模具零件加工方法概述

模具零件加工方法概述

姓名：葛婷婷 学号：0942815201

模具零件的加工方法包括车削加工，钻削加工，洗削加工，磨削加工，刨削加工，特种加工及数控加工等加工方法。

车削加工主要用来加工回转体零件，如导柱、导套、撑头、法兰、螺

纹等。钻削加工主要是用来加工螺纹底孔、定位销孔、顶针孔等。洗削加工主要是用铣刀对平面进行铣削加工。磨削加工主要是用砂轮片对工件的表面进行磨削加工。刨削加工主要是用刨刀对工件表面进行刨削加工。特种加工是直接利用电能、化学能等进行加工的方法。数控加工主要是通过数字化信息来控制机床，使被加工零件和刀具之间产生符合要求的相对运动，从面实现零件的加工。

在本篇文章中，主要来探讨一下磨削加工。我国是采用磨削加工方法

的最古老的国家之一，如在古代科学巨著《天工开物》中就有“切、磋、琢、磨”的成语，而其中“磨”就是指的磨削加工。磨削是一种比较精密的金属加工方法，经过磨削的零件有很高的精度和很小的表面粗糙度值。目前用高精度外圆磨床磨削的外圆表面，其圆度公差可达到0.001mm 左右，相当于一个人头发丝粗细的1/70或更小；其表面粗糙度值达到Ra0.025um ，表面光滑似镜。在现代制造业中，磨削技术占有重要的地位。一个国家的磨削水平，在一定程度上反映了该国的机械制造工艺水平。随着机械产品质量的不断提高，磨削工艺也不断发展和完善。随着科学技术现代化的不断发展，磨削加工作为一种先进的制造技术在国民生产，生活中占有重要地位。磨削加工技术的发展实现了在现代机械制造中的精密加工和超精密加工，满足了人们对产品高精度，高品质和高度自动化的需求。 一般来讲, 按砂轮线速度Vs 的高低将磨削分为普通磨削(Vs

磨削加工方法的形式很多，生产中主要是指用砂轮进行磨削，为了便于使用和管理，通常根据磨床产品的磨削加工形式及其加工对象，将磨削加工方法划为四种方式：

1. 按磨削精度分 粗磨, 半精磨, 精磨, 镜面磨削, 超精加工.

2. 按进给形式分 切入磨削, 纵向磨削, 缓进给磨削, 无进给磨削, 定压研磨, 定量研磨.

3. 按磨削形式分 砂带磨削, 无心磨削, 端面磨削, 周边磨削, 宽砂轮磨削, 成型磨削, 仿形磨削, 振荡磨削, 高速磨削, 强力磨削, 恒压力磨削, 手动磨削, 干磨削, 湿磨削, 研磨, 珩磨等.

4. 按加工表面分 外圆磨削, 内圆磨削, 平面磨削和刃磨(齿轮磨削和螺纹磨削) 磨削加工是零件精加工的主要方法。磨削时可采用砂轮、油石、磨头、砂带等作磨具，而最常用的磨具是用磨料和粘结剂做成的砂轮。通常磨削能达到的精度为IT7~IT5，表面粗糙度Ra 值一般为0.8~0.2μm 。

