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高精度零件加工高精度零件的修整、研磨與拋光高精度配合件加工課題一課題二課題五課題一高精度配合件加工1.選用最大、最平整的面作為銼削基準(zhǔn)。2.選用已作為劃線基準(zhǔn)、測(cè)量基準(zhǔn)的面作為銼削基準(zhǔn)。3.選用銼削余量最少的面作為銼削基準(zhǔn)。4.選用加工面精度最高的面作為銼削基準(zhǔn)。5.選用已加工過(guò)的面作為銼削基準(zhǔn)。一、銼削基準(zhǔn)的確定1.銼削基準(zhǔn)面達(dá)到精度及表面粗糙度要求的前提下,盡量減少銼削余量,使大部分銼削余量放在基準(zhǔn)面的對(duì)面。2.按基準(zhǔn)面進(jìn)行劃線劃線是作為粗加工時(shí)的依據(jù),精加工的精度,主要靠量具測(cè)量來(lái)保證。二、銼削加工過(guò)程3.銼削步驟(1)先銼削基準(zhǔn)面。(2)先銼余量最少的面,以保證工件在加工余量少時(shí)能加工出形狀與尺寸。(3)先銼精度高的面,后銼精度低的面。(4)先銼平行面,后銼垂直面。(5)先銼大面后銼小面,先銼平面后銼曲面。(6)從測(cè)量方便的角度考慮加工的先后。1.粗銼時(shí)壓力大,銼刀行程長(zhǎng),接近留精銼余量時(shí)應(yīng)減小銼削壓力及行程。2.精銼時(shí)銼刀的行程不宜拉得太長(zhǎng),銼刀要緊貼銼面,注意壓力要均勻。三、銼削加工注意事項(xiàng)課題二高精度零件的修整、研磨與拋光異型孔的形狀多樣,尺寸差別較大,有較高的質(zhì)量要求。工作表面要求有較高的硬度,一般要進(jìn)行淬硬處理,硬度達(dá)到60
~64HRC,熱處理后由鉗工進(jìn)行修整、研磨或拋光。1.異型孔的壓印銼修(1)特點(diǎn)及應(yīng)用壓印銼修加工異型孔是以加工成型的凸模作為基準(zhǔn)件,對(duì)凹模的異型孔、凸模固定板、卸料板等進(jìn)行壓印,然后由模具鉗工根據(jù)壓印再進(jìn)行銼修加工。應(yīng)用于缺少專(zhuān)用壓印加工設(shè)備,或模具凸模和異型孔要求間隙很小甚至無(wú)間隙的沖裁模具的制造。一、模具異型孔、型腔的修整加工(2)原理如圖所示為凹模異型孔的壓印。異型孔壓?。薄鼓#病愋涂装澹场獕|塊4—直角尺(3)方法1)壓印銼修前的準(zhǔn)備。壓印銼修的準(zhǔn)備2)壓印銼修過(guò)程。如圖所示為一壓印凸模,以它為基準(zhǔn)件壓印銼修異型孔。壓印凸模異型孔壓印銼修過(guò)程3)壓印銼修工藝要點(diǎn)①壓印的目的只是壓出印痕,壓入量不宜過(guò)大,減少壓印銼修的次數(shù)。②多型孔固定板壓印,利用已制成的多型孔凹模作為導(dǎo)向件對(duì)固定板進(jìn)行壓印。如圖所示。利用凹模作導(dǎo)向件對(duì)固定板壓印1—凸模2—凹模3—固定板4—平行夾頭③有圓形凹??讜r(shí),將固定板上安裝圓形凸模的孔鏜出,用定位銷(xiāo)釘將凹模與固定板定位,通過(guò)凹模對(duì)固定板進(jìn)行壓印,如圖所示。用銷(xiāo)釘定位后通過(guò)凹模壓?、苋艄潭ò宓男涂子袀€(gè)別與凹模型孔的形狀不完全一致,需另制壓印工藝沖頭,用精密方箱作為夾具進(jìn)行壓印。⑤當(dāng)凸模、凹模間隙較小,直接以淬硬凹模為導(dǎo)向件對(duì)固定板進(jìn)行壓印。⑥壓印前,型孔應(yīng)先去除毛刺,留出壓印銼修所需的余量。⑦對(duì)于大間隙沖模以及注塑模中內(nèi)模鑲件與模板的鑲配,大多采用特制的壓印工藝沖頭進(jìn)行壓印。(見(jiàn)圖)壓印工藝沖頭尺寸的確定a)異型孔b)壓印工藝沖頭2.型腔的修整型腔的制造精度和表面質(zhì)量要求較高。需要模具鉗工對(duì)制件進(jìn)行修整、拋光。(1)常規(guī)修整去除機(jī)械加工的切削痕跡或切削加工不到的地方,以降低其表面粗糙度值。