模具制造工艺学-课件-第1章.ppt

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1、第第1 1章章 模具机械加工基础模具机械加工基础返回目录1231.1 1.1 制制订模具加工工模具加工工艺流程流程1.2 1.2 模具零件的机械加工精度概述模具零件的机械加工精度概述1.3 1.3 模具零件的加工表面模具零件的加工表面质量量2023/2/9返回目录1.1 1.1 制订制订模具加工工艺规程模具加工工艺规程 模具加工工艺规程一般包括模具加工工艺路线、各工序的具体内容、所模具加工工艺规程一般包括模具加工工艺路线、各工序的具体内容、所用的设备和工艺装备、工件的检验方法、切削用量和时间定额等用的设备和工艺装备、工件的检验方法、切削用量和时间定额等。制订模具零件加工工艺规程要遵循制订模具零

2、件加工工艺规程要遵循“优质、高产、低成本优质、高产、低成本”的原则，其的原则，其制订过程如下：制订过程如下：（1 1）分析研究零件图样，了解该零件的作用，找出零件的主要技术要分析研究零件图样，了解该零件的作用，找出零件的主要技术要求及要求较高的主要表面，并了解各项技术要求制订的依据，审查零件的结求及要求较高的主要表面，并了解各项技术要求制订的依据，审查零件的结构工艺性。构工艺性。（2 2）选择和确定毛坯。选择和确定毛坯。（3 3）拟订模具加工工艺路线。拟订模具加工工艺路线。（4 4）详细拟订工序的具体内容。详细拟订工序的具体内容。（5 5）对工艺方案进行技术经济分析。对工艺方案进行技术经济分析

3、。（6 6）填写工艺文件。填写工艺文件。2023/2/9返回目录1.1.1 1.1.1 模具模具加工工艺规程的基本概念加工工艺规程的基本概念1.1.生产过程生产过程 制造模具时，将原材料或半成品转变为成品的各相关劳动过程的制造模具时，将原材料或半成品转变为成品的各相关劳动过程的总和称为生产过程。总和称为生产过程。广义的模具生产制造过程主要包括生产技术准备阶段、模具零件广义的模具生产制造过程主要包括生产技术准备阶段、模具零件加工阶段和模具装配阶段等。加工阶段和模具装配阶段等。1 1）生产技术准备阶段）生产技术准备阶段生产技术准备阶段的主要任务是分析模具图样，制订工艺规程；生产技术准备阶段的主要任

4、务是分析模具图样，制订工艺规程；编制数控加工程序；设计和制造工装夹具；制订生产计划，制订并实编制数控加工程序；设计和制造工装夹具；制订生产计划，制订并实施工具、材料、标准件等外购和零件外协加工计划。施工具、材料、标准件等外购和零件外协加工计划。2023/2/9返回目录1 传统的切削加工，如车、钳、铣、传统的切削加工，如车、钳、铣、刨、磨等。刨、磨等。加工方法加工方法加工方法加工方法 非切削加工，如电加工、冷挤非切削加工，如电加工、冷挤压、铸造等。压、铸造等。23 数控加工，如数控铣削加工、数控加工，如数控铣削加工、加工中心加工等。加工中心加工等。焊接、热处理和其他表面处焊接、热处理和其他表面处

5、理等。理等。42 2）模具零件加工阶段）模具零件加工阶段模具零件加工阶段的加工方法很多，基本可以概括为：模具零件加工阶段的加工方法很多，基本可以概括为：2023/2/9返回目录3 3）模具装配阶段）模具装配阶段模具装配阶段是根据模具装配图样要求的质量和精度，将加工好的零件模具装配阶段是根据模具装配图样要求的质量和精度，将加工好的零件组合在一起构成一副完整模具的过程。除此之外，模具装配阶段的任务还有组合在一起构成一副完整模具的过程。除此之外，模具装配阶段的任务还有清洗、修配模具零件，试模及修整等。清洗、修配模具零件，试模及修整等。由上述过程可以看出，模具产品的生产过程是相当复杂的。为了便于组由上

6、述过程可以看出，模具产品的生产过程是相当复杂的。为了便于组织生产和提高劳动生产率，现代模具工业的发展趋势是自动化、专业化生产。织生产和提高劳动生产率，现代模具工业的发展趋势是自动化、专业化生产。这样各工厂的生产过程就变得比较简单，有利于保证质量、提高效率和降低这样各工厂的生产过程就变得比较简单，有利于保证质量、提高效率和降低成本。如模具零件毛坯的生产，由专业化的毛坯生产工厂来承担。模具上的成本。如模具零件毛坯的生产，由专业化的毛坯生产工厂来承担。模具上的导柱、导套、顶杆等零件，由专业化的标准件厂来完成。这既有利于模具上导柱、导套、顶杆等零件，由专业化的标准件厂来完成。这既有利于模具上各种零件质