磨削的加工范围很广，不仅可以加工内外圆柱面、内外圆锥面和平面，还可加工

螺纹、花键轴、曲轴、齿轮、叶片等特殊的成形表面。

从本质上来说，磨削加工是一种切削加工，但和通常的车削、铣削、刨削等相比有以下的特点：

（1）磨削速度很高，每秒可达 30m ～50m ；磨削温度较高，可达1000℃～1500℃磨削过程历时很短，只有万分之一秒左右。

（2）磨削加工可以获得较高的加工精度和很小的表面粗糙度值。

（3）磨削不但可以加工软材料，如未淬火钢、铸铁和有色金属等，而且还可以加工淬火钢及其他刀具不能加工的硬质材料，如瓷件、硬质合金等。

（4）磨削时的切削深度很小，在一次行程中所能切除的金属层很薄。

（5）当磨削加工时，从砂轮上飞出大量细的磨屑，而从工件上飞溅出大量的金属屑。磨屑和金属屑都会使操作者的眼部遭受危害，尘未吸入肺部也会对身体有害。

（6）由于砂轮质量不良、保管不善、规格型号选择不当、安装出现偏心，或给进速度过大等原因，磨削时可能造成砂轮的碎裂，从而导致工人遭受严重的伤害。

（7）在靠近转动的砂轮进行手工操作时，如磨工具、清洁工件或砂轮修正方法不正确时，工人的手可能碰到砂轮或磨床的其他运动部件而受到伤害。

（8）磨削加工时产生的噪音最高可达 110dB 以上，如不采取降低噪声措施，也会影响健康。

随着磨削技术的发展, 磨床在加工机床中也占有相当大的比例. 据1997年欧洲机床展览会(EMO)的调查数据表明,25%的企业认为磨削是他们应用的最主要的加工技术, 车削只占23%, 钻削占22%,其它占8%;而磨床在企业中占机床的比例高达42%,车床占23%,铣床占22%,钻 床占14%.我国从1949～1998年, 开发生产的通用磨床有1800多种, 专用磨床有几百种, 磨床 的拥有量占金属切削机床总拥有量的13%左右. 可见, 磨削技术及磨床在机械制造业中占有 极其重要的位置。

由此可见，磨削技术得到不断地发展 其主要原因是：

(1)加工精度高 由于磨削具有其它加工方法无法比拟的特点，如砂轮上参 与切削的磨粒多，切削刃多且几何形状不同；仅在较小的局部产生加工应力；磨具对断续切 削，工件硬度的变化不很敏感，砂轮可实现在线修锐等, 因而可使加工件获得很高的加工精度。

(2)加工效率高 如缓进给深磨，一次磨削深度可达到0～25 mm, 如将砂轮修整成所需形状，一次便可磨出所需的工件形状。而当Vs 进一步提高后，其加工效率则更高。

(3)工程材料不断发展许多材料(如陶瓷材料，玻璃材料等) 在工业中的应用不断扩大，有些材料只能采用磨削加工，需要有新的磨削技术及磨削工艺与之相适应。

(4)新的磨料磨具如人造金刚石砂轮，CBN 砂轮的出现，扩大了磨削加工的 应用范围。

(5)相关技术的发展 如砂轮制造技术，控制技术，运动部件的驱动技术，支撑技术等, 促进了磨削技术及磨削装备的发展。

总之, 磨削技术发展很快，在机械加工中起着非常重要的作用。目前，磨削技术的发展趋势是：发展超硬磨料磨具，研究精密及超精密磨削，高速高效磨削机理并开发其新的磨削工艺 技术，研制高精度, 高刚性的自动化磨床。

随着计算机技术及模拟技术的发展，利긨计算机进行磨削基本参数及磨削工艺的仿真是一个重要的研究课题。利用计算机仿真，可以模拟磨削过程, 并能分析和预测不同条件下磨削效果和磨床的性能，但仿真必须建立在有充分实验数据的基础之上。目前能使用砂轮地貌模型对砂轮进行仿真，能对磨屑形成过程，能量转换，磨削力变化，磨削区温度，磨削精度和磨削表面质量进行仿真，还开发了分析和仿真磨削过程的软件工具。虚拟磨床是虚拟制造技术中的一个新的研究领域，可以建立一个逼真的虚拟磨削环境。

因此，我们的研究一方面要跟踪国际科学研究的前沿，更要有创新，要符合自己的国情，所研究的成果要能够应用于生产, 以推动我国机械工业的进步。 随着工业技术的发展，对产品质量的要求越来越高，磨削工艺在机械加工中起着极为重要的作用。从某种意义上讲，一个国家的磨削工艺水平标志着这个国家机械加工的水平。随着机械产品质量的不断提高，磨削工艺也将不断地发展与完善，成为我国工业发展中一道不可或缺的力量。

参考文献：

1. 彭晓南主编. 磨削技术, 北京:机械工业出版社,1997

2. 曾家驹主编. 机械制造技术. 机械工业出版社，1999.9

3. 覃岭主编. 磨削加工工艺基础. 重庆大学出版社，1998.

4. 王贵明主编. 磨削实用技术 北京：机械工业出版社，2002..