1)鏨削、鋸削、銼削。2)利用盤(pán)式磨光機(jī)磨光。(2)機(jī)械拋光1)利用氣動(dòng)式手持研磨拋光器拋光。2)利用電動(dòng)式手持研磨拋光機(jī)拋光。3.模具異形孔、型腔的鑿碾加工鑿碾工作是利用金屬的延展性,用小鑿子和小碾子對(duì)模具型腔、型芯等成型零件進(jìn)行摳刻、雕琢、鑲嵌和修補(bǔ)的一種特殊操作工藝,是一種少切削、不切削的加工。(1)鑿碾工具1)小鑿子。分弧口鑿和平口鑿兩類(lèi)。2)小碾子。是沒(méi)有切削刃口的鏨子。小鑿子和小碾子要經(jīng)過(guò)淬火和回火。揮錘方式選用腕揮。3)小鑿子和小碾子的捏法。三種捏法:①正捏法。②反捏法。③立捏法。(2)鑿碾方法1)鑿碾各種紋面。①鑿碾麻紋面。a.用鋼材斷面制作麻面碾子。b.用電火花加工痕跡制作碾子。②鑿碾橘皮紋面。③鑿碾木紋面。2)鑿碾各種沿口的花邊圖案。①鑿碾沿口肋。②鑿碾沿口花邊圖案。3)鑿碾平面文字和商標(biāo)圖案。若生產(chǎn)透明塑料制件,又在型芯上刻制圖案時(shí),則復(fù)制圖樣必須正貼;若塑料制件是不透明的塑料,則不論文字、圖案刻在型腔上還是型芯上,均一律將圖樣反貼。4)鑿碾模具型芯和推套啃壞的鑲補(bǔ)。如圖所示。型芯和推套啃壞后的鑲補(bǔ)1—型芯2—推套3—型芯固定板4—支承板5—頂桿5)鑿碾立體形態(tài)。①鑿碾塑料花卉模具。采用多層次分型、開(kāi)模形式。②鑿碾動(dòng)物、人體等玩具的模具。型腔一般均選擇以中心軸為分型面。(3)鑿碾注意事項(xiàng)1)模具鉗工應(yīng)具有較強(qiáng)的立體概念。2)從事鑿碾工作需要學(xué)會(huì)描繪的基本知識(shí)和書(shū)寫(xiě)反字的技能。3)進(jìn)行鑿碾工作必須學(xué)會(huì)自制小鑿子和小碾子。4)用于壓印或電加工型腔的圖案,文字壓印的“戳子”和電加工的電極必須是正字和正面圖案,用于加工型腔的各種成型碾子上的字和圖案也應(yīng)是正字和正面圖案,只有透明塑件用于型芯上的圖案、文字,其“戳子”和電極才采用反字和反面圖案。二、精密研磨與拋光形狀加工后的平滑加工和鏡面加工稱(chēng)為零件表面的研磨與拋光。1.精密研磨與拋光的作用(1)提高塑料模具凹模型腔的表面質(zhì)量。(2)提高塑料模具澆口、流道的表面質(zhì)量。(3)使制件易于脫模。(4)提高模具接合面精度,模具尺寸精度及形狀精度,塑料制件的精度。(5)對(duì)產(chǎn)生反應(yīng)性氣體的塑料進(jìn)行注射成型時(shí),模具表面狀態(tài)良好,具有防止被腐蝕的作用。(6)防止出現(xiàn)粘?,F(xiàn)象,提高成型性能。(7)去除電加工時(shí)所形成的熔融再凝固層和微裂紋。(8)減少由于局部過(guò)載而產(chǎn)生的裂紋或脫落,防止產(chǎn)生銹蝕。2.精密研磨的原理(1)微量切削作用(2)物理作用—塑性變形(3)化學(xué)作用研磨加工原理3.精密研磨的特點(diǎn)及應(yīng)用(1)獲得穩(wěn)定的尺寸精度、高的形狀精度和極低的表面粗糙度值,但研磨不能提高表面的位置精度。(2)零件表面質(zhì)量好,耐腐蝕性強(qiáng),耐磨性和抗疲勞強(qiáng)度高。(3)加工設(shè)備簡(jiǎn)單,制造方便,適應(yīng)性好。用于現(xiàn)代工業(yè)各種零件的精密加工、光整加工和超精密加工中。4.精密研磨的方法(1)研磨工藝相關(guān)要素精密研磨的加工質(zhì)量是由研磨設(shè)備的精度、檢測(cè)儀器的精度、操作者的責(zé)任心和技能水平三者決定的。研磨加工工藝各相關(guān)要素見(jiàn)表。研磨加工工藝各相關(guān)要素(2)高精度平面的研磨1)平面研具①研磨平板。濕研平板分為開(kāi)槽與不開(kāi)槽兩種。②研磨圓盤(pán)。研磨圓盤(pán)為機(jī)研研具表面開(kāi)螺旋槽或徑向直槽。