1.2　案例2　認(rèn)知銑削加工在模具制造中的應(yīng)用

銑削加工在模具零件的加工中有著廣泛的應(yīng)用，平面加工、孔系加工、復(fù)雜型面加工、復(fù)雜空間曲面加工、溝槽的加工等都可以采用銑削加工。所以銑削加工是模具零件加工中應(yīng)用最為廣泛的加工工藝。

案例資訊2　銑削加工設(shè)備的認(rèn)知

銑削加工是在銑床上用銑刀進(jìn)行加工的方法。加工時以銑刀的旋轉(zhuǎn)作主運動，工件相對于銑刀作進(jìn)給運動。銑床的種類主要有臥式銑床、立式銑床、龍門銑床、工具銑床等，圖1-8所示為立式銑床。工件在銑床工作臺上的裝夾可以采用平口鉗、回轉(zhuǎn)工作臺及萬能分度頭等來實現(xiàn)，如果工件平面面積較大，也可采用磁性吸盤進(jìn)行固定。銑刀是一種多齒刀具，根據(jù)銑削對象的不同，需要不同種類的銑刀。

在普通銑床上采用不同形式的銑刀，可以完成水平面、垂直面、斜面、臺階面、直角溝槽、T形槽、燕尾槽等加工，如圖1-9所示。曲面的銑削一般采用數(shù)控銑床加工，這里沒有列出。

銑刀是多齒刀具，切削過程中有多個刀刃同時參加工作，切削刃總長度較長，并可以使用較高的銑削速度和較大的切削用量，金屬切除率大，故銑削的生產(chǎn)率較高。

銑刀種類多、加工范圍廣。普通銑削精度一般為IT9～I(xiàn)T7，表面粗糙度Ra=6.3～1.6μm，可用于粗加工、半精加工以及精加工，銑刀每個刀刃的切削過程是不連續(xù)的，刀刃與工件接觸時間短，刀體體積又較大，冷卻條件較好，減少銑刀磨損，有利于延長銑刀的使用壽命。

銑削過程中，同時參加切削的刀刃數(shù)是變化的，每個刀刃的切削厚度也是變化的，因此切削力變化較大，工件與刀刃間容易產(chǎn)生振動，限制切削速度的提高，也影響工件的加工質(zhì)量。

平面的銑削可采用圓柱形銑刀對工件進(jìn)行周銑或用端銑刀對工件進(jìn)行端銑。與周銑相比，端銑同時參加工作的刀齒數(shù)目較多，切削厚度變化較小，刀具與工件加工部位的接觸面較大，切削過程較平穩(wěn)，且端銑刀上有修光刀齒，可對已加工表面起修光作用，加工質(zhì)量較好。另外，端銑刀刀桿的剛性大，切削部分大都采用硬質(zhì)合金刀片，可采用較大的切削用量，常可在一次走刀中加工出整個工作表面，生產(chǎn)效率較高。因此，在立銑床上使用端銑刀加工平面或斜面，這種加工方法在模具零件的加工中得到了廣泛應(yīng)用。

在模具零件的普通銑削加工中，應(yīng)用最廣的是立式銑床和萬能工具銑床的立銑加工，毛坯零件的開粗、板料的開粗有時也會使用臥式銑床。由于標(biāo)準(zhǔn)模架的廣泛使用，在模具零件的加工中模板的加工量大大減少，普通銑床往往只被用作零件的粗加工，或者不重要形狀的加工。

1.2.1　滑槽壓塊的銑削加工

注射塑料模具側(cè)向抽芯的滑塊要實現(xiàn)側(cè)向運動抽芯，就需要滑塊在橫向滑槽中運動，導(dǎo)滑槽一般由平面組成，它的導(dǎo)槽表面要求有較高的耐磨性和較低的表面粗糙度。在保證滑槽耐磨性的前提下，為了降低加工和裝配難度，一般很少在模板上直接加工出滑槽來，而是在模板上開出方槽，然后用螺釘將滑槽壓塊固定在模板的方槽中，形成滑塊運動導(dǎo)向的滑槽，如圖1-10所示，滑槽壓塊和滑塊都是側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)里面的重要零件。如圖1-11所示為一個結(jié)構(gòu)簡單的滑槽塊，其外形尺寸為40mm×15mm×10mm的六面體，中間有兩個固定螺釘沉頭通孔。

