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成形磨削加工在模具加工中的应用

时间:2023-06-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:在模具的凸模、凹模等工作零件上的成形面技术要求很高时,可采用成形磨削加工。成形磨削可加工淬硬件及硬质合金材料。成形磨削具有高精度,高效率的优点,成形磨削加工精度可达IT5,粗糙度Ra可达0.1μm。

成形磨削加工在模具加工中的应用

成形磨削是成形表面精加工的一种工法,是在成形磨床平面磨床上,用成形砂轮或其他方法对模具成形表面进行磨削加工的方法,它具有精度高、效率高等优点,不仅适用于加工凸模,也可加工镶拼式凹模及电加工用成形电极的工作型面。根据工厂的设备条件,成形磨削可在普通平面磨床上采用专用夹具或成形砂轮进行,也可在专用的成形磨床上进行。在模具的凸模、凹模等工作零件上的成形面技术要求很高时,可采用成形磨削加工。成形磨削可加工淬硬件及硬质合金材料。

磨削中常碰见的成形表面多为直母线成形表面,如样板、凸模、凹模拼块等。成形磨削就是把复杂的成形表面分解成若干个平面、圆柱面等简单的形状,然后分段磨削,并使其连接光滑、圆整,达到图样要求。成形磨削具有高精度,高效率的优点,成形磨削加工精度可达IT5,粗糙度Ra可达0.1μm。在模具制造中,用成形磨削对淬硬后的凸模、凹模拼块进行精加工,可以消除热处理变形对精度的影响,提高模具制造精度,同时,可以减少钳工工作量,提高生产效率。

1.成形磨削的方法

成形磨削有两种方法,成形砂轮磨削法和夹具磨削法。

(1)成形砂轮磨削法

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图6-40 成形磨削的两种方法

a)成形砂轮磨削法 b)夹具磨削法 1—砂轮 2—工件 3—夹具回转中心

成形砂轮磨削法也称仿形法,就是在选择好砂轮的基础上,利用砂轮修整工具将砂轮修整成与工件型面完全吻合的相反型面,然后用此砂轮磨削工件,保证工件的尺寸与形状精度和表面粗糙度,获得所需要的形状与要求。此法一次所能磨削的表面宽度不能太大。如图6-40a所示。

(2)夹具磨削法

夹具磨削法也称展成法,将工件按一定的条件装夹在专用的夹具上,在加工过程中通过调整夹具的位置,改变工件的加工位置,从而获得所需的形状。如图6-40b所示。

上述两种磨削方法各有特点,但在目前的生产中,特别是模具制造中,一般以夹具磨削法为主,以成形砂轮磨削法为辅,两种方法结合使用。

2.成形砂轮磨削法

用成形砂轮进行成形磨削,其首要任务是把砂轮修整成所需要的形状,并保证必要的精度。成形砂轮磨削法的难点与关键是砂轮的修整,成形砂轮修磨的主要方法有:砂轮角度的修整方法、砂轮圆弧的修整方法、砂轮非圆弧曲面的修整方法、成形刀挤压法、数控机床修整法和电镀法等。

(1)砂轮角度的修整方法

修整砂轮角度的夹具是按正弦原理设计的。如图6-41所示为其结构简图,它主要由正弦规1、正弦圆柱2、体座3、量块4以及滑块5和金刚刀6等组成。装有金刚刀的滑块可沿正弦规的导轨往复移动,正弦规可绕其中心轴转动,转动的角度用正弦圆柱与体座之间垫量块的方法来控制,这种工具可修整0°~100°之间各种角度的砂轮。

在磨削工件斜面时采用角度砂轮。角度砂轮是由平行砂轮修整而成的圆锥部分。修整时,砂轮由磨头带动旋转,角度修整器上的金刚刀相对于砂轮轴线倾斜一定的角度来回往复移动对砂轮修整,直至修整出所需锥面。

修整砂轮角度时,根据需要修整的角度α,按下列计算公式计算出应垫的量块值H

当修整砂轮的角度为0°≤α≤45°时,利用体座上的平面垫量块,如图6-41a所示,应垫的量块值为

H=P-Lsinα-d/2

式中 P——工具的回转中心到垫板面的高度(mm);

L——正弦圆柱中心到工具回转中心的距离(mm);

d——正弦圆柱的直径(mm);