7、量的保证，也利于降低成本。各种零件质量的保证，也利于降低成本。2023/2/9返回目录2.2.工艺过程工艺过程 在模具制造过程中，直接改变被加工工件的形状、尺寸、物理性质和在模具制造过程中，直接改变被加工工件的形状、尺寸、物理性质和装配过程等称为工艺过程。装配过程等称为工艺过程。按照完成零件制造过程中采用的不同工艺方法，工艺过程可以分为铸按照完成零件制造过程中采用的不同工艺方法，工艺过程可以分为铸造、锻造、冲压、焊接、热处理、机械加工、表面处理和装配等工艺过程。造、锻造、冲压、焊接、热处理、机械加工、表面处理和装配等工艺过程。以机械加工方法（主要是切削加工方法）直接改变毛坯的形状、尺寸和表以机

8、械加工方法（主要是切削加工方法）直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量，使其成为合格模具零件的过程，称为模具机械加工工艺过程。面质量，使其成为合格模具零件的过程，称为模具机械加工工艺过程。机械加工艺过程是由一个或若干个工序组成。机械加工艺过程是由一个或若干个工序组成。一个或一组工人在同一个或一组工人在同一个工作地点，对一个或同时几个工件所连续完成的那一部分工艺过程称一个工作地点，对一个或同时几个工件所连续完成的那一部分工艺过程称为工序。工序不仅是组成工艺过程的基本单元，也是组织生产、核算成本为工序。工序不仅是组成工艺过程的基本单元，也是组织生产、核算成本和进行检验的基本单元。和进行检验的基本单元。

9、2023/2/9返回目录图图1-1 1-1 有有肩导柱肩导柱2023/2/9返回目录序号序号工序工序工序要求工序要求1 1锯锯切割切割 H（L L4 4）棒料）棒料2 2车车车端面至长度（车端面至长度（L L2 2），钻中心孔；调头车端面，长度至），钻中心孔；调头车端面，长度至L L，钻中心，钻中心孔孔3 3车车车外圆车外圆HT T至尺寸要求；粗、精车外圆至尺寸要求；粗、精车外圆D（L LT T），留磨量、倒角、），留磨量、倒角、切槽、切槽、3 3角等角等4 4热热热处理热处理5560 HRC60 HRC5 5车车研中心孔，调头研另一中心孔研中心孔，调头研另一中心孔6 6磨磨磨磨D（N N-T

10、 T），），D（L L-N N）至各自的尺寸要求）至各自的尺寸要求表表1-1 1-1 有有肩肩导柱机械加工导柱机械加工工艺过程的工序划分工艺过程的工序划分2023/2/9返回目录 工序可分为安装、工位、工步和走刀（行程）。工序可分为安装、工位、工步和走刀（行程）。1 1）安装）安装 确定工件在机床或夹具上占有一个正确位置的过程，称为定位。工件确定工件在机床或夹具上占有一个正确位置的过程，称为定位。工件定位后将其固定，使之在加工过程中保持定位位置不变，即夹紧。工件的定位后将其固定，使之在加工过程中保持定位位置不变，即夹紧。工件的定位和夹紧过程称为装夹。工件经一次装夹后所完成的那部分工序称为安定位

11、和夹紧过程称为装夹。工件经一次装夹后所完成的那部分工序称为安装。在某一工序中，有时需要对工件进行多次装夹加工，表装。在某一工序中，有时需要对工件进行多次装夹加工，表1-11-1序号序号2 2中，中，先装夹工件一端，车端面至长度（先装夹工件一端，车端面至长度（L L2 2），钻中心孔，称为装夹），钻中心孔，称为装夹1 1；再掉；再掉头装夹工件，车端面，长度至头装夹工件，车端面，长度至L L，钻中心孔，称为装夹，钻中心孔，称为装夹2 2。加工过程中，应。加工过程中，应尽量减少安装次数，以减少安装误差和辅助时间。尽量减少安装次数，以减少安装误差和辅助时间。2023/2/9返回目录 2 2）工位）工位

12、 为了完成一定的工序内容，一次装夹工件后，工件与夹具或设备的可为了完成一定的工序内容，一次装夹工件后，工件与夹具或设备的可动部分一起相对于刀具和设备的固定部分所占据的每一个位置称为工位。动部分一起相对于刀具和设备的固定部分所占据的每一个位置称为工位。利用回转工作台对模板上圆周分布的孔系的加工，即为多工位加工。利用回转工作台对模板上圆周分布的孔系的加工，即为多工位加工。3 3）工步）工步 对工序进一步划分即为工步。一道工序（一次安装或一个工位）中，对工序进一步划分即为工步。一道工序（一次安装或一个工位）中，加工若干个表面可能只需一把刀具，也可能只加工一个表面，但却要用若加工若干个表面可能只需一把