2)平面研磨工藝參數(shù)①研磨壓力。是一個(gè)變值。研磨平面時(shí)的壓力和速度②研磨速度。在一定范圍內(nèi),研磨作用隨研磨速度的提高而增強(qiáng)。3)高精度平板的研磨①兩塊平板互研法。a.圓形運(yùn)動(dòng)。如圖所示。上平板做圓形運(yùn)動(dòng)b.“8”字形運(yùn)動(dòng)。如圖所示。上平板做“8”字形運(yùn)動(dòng)②以大研小法。研磨待加工的小平板,大平板的硬度必須高于小平板,且大平板始終處于下位。③以小研大法。用于對(duì)長(zhǎng)方形平板的研磨,研磨大平板,小平板始終處于上位。④三塊平板互研法。利用誤差平均法原理,對(duì)三塊硬度基本相同的平板按一定順序交替循環(huán)研磨,研磨過(guò)程中要保持等溫,間歇研磨。4)量塊的精密研磨量塊的研磨工藝過(guò)程見(jiàn)表。量塊的研磨工藝過(guò)程5)V形架的精密研磨。(見(jiàn)圖)精密V形架V形架的研磨步驟:①研磨大V形槽,采用整體式研具。②用平板研具研磨a面,使其與V形槽對(duì)稱(chēng)假想平面平行,如圖所示。接著研磨b面,要同時(shí)保證b面與a面平行且保證a
、b兩面對(duì)大V形槽的對(duì)稱(chēng)度。用千分表和檢驗(yàn)棒檢測(cè)位置誤差1—檢驗(yàn)平板2—表架3—千分表4—檢驗(yàn)棒5—V形架研磨過(guò)程中要反復(fù)測(cè)量,避免研磨過(guò)頭而返工。③研磨c面(用平板作研具),既要保證c面與V形槽的平行度,又要保證其與
a面、b面的垂直度。④研磨e、
f
兩側(cè)面,使其與V形槽和a、b、c、d
四面相互垂直。⑤以研好的各面為基準(zhǔn),在平面磨床上用導(dǎo)磁V形鐵定位加工出與大V形槽相對(duì)應(yīng)的小V形槽。⑥用整體式研具研磨小V形槽,保證達(dá)到技術(shù)要求。(3)高精度內(nèi)孔的研磨1)精密圓柱孔的研磨。分為手工研磨和機(jī)床配合手工研磨兩種。如圖所示。在車(chē)床上研磨套規(guī)內(nèi)孔1—卡盤(pán)2—調(diào)節(jié)螺母3—套規(guī)(工件)4—研套5—可調(diào)節(jié)錐度心軸需要注意:操作者的手汗呈酸性,極易使金屬表面產(chǎn)生銹蝕,應(yīng)采取預(yù)防措施;握住工件時(shí)應(yīng)保持平衡,同時(shí)使工件間歇轉(zhuǎn)動(dòng),防止工件因自重而產(chǎn)生圓柱度誤差。2)精密錐孔的研磨。①內(nèi)、外圓錐配對(duì)研磨。如圖所示為閥座與閥的配對(duì)研磨實(shí)例。閥座與閥的配對(duì)研磨②用研具研磨。如圖所示。手工研磨和半機(jī)械化研磨錐孔a)用卡盤(pán)固定研具b)用車(chē)床主軸固定研具1—夾具2—工件3—研具4—卡盤(pán)5—機(jī)床主軸6—研棒5.新型精密和超精密研磨(1)磁性研磨磁性研磨原理如圖所示。磁性研磨原理1—工件2—磁極3—磁性磨料(2)電解研磨電解研磨工作原理如圖所示。電解研磨工作原理1—研具(陰極)2—直流電源3—工件(陽(yáng)極)4—電解液6.研拋(1)超精研拋1)超精研拋的特點(diǎn)。①高速、高效、軌跡復(fù)雜的研磨特性。②可直接加工出鏡面。③在自由磨粒的液池中進(jìn)行超精加工。2)超精研拋運(yùn)動(dòng)原理。超精研拋加工的磨具呈圓環(huán)形,超精研拋頭制成圓環(huán)體,再用火漆粘接到磨具座上。超精研拋頭與磨具座的組件稱(chēng)為超精研拋具。如圖所示。超精研拋運(yùn)動(dòng)原理1—研拋頭2—工件3—回轉(zhuǎn)工作臺(tái)4—雙偏心軸5—移動(dòng)滑板3)超精研拋具①超精研拋具的組成。由超精研拋頭和超精研拋頭座兩部分組成,如圖所示。脫脂木材研拋具1—研拋頭座2—火漆3—研拋頭(脫脂木材)②對(duì)超精研拋具的要求。研拋頭應(yīng)具有正確的幾何形狀與尺寸,研拋具自始至終要有“攜帶”或鑲嵌研拋磨料的能力,研拋具應(yīng)具有一定的研拋剛度和耐磨性,良好的磨料鑲嵌性與保持性,具有容易“殼膜化”的性能。4)研拋頭的材料。①脫脂木材。②細(xì)毛氈。5)研拋頭的形狀與尺寸。均制成空心圓片。研拋頭端面任意點(diǎn)半徑的圓周速度(m
