀具2统一圆弧尺寸减少刀具数和更换刀具次数，减少辅助时间3选择合适的圆弧半径R和r提高生产效率4合理改进凸台分布减少加工劳动量5改进尺寸比例可用较高刚度刀具加工，提高生产率

71.编程尺寸设定值的确定

（1）精度高的尺寸的处理，将基本尺寸换算成平均尺寸

（2）几何关系处理，保持原重要的几何关系不变（3）精度低的尺寸的调整，通过修改一般的尺寸保持零件原有的几何关系，使之协调（4）节点坐标尺寸的计算，按调整后的尺寸计算有关未知节点的坐标尺寸（5）编程尺寸的修正，调整后编程并加工一组工件，分析误差，并修改程序。

72.铣刀的切入和切出点应沿零件轮廓曲线的延长线上切入和切出零件表面，而不应沿法向直接切入零件，以避免加工表面产生划痕，保证零件轮廓光滑。

刀具只能沿内轮廓曲线的法向切入切出，并将其切入、切出点选在零件轮廓两几何元素的交点处。

无交点内轮廓加工刀具的切入和切出为防止刀补取消时在轮廓拐角处留下凹口刀具切入切出点应远离拐角

73.铣削工艺的工步顺序安排的一般原则：

先粗后精；

先远后近；

内外交叉；

保证工件加工刚度原则；

同一把刀能加工内容连续加工原则

74.顺铣与逆铣比较：

一般来说，在逆铣中刀具寿命比在顺铣中短，这是因为在逆铣中产生的热量比在顺铣中明显的高。

在逆铣中当切屑厚度从零增加到最大时，由于切削刃受到的摩擦比在顺铣中强，因此会产生更多的热量。

逆铣中径向力也明显高，这对主轴轴承有不利影响。

在顺铣中，切削刃主要受到的是压缩应力，这与逆铣中产生的拉力相比，对硬质合金刀具或整体硬质合金刀具的影响有利得多。

如果零件毛坯为黑色金属锻件或铸件，表皮硬而余量一般较大，这时采用逆铣较为合理

75.1、铣削夹紧不良的工件时刀具的路径：

对于长刀具长度（大于3倍直径），在由于振动不可能侧铣的情况下推荐使用插铣（轴向铣削）2开始切削型腔最佳的方法之一是使用X/Y和Z方向的线性坡走切削，以达到全部轴向深度的切削；

也可以以螺旋形式进行圆插补铣。

这是一种非常好的方法，因为它可产生光滑的切削作用，而只要求很小的开始空间，不推荐预钻削起始孔。

3传统切削型腔角方法的不足：

直线插补（G01）,在角的过渡不连续。

当刀具到达角落时，由于线性轴的动力特性限制，刀具必须减速。

在电机改变进给方向前，有一短暂的停顿，这会产生大量的热量和摩擦。

很长的接触长度会导致切削力的不稳定，并常常使角落切削不足。

典型的结果是振动刀具越大和越长，或刀具总悬伸越大，振动越强。

解决方案：

先用半径大的刀具粗加工，再用小于圆角的半径的刀具进行加工。

76.孔加工的常用方法选择：

对于直径大于φ30mm的已铸出或锻出的毛坯孔的孔加工，一般采用粗镗——半精镗——孔口倒角——精镗的加工方案；

孔径较大的可采用立铣刀粗铣——精铣加工方案；

孔中空刀槽可用锯片铣刀在孔半精镗之后、精镗之前铣削完成，也可用镗刀进行单刀镗削，但单刀镗削效率较低；

对于直径小于φ30mm无底孔的孔加工，通常采用锪平端面——打中心孔——钻——扩——孔口倒角——铰加工方案，对有同轴度要求的小孔，需采用锪平端面——打中心孔——钻——半精镗——孔口倒角——精镗（或铰）加工方案

77.螺纹加工方法选择：

内螺纹的加工根据孔径的大小，一般情况下，M6～M20之间的螺纹，通