13、刀具，也可能只加工一个表面，但却要用若干把不同的刀具。在加工表面和加工工具不变的情况下，所连续完成的那干把不同的刀具。在加工表面和加工工具不变的情况下，所连续完成的那一部分工序，称为一个工步。一部分工序，称为一个工步。2023/2/9返回目录 如果上述两项中有一项改变，就成为另一工步。表如果上述两项中有一项改变，就成为另一工步。表1-11-1序号序号3 3中，包括中，包括车外圆、倒角、切槽等几个工步。车外圆、倒角、切槽等几个工步。为了提高加工效率和加工质量，用几把刀具同时加工几个表面的工步为了提高加工效率和加工质量，用几把刀具同时加工几个表面的工步称为复合工步，在工艺文件上可看做一个工步。称为

14、复合工步，在工艺文件上可看做一个工步。4 4）走刀（行程）走刀（行程）有些工步，由于余量较大或其他原因，需要用同一刀具对同一表面进有些工步，由于余量较大或其他原因，需要用同一刀具对同一表面进行多次切削，则刀具对工件每进行一次切削就是一次走刀（行程）。走刀行多次切削，则刀具对工件每进行一次切削就是一次走刀（行程）。走刀是工步的一部分，一个工步可包括一次或多次走刀。是工步的一部分，一个工步可包括一次或多次走刀。2023/2/9返回目录1.1.21.1.2 模具零件的工艺分析模具零件的工艺分析 零件图是编制模具加工工艺规程最主要的原始资料。在编制零件图是编制模具加工工艺规程最主要的原始资料。在编制时

15、，应了解该零件的功用、结构特点及与其他零件的关系，分析时，应了解该零件的功用、结构特点及与其他零件的关系，分析各项公差和技术要求的制订依据，从中找出主要技术要求和关键各项公差和技术要求的制订依据，从中找出主要技术要求和关键技术问题。技术问题。2023/2/9返回目录1 便于达到零件图上要求的加工质量。便于达到零件图上要求的加工质量。即模具零件的结构应能保证在加工时用即模具零件的结构应能保证在加工时用比较容易、工作量较小的方法来达到规比较容易、工作量较小的方法来达到规定的质量要求。定的质量要求。要求要求要求要求 便于采用高生产率的加工方便于采用高生产率的加工方法。如模具零件加工表面形状的法。如模

16、具零件加工表面形状的分布应合理；模具零件的结构应分布应合理；模具零件的结构应标准化、规格化；模具零件应具标准化、规格化；模具零件应具有足够的刚性等。有足够的刚性等。23 有利于减少模具零件的加工有利于减少模具零件的加工工作量。模具零件设计时应尽量工作量。模具零件设计时应尽量减少加工表面，减少工作量和刀减少加工表面，减少工作量和刀具、电极、材料的消耗。具、电极、材料的消耗。有利于缩短辅助时间。如模有利于缩短辅助时间。如模具零件加工时便于定位和装夹，具零件加工时便于定位和装夹，既可简化夹具结构，又可缩短辅既可简化夹具结构，又可缩短辅助时间。助时间。4 1.1.模具零件的结构工艺性模具零件的结构工艺

17、性2023/2/9返回目录表表1-2 1-2 几种几种模具零件结构的工艺性对比模具零件结构的工艺性对比2023/2/9返回目录2023/2/9返回目录技技术要求要求加工表面的尺寸加工表面的尺寸精度。精度。主要加工表面的主要加工表面的形状精度。形状精度。主要加工表面之主要加工表面之间的相互位置精的相互位置精度。度。各加工表面的粗各加工表面的粗糙度，以及表面糙度，以及表面质量方面的其他量方面的其他要求。要求。热处理要求及其理要求及其他要求。他要求。2.2.模具零件的技术要求模具零件的技术要求2023/2/9返回目录 1.1.31.1.3 毛坯的选择毛坯的选择 1.1.毛坯的种类毛坯的种类 模具零件

18、常用的毛坯主要有原型材、锻造件、铸造件和半成品件四模具零件常用的毛坯主要有原型材、锻造件、铸造件和半成品件四种。种。1 1）原型材）原型材 原型材是指利用冶金材料厂提供的各种截面的棒料、丝料、板料或原型材是指利用冶金材料厂提供的各种截面的棒料、丝料、板料或其他形状截面的型其他形状截面的型材，经过下料后直接送往加工车间进行表面加工的毛坯。材，经过下料后直接送往加工车间进行表面加工的毛坯。2 2）锻造件）锻造件 经原型材下料，再通过锻造获得合理的几何形状和尺寸的坯料，称经原型材下料，再通过锻造获得合理的几何形状和尺寸的坯料，称为锻造件。为锻造件。2023/2/9返回目录3 3）铸造件）铸造件 在模

19、具零件中常见的铸造件有冲压模的上、下模座，大型塑在模具零件中常见的铸造件有冲压模的上、下模座，大型塑料模的框架等，其材料为料模的框架等，其材料为HTHT 200200和和HTHT 250250；精密冲裁模的上、下模；精密冲裁模的上、下模座，其材料为座，其材料为ZGZG 270270-500500；大、中型冲压成形模的工作铸造件零件，；大、中型冲压成形模的工作铸造件零件，其材料为球墨铸铁和合金铸铁。其材料为球墨铸铁和合金铸铁。2023/2/9返回目录对铸件的要求件的要求铸造件的化学成分和造件的化学成分和力学性能力学性能应符合符合图样规定的材料牌号定的材料牌号标准。准。铸造件的形状和尺寸要求造件的