/min)為:式中n———研拋具的轉(zhuǎn)速r,/min研拋頭的外徑D。式中B———工件被研拋表面的寬度,mm。
e———研拋旋擺偏心量,mm。超精研拋頭挖空直徑d1可按表選取。超精研拋頭挖空直徑d1的選擇mm6)超精研拋液①超精研拋液的作用。由研拋劑(自由磨粒)及其介質(zhì)(純水)組成。自由磨粒在研拋過(guò)程中相當(dāng)于無(wú)數(shù)微型刃具。②超精研拋液的組成見(jiàn)表。超精研拋液的組成超精研拋液的組成③超精研拋液的配方。具體配方見(jiàn)表。防止研拋劑沉淀的研拋液配方(體積比)其研拋液配方見(jiàn)表。液中研拋的超精研拋液配方粗研拋選用較高濃度的研拋液,不透明深綠色的稠狀液體;精研拋選用較低濃度的研拋液,半透明黃綠色的半稠狀液體;終精研拋選用最低濃度的研拋液,透明淺黃色的液體。7)超精研拋工藝參數(shù)①加工余量。研拋前工件的表面粗糙度值越低,即表面越光潔,研拋達(dá)到鏡面所需的時(shí)間越短,研拋效率越高。②壓力。按表選取研拋壓力。研拋壓力的選?、鄢袙仚C(jī)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)見(jiàn)表。超精研拋機(jī)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)(2)液中研拋將工件置于恒溫液體中進(jìn)行研拋稱(chēng)為液中研拋,如圖所示。拋光器的材料為中硬度的聚氨酯,非滲水材料,獲得穩(wěn)定不變的浮起間隙,對(duì)工件有黏附作用。液中研拋工件平面的裝置1—恒溫裝置2—定流量裝置3—壓鐵4—攪拌裝置5—夾具6—工件7—拋光器8—拋光液與磨料(3)擠壓研拋利用黏彈性物質(zhì)作介質(zhì),混以磨粒而形成半流體磨料流反復(fù)擠壓被加工表面的一種精密加工方法,主要用來(lái)研拋各種型面和型腔、去除毛刺或棱邊倒圓等。擠壓研拋專(zhuān)用設(shè)備(見(jiàn)圖)擠壓研拋設(shè)備1—上磨料缸2、6—活塞3—磨料流4—夾具5—工件7—下磨料缸7.超聲波拋光進(jìn)行微量尺寸加工,提高表面精度,減小工件表面粗糙度值,可得到近似鏡面的光亮度。(1)超聲波拋光的基本原理如圖所示。超聲波拋光原理1—超聲波發(fā)生器2—換能器3—變幅桿4—拋光工具5—磨料懸浮液6—工件(2)超聲波拋光的特點(diǎn)1)采用超聲波拋光可以大大提高生產(chǎn)效率。2)顯著降低表面粗糙度值。3)能高速地去除電火花加工后形成的表面硬化層及消除線切割加工的黑白條紋。4)對(duì)于窄槽、圓弧、深槽等的拋光尤為適用。5)采用超聲波拋光可提高已加工表面的耐磨性和耐腐蝕性。(3)超聲波拋光機(jī)如圖所示包括超聲頻電振蕩發(fā)生器、將電振蕩轉(zhuǎn)換成機(jī)械振動(dòng)的換能器和機(jī)械振動(dòng)系統(tǒng)。超聲波拋光機(jī)1—超聲波發(fā)生器2—腳踏開(kāi)關(guān)3—手持工具頭1)超聲波發(fā)生器。2)換能器。3)變幅桿。4)拋光工具。(4)超聲波拋光工藝1)超聲波拋光的表面質(zhì)量及其影響因素。具有較高的表面質(zhì)量,不會(huì)產(chǎn)生表面燒傷和表面變質(zhì)層。表面粗糙度值的大小取決于每粒磨料每次撞擊工件表面后留下的凹痕大小,它與磨料顆粒的直徑、被加工材料的性質(zhì)、超聲振動(dòng)的振幅、磨料懸浮液的成分等有關(guān)。磨料粒度與表面粗糙度
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