該零件的結(jié)構(gòu)簡單，由平面和孔面組成，但其和滑塊的配合面精度要求較高，并且有較高的硬度要求，所以一般先粗銑、半精銑六方，鉆沉頭螺釘孔，再熱處理到要求的硬度，最后通過平磨達(dá)到尺寸精度要求。

1.2.2　斜滑塊的銑削加工

在一般情況下，滑塊多為平面和圓柱面組成的實體，有著配合要求高的斜面和導(dǎo)滑工作面，如果側(cè)向抽芯和滑塊設(shè)計成一體，則滑塊還包括側(cè)向成形表面。在機械加工中，除要求要保證尺寸、形狀精度外，還要保證相互位置精度和較低的表面粗糙度。

如圖1-12所示為一個帶有斜銷孔的滑塊。加工主要應(yīng)保證各平面的加工精度和表面粗糙度、固定側(cè)型芯的帶圓角方孔的位置精度和尺寸要求。

滑塊的斜導(dǎo)柱孔尺寸精度要求低，與斜導(dǎo)柱在工作中配合間隙大，其主要目的是要使抽芯運動滯后開模運動。因此要求斜導(dǎo)柱孔內(nèi)孔表面和斜導(dǎo)柱外圓表面作滑動接觸，斜導(dǎo)柱孔內(nèi)表面粗糙度低而有一定硬度。故對滑塊應(yīng)作熱處理并在熱處理后，通過內(nèi)孔研磨修正熱處理造成的變形及降低表面粗糙度。

根據(jù)滑塊要求和以上對滑塊功能和結(jié)構(gòu)的分析，對其加工工藝過程有如下的認(rèn)識，通過對鍛造毛坯進(jìn)行粗銑、半精銑加工，完成斜滑塊外形的加工，接著銑出固定側(cè)型芯用的帶圓角方孔，然后鉆、鏜（或銑）斜導(dǎo)柱孔，鉆出復(fù)位彈簧孔、兩個螺釘孔到尺寸，經(jīng)過熱處理后，磨出上下平面、滑動導(dǎo)軌、兩側(cè)面、端面和斜面到尺寸要求，最后研磨斜導(dǎo)柱孔至表面粗糙度要求。

1.2.3　楔緊塊的銑削加工

楔緊塊的作用就是在合模狀態(tài)下鎖緊側(cè)向抽芯滑塊，防止滑塊在成型過程中后退，其斜面角度通常比斜導(dǎo)柱的角度大2°～3°。圖1-13所示就是一種楔緊塊，該楔緊塊靠帶兩個倒角的四方凸臺和模板對應(yīng)的通槽和凹坑來定位，靠兩個螺釘緊固在模板上，如圖1-14所示。

該楔緊塊的型面除斜導(dǎo)柱固定孔和螺釘孔外都是由平面構(gòu)成的，銑削加工是該零件加工中應(yīng)用最多的加工方法。該楔緊塊雖然基本結(jié)構(gòu)看似簡單，但在銑削過程中存在多次裝夾的問題，具體的銑削細(xì)節(jié)我們會在后續(xù)的模塊中詳細(xì)介紹，這里只需要大家對銑削加工方法有一個感性的認(rèn)知。

楔緊塊和斜滑塊的加工工藝相似，首先通過對鍛造毛坯進(jìn)行粗銑、半精銑加工，完成楔緊塊外形的銑削加工，其中定位用的凸臺頂面及前后立面、斜面、側(cè)面留磨削加工余量，其他部位銑削到尺寸，接著鉆、鏜（或銑）斜導(dǎo)柱固定孔，鉆出兩個螺釘孔到尺寸，經(jīng)過熱處理后，磨出凸臺上平面、兩側(cè)面、前后立面和斜面到尺寸要求，最后研磨斜導(dǎo)柱孔至零件要求。