20、形状和尺寸要求应符合符合铸造件造件图的的规定。定。铸造件的表面造件的表面应进行清砂行清砂处理，去除理，去除结疤、疤、飞边和毛刺，和毛刺，其残留高度其残留高度应小于小于13 mm。铸造件内部，特造件内部，特别是靠近是靠近工作面工作面处不得有气孔、砂不得有气孔、砂眼、裂眼、裂纹等缺陷。等缺陷。铸造件造件应及及时进行行热处理，理，铸钢件依据牌件依据牌号确定号确定热处理工理工艺，一般以完全退火一般以完全退火为主，主，退火后硬度不大于退火后硬度不大于229 HBS229 HBS；铸铁件件应进行行时效效处理，以消理，以消除内除内应力和改善加工力和改善加工性能，性能，铸铁件件热处理理后的硬度不大于后的硬度不

21、大于269 269 HBSHBS。2023/2/9返回目录4 4）半成品件）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，以商品随着模具专业化和专门化的发展以及模具标准化的提高，以商品形式出现的冷冲模架、矩形凹模板、矩形模板、矩形垫板等零件，以形式出现的冷冲模架、矩形凹模板、矩形模板、矩形垫板等零件，以及塑料注射模标准模架的应用日益广泛。当采购这些半成品件后，再及塑料注射模标准模架的应用日益广泛。当采购这些半成品件后，再进行成形表面和相关部位的加工，有利于降低模具成本和缩短模具制进行成形表面和相关部位的加工，有利于降低模具成本和缩短模具制造周期。这种毛坯形式应该成为模具零件毛坯的

22、主导方向。造周期。这种毛坯形式应该成为模具零件毛坯的主导方向。2023/2/9返回目录2 2.选择毛坯时应考虑的因素选择毛坯时应考虑的因素 1 1）模具零件材料的工艺特性）模具零件材料的工艺特性。2 2）模具零件的结构形状及外形尺寸）模具零件的结构形状及外形尺寸。3 3）模具零件的生产工艺和经济性）模具零件的生产工艺和经济性。3.3.毛坯形状与尺寸的确定毛坯形状与尺寸的确定 由于毛坯制造技术的限制，模具零件被加工表面的技术要求还不能从由于毛坯制造技术的限制，模具零件被加工表面的技术要求还不能从毛坯制造直接得到，所以毛坯上某些表面需要留有一定的加工余量，通过毛坯制造直接得到，所以毛坯上某些表面需

23、要留有一定的加工余量，通过机械加工达到模具零件的质量要求。毛坯尺寸与零件的设计尺寸之差称为机械加工达到模具零件的质量要求。毛坯尺寸与零件的设计尺寸之差称为毛坯余量或加工总余量，毛坯尺寸的制造公差称为毛坯公差。毛坯余量和毛坯余量或加工总余量，毛坯尺寸的制造公差称为毛坯公差。毛坯余量和毛坯公差的大小与零件材料、零件尺寸及毛坯制造方法有关，可根据相关毛坯公差的大小与零件材料、零件尺寸及毛坯制造方法有关，可根据相关手册或资料确定。一般情况下将毛坯余量叠加在加工表面上即可求得毛坯手册或资料确定。一般情况下将毛坯余量叠加在加工表面上即可求得毛坯尺寸。尺寸。2023/2/9返回目录 毛坯毛坯形状与尺寸不仅和

24、毛坯余量大小有关，在某些情况下还要受工形状与尺寸不仅和毛坯余量大小有关，在某些情况下还要受工艺需要的影响。为了便于毛坯制造和机械加工，对某些形状比较特殊或艺需要的影响。为了便于毛坯制造和机械加工，对某些形状比较特殊或小尺寸的模具零件，单独加工比较困难，可将两个或两个以上的模具零小尺寸的模具零件，单独加工比较困难，可将两个或两个以上的模具零件制成一个毛坯，经加工后再切割成单个的模具零件。如图件制成一个毛坯，经加工后再切割成单个的模具零件。如图1-21-2所示，毛所示，毛坯长度坯长度L L的表达式为的表达式为 L L2020n n（n n1 1）B B 式中，式中，L L为毛坯长度（为毛坯长度（m

25、mmm）；）；n n为切割零件的个数；为切割零件的个数；B B为切口宽度（为切口宽度（mmmm）。）。2023/2/9返回目录 （a a）零件）零件 （b b）毛坯）毛坯 图图1-2 1-2 一坯多件的毛坯一坯多件的毛坯2023/2/9返回目录1.1.41.1.4 基准基准1.1.基准的概念基准的概念 基准是用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的那些基准是用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点、线、面。基准按其作用不同可分为设计基准和工艺基准两大类。点、线、面。基准按其作用不同可分为设计基准和工艺基准两大类。1 1）设计基准）设计基准 在零件图上用以确定其他点、线、面的基

