高精多工位凸模座磨削加工研究

蔣嵐

摘要：多工位凸模座為組合件，精度要求高，加工工序多為磨削加工。在加工過程中經常會有裝夾找正等難點，零件加工精度難以保證穩(wěn)定，一致性差。本文針對凸模座的加工，經過查閱資料及實踐總結出采用專用夾具進行裝夾加工的方法保證零件尺寸。使用專用夾具找正簡便，降低了勞動強度，保證了凸模座的精度和一致性。

關鍵詞：磨床；專用夾具；高精凸模座；磨削加工

中圖分類號：G632 文獻標識碼：B 文章編號：1672-1578（2017）05-0229-01

1.引言

多工位模具用來加工電機殼體零件，是高精度模具，對模具零件精度要求嚴格。其中扁殼體模具零件的尺寸多數由磨工保證，切邊工位高精凸模座就是其中的典型，凸模座圖紙要求如圖1所示。

2.凸模座加工工藝改進分析

凸模座為組合件，即為原材料經過車、磨等工序加工完畢后一剖為二，得到最終零件。結合工作實踐，根據零件最終尺寸要求本人對加工工序進行調整如下：

（1）平面磨床加工（磨床型號M7120）。采用專用夾具加工4 0 -0.005尺寸。

（2）外圓磨床加工（磨床型號MMB1420A）。采用專用夾具加工φ44+0.01 0 、φ74 0 -0.φ40 0 -0.02與14±0.05尺寸。

（3）萬能工具磨床加工。

（4）用精密平口鉗與正弦磁臺加工6 0 -0.05、73 0 -0.05 、3.75 0 -0.05、11 0 -0.007、19.79 0 -0.005尺寸。

3.砂輪的選擇

凸模座圖紙要求零件材料為Cr12MOV。Cr12MoV鋼是碳素工具合金鋼，具有較好的耐磨性、淬透性、淬硬性、強韌性、熱穩(wěn)定性、抗壓強度。針對材料具有較好的耐磨性能和淬硬性。WA 60K5V砂輪是以優(yōu)質的鋁氧化粉為原料，于電弧爐中冶煉而成，具有純度高、自銳性好、耐酸堿腐蝕、耐高溫、熱態(tài)性能穩(wěn)定等優(yōu)點，適合用來精加工淬火后的Cr12MOV模具零件。

4.專用夾具設計

根據以上分析，需要設計一個專用夾具來解決工件定向、定位、裝夾等問題。夾具在工件定位過程中起著決定作用，工件通過夾具的連接才能使機床、刀具、工件始終保持正確的相互位置關系，從而達到準確、方便、可靠地獲得工件規(guī)定尺寸及精度的目的。工件定位的實質就是要使工件在夾具中占有某個確定的正確加工位置。

在夾具設計過程中，必須遵循六點定位原理：用合理分布的六個定位點分別限制工件六個自由度，使工件在夾具中的位置完全確定。

設計夾具基準選擇原則：

（1）定位基準與設計基準重合；

（2）已加工表面作為定位基準；

（3）工件裝夾穩(wěn)定；

（4）工件定位方便、夾緊可靠，便于操作，夾具結構簡單；在磨削加工中，工件定位的方式有多種，應根據工件的形狀、尺寸等實際情況選擇不同的定位方式。

①平面磨床夾具設計。選用工件型腔做為定位基準，采用直板夾具定位型腔，直板兩端與螺釘夾緊工件。保證其平行度與平面度。

②外圓磨床夾具設計。選用工件型腔做為定位基準，將工件固定于夾具內部用螺釘定位夾緊工件，兩頂尖式加工半邊外圓尺寸。

5.高精凸模座磨削加工過程

（1）平面磨床加工。將型腔定位夾具體裝夾于工件型腔內，用螺釘鎖緊，防止工件傳動，將其放在工作臺吸磁加工4 0 -0.005 至尺寸。粗加工進給量為0.01～0.03mm，精加工時為0.005～0.01mm.保證工件不被燒傷、變形。

（2）外圓磨床加工。將工件固定外圓磨夾具內部。選用螺釘輕微固定，用雙頂式裝夾夾具。機床上打表找正工件外形使其外形對稱度為0.01mm以內。然后鎖緊螺釘，加工φ74 0 -0.02 、φ44±0.01、φ40 0 -0.02 、與14±0.05至尺寸、加工14尺寸時，采用靠磨法，應注意6 0 -0.05尺寸相對外端面留余量0.2mm。

（3）工具磨床加工。①用緊密平口鉗裝夾、φ44外形夾緊、半圓內壁定位，利用精密平口鉗的精度保證端面與外圓垂直度。加工6 0 -0.05、73 0 -0.05 、3.75 0 -0.05端面尺寸。在磁力臺上吸磁半圓內平面加工11 0 -0.007 尺寸。（因加工選用工具磨床屬于干磨，磨削時要注意進給量粗加工時不超過0.03mm，精加工時要在0.005～0.01mm。這樣才能保證尺寸和工件表面不被燒傷）。②選用中心距為100mm正弦磁臺加工，工件要求角度為14°可根據正弦公式H=Lsinβ 已知β=14° L=100 mm。

H=100xsin14

=100x0.241921

≈ 24.192

將正弦規(guī)圓柱下墊入經計算后的量塊組，并鎖緊。將工件放于磁力臺上讓其一端面與砂輪方向平行吸磁加工至19.81 0 -0.005。

6.結束語

高精多工位凸模座的磨削加工采用上述所設計的專用夾具進行加工有效地提高了加工精度和加工效率，降低了勞動強度，節(jié)約了生產成本。該夾具不僅滿足了加工的定位、夾緊要求，而且結構簡單，便于操作，經實踐證明，具有良好的經濟性和工藝性。

模具及零部件的精度是靠工藝的先進性和加工精度來保證。因此在實際生產中要不斷地提高我們的技術水平和綜合素質，培養(yǎng)綜合運用科學知識，分析解決實際問題的能力，降低模具制造成本，能有效的提高生產效率。

參考文獻：

[1] 《磨工工藝與技能訓練》張偉萍主編，中國勞動社會保障出版，2007。