26、准称为设计基准。如图在零件图上用以确定其他点、线、面的基准称为设计基准。如图1-31-3所示的零件，其轴心线所示的零件，其轴心线O OOO是各外圆表面和内孔的设计基准，端是各外圆表面和内孔的设计基准，端面面A A是端面是端面B B、C C的设计基准，内孔表面的设计基准，内孔表面D D体现的轴心线体现的轴心线O OOO是是40h640h6外圆表面径向圆跳动和端面外圆表面径向圆跳动和端面B B的端面圆跳动的设计基准。的端面圆跳动的设计基准。2023/2/9返回目录2023/2/9返回目录2 2）工艺基准）工艺基准 模具零件在加工和装配过程中所使用的基准称为工艺基准。工艺基准按模具零件在加工和装配过

27、程中所使用的基准称为工艺基准。工艺基准按其用途不同可分为工序基准、定位基准、测量基准和装配基准。其用途不同可分为工序基准、定位基准、测量基准和装配基准。（1 1）工序基准。在工序图上用来确定本工序所加工表面加工后的尺寸、）工序基准。在工序图上用来确定本工序所加工表面加工后的尺寸、形状、位置的基准称为工序基准。工序图是一种工艺附图，加工表面用粗实形状、位置的基准称为工序基准。工序图是一种工艺附图，加工表面用粗实线表示，其余表面用细实线绘制，如图线表示，其余表面用细实线绘制，如图1-41-4所示。外圆柱面的最低母线所示。外圆柱面的最低母线B B为工为工序基准。模具生产属于小批生产，除特殊情况外一般

28、不绘制工序图。序基准。模具生产属于小批生产，除特殊情况外一般不绘制工序图。2023/2/9返回目录 （2 2）定位基准。在加工时，为了保证工件相对于机床和刀具之间的）定位基准。在加工时，为了保证工件相对于机床和刀具之间的正确位置所使用的基准称为定位基准。图正确位置所使用的基准称为定位基准。图1 1-3 3中零件，零件套在心轴上中零件，零件套在心轴上磨削磨削40406 6外圆表面时，内孔即为定位基准。外圆表面时，内孔即为定位基准。（3 3）测量基准。零件检验时，用以测量已加工表面尺寸及其位置的）测量基准。零件检验时，用以测量已加工表面尺寸及其位置的基准称为测量基准。图基准称为测量基准。图1 1-

29、3 3中当以内孔为基准（套在检验心轴上）检验中当以内孔为基准（套在检验心轴上）检验40406 6外圆的径向圆跳动和端面外圆的径向圆跳动和端面B B的端面圆跳动时，内孔即为测量基准。的端面圆跳动时，内孔即为测量基准。（4 4）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称）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称为装配基准。图为装配基准。图1 1-3 3中的零件中的零件40h640h6和端面和端面B B即为装配基准。即为装配基准。2023/2/9返回目录2 2.工件的安装方式工件的安装方式 工工件安装的好坏是模具加工中的重要问题，它不仅直接影响加工精度、件安装的好坏是模具加

30、工中的重要问题，它不仅直接影响加工精度、工件安装的快慢、稳定性，还影响生产率的高低。为了保证加工表面与其工件安装的快慢、稳定性，还影响生产率的高低。为了保证加工表面与其设计基准间的相对位置精度，工件安装时应使加工表面的设计基准相对机设计基准间的相对位置精度，工件安装时应使加工表面的设计基准相对机床占据一个正确的位置。床占据一个正确的位置。1 1）直接找正法）直接找正法 采用直接找正法时，工件在机床上应占有的正确位置，是通过一系列采用直接找正法时，工件在机床上应占有的正确位置，是通过一系列的尝试而获得的。的尝试而获得的。直接找正法的定位精度和找正的快慢，取决于找正方法、找正工具和直接找正法的定位

31、精度和找正的快慢，取决于找正方法、找正工具和工人的技术水平。工人的技术水平。它的缺点是花费时间多，生产率低，且要凭经验操作，对工人技术水它的缺点是花费时间多，生产率低，且要凭经验操作，对工人技术水平要求高，故仅用于单件、小批量生产中。平要求高，故仅用于单件、小批量生产中。2023/2/9返回目录 2 2）划线找正法）划线找正法 划线找正法是在机床上用划针按毛坯或半成品件上所划的线来找划线找正法是在机床上用划针按毛坯或半成品件上所划的线来找正工件，使其获得正确位置的一种方法。显而易见，此法要多一道划正工件，使其获得正确位置的一种方法。显而易见，此法要多一道划线工序。划线本身有一定宽度，在划线时尚

32、有划线误差，校正工件位线工序。划线本身有一定宽度，在划线时尚有划线误差，校正工件位置时还要观察误差。因此，该法多用于生产批量较小，毛坯精度较低，置时还要观察误差。因此，该法多用于生产批量较小，毛坯精度较低，以及大型工件等不宜使用夹具的粗加工中。以及大型工件等不宜使用夹具的粗加工中。3)3)采用夹具安装法采用夹具安装法 夹具是机床的一种附加装置，它在机床上相对刀具的位置，在工夹具是机床的一种附加装置，它在机床上相对刀具的位置，在工件未安装前已预先调整好，所以在加工一批工件时，不必再逐个找正件未安装前已预先调整好，所以在加工一批工件时，不必再逐个找正定位，就能保证加工的技术要求，既省工又省事，是先

33、进的定位方法，定位，就能保证加工的技术要求，既省工又省事，是先进的定位方法，在成批和大量生产中广泛应用。在成批和大量生产中广泛应用。2023/2/9返回目录3 3.定位基准的选择定位基准的选择 定位基准不仅要影响工件的加工精度，而且对同一个被加工定位基准不仅要影响工件的加工精度，而且对同一个被加工表面所选用的定位基准不同，其工艺路线也可能不同，所以选择表面所选用的定位基准不同，其工艺路线也可能不同，所以选择工件的定位基准是十分重要的。机械加工的最初工序只能用工件工件的定位基准是十分重要的。机械加工的最初工序只能用工件毛坯上未经加工的表面作定位基准，这种定位基准称为粗基准。毛坯上未经加工的表面作

34、定位基准，这种定位基准称为粗基准。用已加工过的表面作定位基准称为精基准。用已加工过的表面作定位基准称为精基准。2023/2/9返回目录粗基准的选择原则如下：粗基准的选择原则如下：（1 1）具有非加工表面的工件，为保证非加工表面与加工表面之间的相对位置）具有非加工表面的工件，为保证非加工表面与加工表面之间的相对位置要求，一般应选择非加工表面为粗基准。若工件有几个非加工表面，则粗基准应要求，一般应选择非加工表面为粗基准。若工件有几个非加工表面，则粗基准应选位置精度要求较高的一个，以达到壁厚均匀、外形对称的要求。选位置精度要求较高的一个，以达到壁厚均匀、外形对称的要求。如图如图1-61-6所示零件，

35、外圆柱面所示零件，外圆柱面1 1为非加工表面，选择其作为粗基准加工孔和端为非加工表面，选择其作为粗基准加工孔和端面，加工后能保证孔与外圆柱面间的壁厚均匀。面，加工后能保证孔与外圆柱面间的壁厚均匀。2023/2/9返回目录 （2 2）如果必须首先保证工件某重要表面的加工余量均匀，应选择该表）如果必须首先保证工件某重要表面的加工余量均匀，应选择该表面作为粗基准。如图面作为粗基准。如图1-71-7所示为冲压模模座粗基准的选择。此时应以下平面所示为冲压模模座粗基准的选择。此时应以下平面为粗基准，加工上平面与模座其他部位，这样可减少毛坯误差，使上、下为粗基准，加工上平面与模座其他部位，这样可减少毛坯误差

36、，使上、下平面基本平行，最后再以上平面为精基准加工下平面，这时下平面的加工平面基本平行，最后再以上平面为精基准加工下平面，这时下平面的加工余量就比较均匀，且较小。余量就比较均匀，且较小。2023/2/9返回目录 （3 3）具有较多加工表面的工件在选择粗基准时，应按下述原则合理）具有较多加工表面的工件在选择粗基准时，应按下述原则合理分配各加工表面的加工余量。分配各加工表面的加工余量。为保证各加工表面都有足够的加工余量，选择毛坯上加工余量最为保证各加工表面都有足够的加工余量，选择毛坯上加工余量最小的表面作为粗基准。小的表面作为粗基准。若零件必须首先保证其重要表面加工余量均匀，则应选择该表面若零件必

37、须首先保证其重要表面加工余量均匀，则应选择该表面为粗基准。为粗基准。若有几个不加工表面，则粗基准应选位置精度要求较高者。若有几个不加工表面，则粗基准应选位置精度要求较高者。（4 4）粗基准的表面应尽量平整，没有浇口、冒口或飞边等其他表面）粗基准的表面应尽量平整，没有浇口、冒口或飞边等其他表面缺陷，以使工件定位可靠，夹紧方便。缺陷，以使工件定位可靠，夹紧方便。（5 5）由于粗基准是毛坯表面，比较粗糙，不能保证重复安装的位置）由于粗基准是毛坯表面，比较粗糙，不能保证重复安装的位置精度，定位误差很大。因而，粗基准一般只使用一次。精度，定位误差很大。因而，粗基准一般只使用一次。2023/2/9返回目录

38、 2 2）精基准的选择）精基准的选择 选择精基准时，主要应考虑减少定位误差和安装方便、准确。其选择原则选择精基准时，主要应考虑减少定位误差和安装方便、准确。其选择原则如下：如下：（1 1）基准重合原则。选择被加工表面的设计基准为精基准，以避免因基准）基准重合原则。选择被加工表面的设计基准为精基准，以避免因基准 不重合引起基准不重合误差，容易保证加工精度。如图不重合引起基准不重合误差，容易保证加工精度。如图1-81-8所示，所示，当加工表面当加工表面B B、C C时，从基准时，从基准重合的原则出发，应选择表重合的原则出发，应选择表面面A(A(设计基准设计基准)为精基准。加为精基准。加工后，表面工

39、后，表面B B、C C相对表面相对表面A A的的平行度取决于机床的几何精平行度取决于机床的几何精度，尺寸精度误差则取决于机床度，尺寸精度误差则取决于机床刀具刀具工件等工艺系统的一工件等工艺系统的一系列因素。系列因素。2023/2/9返回目录 （2 2）基准统一原则。应选择多个表面加工时都能使用的定位基准作为）基准统一原则。应选择多个表面加工时都能使用的定位基准作为精基准。这样便于保证各加工表面间的相互位置精度，避免基准变换所产精基准。这样便于保证各加工表面间的相互位置精度，避免基准变换所产生的误差，简化夹具的设计和制造工作。生的误差，简化夹具的设计和制造工作。例如例如，轴类零件的大多数工序都采

40、用顶尖孔作为定位基准，齿轮的齿，轴类零件的大多数工序都采用顶尖孔作为定位基准，齿轮的齿坯和齿形加工多采用齿轮的内孔及基准端面作为定位基准。坯和齿形加工多采用齿轮的内孔及基准端面作为定位基准。（3 3）自为精基准原则。有些精加工或光整加工工序要求加工余量小而）自为精基准原则。有些精加工或光整加工工序要求加工余量小而均匀时，应选择加工表面本身作为精基准。而该表面与其他表面之间的位均匀时，应选择加工表面本身作为精基准。而该表面与其他表面之间的位置精度，则用先行工序保证。置精度，则用先行工序保证。例如例如，在导轨磨床上磨削导轨时，安装后用百分表找正工件的导轨表，在导轨磨床上磨削导轨时，安装后用百分表找

41、正工件的导轨表面本身，此时床脚仅起支承作用。此外珩磨、铰孔及浮动镗孔等面本身，此时床脚仅起支承作用。此外珩磨、铰孔及浮动镗孔等都是自都是自为为精精基准的基准的例子。例子。2023/2/9返回目录 （4 4）互为精基准原则。当两个表面相互位置精度要求高，并且它们自）互为精基准原则。当两个表面相互位置精度要求高，并且它们自身的尺寸与形状精度都要求很高时，可采用互为精基准的原则。身的尺寸与形状精度都要求很高时，可采用互为精基准的原则。3 3）辅助基准的应用）辅助基准的应用 工件定位时，为了保证其加工表面的位置精度，多优先选择设计基准工件定位时，为了保证其加工表面的位置精度，多优先选择设计基准或装配基

42、准作为定位基准，这些基准一般均为零件上的重要工作表面。但或装配基准作为定位基准，这些基准一般均为零件上的重要工作表面。但有些零件的加工，为了安装方便或易于实现基准统一，人为地制造一种定有些零件的加工，为了安装方便或易于实现基准统一，人为地制造一种定位基准，如图位基准，如图1-91-9所示车床小刀架的工艺凸台所示车床小刀架的工艺凸台A A应和定位面应和定位面B B同时加工出来，同时加工出来，以使定位稳定可靠。辅助基准在零件工作中并无用途，完全是为了工艺上以使定位稳定可靠。辅助基准在零件工作中并无用途，完全是为了工艺上的需要，加工完毕后如有必要可以去掉辅助基准。的需要，加工完毕后如有必要可以去掉辅

43、助基准。2023/2/9返回目录图图 1-9 1-9 具有工艺凸台的车床小刀架具有工艺凸台的车床小刀架2023/2/9返回目录1.1.5 1.1.5 模具加工工艺模具加工工艺路线的拟定路线的拟定1.1.表面加工方法的选择表面加工方法的选择表表1-31-3 外外圆柱面的加工方法圆柱面的加工方法序号序号加工方法加工方法经济加工精度经济加工精度(公公差等级表示差等级表示)经济表面粗糙经济表面粗糙度度RaRa/m/m适用范围适用范围1 1粗车粗车IT13IT13IT11IT11505012.512.5适用于淬火钢以适用于淬火钢以外的各种金属外的各种金属2 2粗车粗车半精车半精车IT10IT10IT8I

44、T86.36.33.23.23 3粗车粗车半精车半精车精车精车IT8IT8IT7IT73.23.21.61.64 4粗车粗车半精车半精车精车精车滚压滚压(或抛或抛光光)IT8IT8IT7IT70.20.20.0250.0255 5粗车粗车半精车半精车磨削磨削IT8IT8IT7IT70.80.80.40.4主要用于淬火钢，主要用于淬火钢，也可用于未也可用于未 淬淬火钢，但不宜加火钢，但不宜加工有色金属工有色金属6 6粗车粗车半精车半精车粗磨粗磨精磨精磨IT7IT7IT6IT60.40.40.10.17 7粗车粗车半精车半精车粗磨粗磨精磨精磨超超精加工精加工IT5IT50.10.10.0120.0

45、122023/2/9返回目录8 8粗车粗车半精车半精车精车精车精细车（金刚石车）精细车（金刚石车）IT7IT7IT6IT61.251.250.320.32主要用于要求主要用于要求较高的有色金较高的有色金属加工属加工9 9粗车粗车半精车半精车粗磨粗磨精磨精磨研磨研磨IT6IT6IT5IT50.160.160.080.08适用于极高精适用于极高精度的外圆加工度的外圆加工1010粗车粗车半精车半精车粗磨粗磨精磨精磨超精磨（或镜面超精磨（或镜面磨）磨）IT5IT5以上以上0.0250.0252023/2/9返回目录表表1-4 1-4 平面平面的加工方法的加工方法序号序号加工方法加工方法经济加工经济加工

46、精度精度(公差公差等级表示等级表示)经济表面经济表面粗糙度粗糙度RaRa/m/m适用范围适用范围1 1粗车粗车IT13IT13IT11IT11505012.512.5主要用于主要用于加工端面加工端面2 2粗车粗车半精车半精车IT10IT10IT8IT86.36.33.23.23 3粗车粗车半精车半精车精精车车IT8IT8IT7IT71.61.60.80.84 4粗车粗车半精车半精车磨磨削削IT8IT8IT6IT60.80.80.20.25 5粗刨粗刨(或粗铣或粗铣)IT13IT13IT11IT1125256.36.3一般不用一般不用于淬硬平于淬硬平面面(端铣表端铣表面粗糙度面粗糙度RaRa值较

47、小值较小)6 6粗刨粗刨(或粗铣或粗铣)精精刨刨(或精铣或精铣)IT10IT10IT8IT86.36.31.61.62023/2/9返回目录7 7粗刨粗刨(或粗铣或粗铣)精刨精刨(或精铣或精铣)-)-刮刮研研IT7IT7IT6IT60.80.80.10.1主要用于加工精度主要用于加工精度要求较高的不淬硬要求较高的不淬硬平面，批量较大时平面，批量较大时宜采用宽刃精刨方宜采用宽刃精刨方案案8 8以宽刃精刨代替上述刮研以宽刃精刨代替上述刮研IT7IT70.80.80.20.29 9 粗刨粗刨(或粗铣或粗铣)精刨精刨(或精铣或精铣)磨削磨削IT7IT70.80.80.20.2 主要用于加工精主要用于加

48、工精度要求高的淬硬平度要求高的淬硬平面或不淬硬平面面或不淬硬平面1010 粗刨粗刨(或粗铣或粗铣)精刨精刨(或精铣或精铣)粗磨粗磨精磨精磨IT7IT7IT6IT60.40.40.0250.0251111粗铣粗铣拉拉IT9IT9IT7IT70.80.80.20.2主要用于大量生产主要用于大量生产较小的平面较小的平面(精度精度视拉刀精度而定视拉刀精度而定)1212粗铣粗铣精铣精铣磨削磨削研磨研磨IT5IT5以上以上0.10.10.0060.006主要用于加工高精主要用于加工高精度平面度平面2023/2/9返回目录表表1-5 1-5 孔孔的加工方法的加工方法序号序号加工方法加工方法 经济加工精度经济

49、加工精度(公差等级表示公差等级表示)经济表面粗糙度经济表面粗糙度RaRa/m/m适用范围适用范围1 1钻钻IT13IT13IT11IT1112.512.5主要用于加工未淬主要用于加工未淬火钢及铸铁的实心火钢及铸铁的实心毛坯，也可用于加毛坯，也可用于加工有色金属。孔径工有色金属。孔径小于小于151520202 2钻钻铰铰IT10IT10IT8IT86.36.31.61.63 3钻钻粗铰粗铰精铰精铰IT8IT8IT7IT71.61.60.80.84 4钻钻扩扩IT11IT11IT10IT1012.512.56.36.3主要用于加工未淬主要用于加工未淬火钢及铸铁的实心火钢及铸铁的实心毛坯，也可用于加

50、毛坯，也可用于加工有色金属。径大工有色金属。径大于于151520205 5钻钻扩扩铰铰IT9IT9IT8IT83.23.21.61.66 6钻钻扩扩粗铰粗铰精铰精铰IT7IT71.61.60.80.87 7钻钻扩扩机铰机铰手铰手铰IT7IT7IT6IT60.40.40.20.28 8钻钻扩扩拉拉IT9IT9IT7IT71.61.60.10.1主要用于大批量生主要用于大批量生产产(精度由拉刀的精精度由拉刀的精度而定度而定)2023/2/9返回目录9 9粗镗粗镗(或扩孔或扩孔)IT13IT13IT11IT1112.512.56.36.3除淬火钢外各种材除淬火钢外各种材料，毛坯有铸出孔料，毛坯有铸出