H——应垫的量块值(mm)。

通常P=65mm,L=50mm,d=20mm,所以应垫的量块值为H=55-50sinα

当修整砂轮的角度为45°≤α≤90°时,利用体座的侧面垫量块,如图6-41b所示,应垫的量块值为

H=P′+Lsin(90°-α)-d/2

式中 P′——工具回转中心到体座侧面的距离(mm)。

通常P′=30mm,其他值同上,此时,应垫的量块值为H=20+50cosα

当修整砂轮的角度为90°≤α≤100°时,同样是利用体座的侧面垫量块,如图6-41c所示,应垫量块值为

H=P′+Lsin(α-90°)-d/2

根据以上各参数取值,应垫的量块值为H=20-50sin(α-90°)。

以上所求为正弦规顺时针旋转在工具右边的正弦圆柱下面垫量块时的情况。当正弦规逆时针旋转0°~100°时,应在工具左边的正弦圆柱下面垫量块,也可得到相应的计算公式计算应垫的量块的值。

(2)砂轮圆弧的修整方法

修整砂轮圆弧的工具有很多类型,但其原理都相同,如图6-42所示为使用较广的一种工具,为卧式砂轮修整工具。它由金刚刀1、摆杆2、滑座3、螺杆4、刻度盘5、主轴6、手轮7、挂块8和支架9等组成。金刚刀固定在摆杆上,摆杆通过螺杆可在滑座上移动来调节金刚刀尖到主轴回转中心的距离。当手轮

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图6-41 修整砂轮角度夹具结构简图及量块计算

a)0°≤α≤45° b)45°≤α≤90° c)90°≤α≤100° 1—正弦规 2—正弦圆柱 3—体座 4—量块 5—滑块 6—金刚刀

转动时,滑座、摆杆和金刚刀等均绕主轴中心转动。主轴回转的角度用固定在支架上的刻度盘、挡块和角度标(未画出)来控制。

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图6-42 修整圆弧砂轮的工具

1—金刚刀 2—摆杆 3—滑座 4—螺杆 5—刻度盘 6—主轴 7—手轮 8—挂块 9—支架

修整砂轮时,先根据所修砂轮的情况(凸形或凹形)及半径大小计算量块值,在底座平面与金刚刀尖之间垫量块可调节金刚刀尖至回转中心的距离,以保证砂轮圆弧半径值达到较高的精度。然后安装工具,并调整好金刚刀尖的位置,使金刚刀尖处于砂轮下面并通过砂轮主轴中心的垂直面(6-43c)。旋转手轮,使金刚刀绕工具的主轴中心来回摆动,则可修整出砂轮的圆弧。

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图6-43 调整回转半径的垫量块方法

金刚刀尖到工具回转中心的距离就是砂轮圆弧半径的大小,此值需事先用垫量块的方法调整求解。如图6-43 a所示,当修整凸圆弧砂轮时,金刚刀尖高于工具中心,应垫的量块为

H=P+R

式中 P——工具的中心高度(mm);

R——修整的砂轮的圆弧半径(mm);

H——应垫的量块值(mm)。

如图6-43b所示,当修整凹圆弧砂轮时,金刚刀尖应低于工具中心,应垫的量块为H=P-R

(3)砂轮非圆弧曲面的修整方法

当被磨削工件的表面形状复杂,且其轮廓线不是圆弧时,可用专门的靠模工具进行砂轮修整,如图6-44所示。金刚刀1固定在靠模工具2上,靠模样板3安装在支架上。靠模工具的下部有平面触头。使用时,手持靠模工具,使触头紧贴靠模样板并沿样板曲线移动,以此来修整出与所需曲面形状的砂轮。修整时,为保证修出的砂轮准确性高,必须使金刚刀尖在通过砂轮主轴中心的水平面运动

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图6-44 靠模工具砂轮修整

1—金刚刀 2—靠模工具 3—靠模样板

(4)成形刀挤压法

利用车刀挤压慢速旋转的砂轮也可修整砂轮,此法的关键是用电火花线切割机先加工出成形车刀,然后再用车刀对慢速旋转的砂轮挤压,即可修整出所需砂轮。

(5)数控机床修整法

将砂轮安装在数控机床主轴上,金刚刀固定在刀架(车床)或工作台(铣床)上,利用数控指令使金刚刀相对于砂轮进给修整出成形砂轮。

(6)电镀法

此法与金刚石锉刀的制造方法相同,先加工钢的轮坯,再用电镀法在轮坯表面镀一层金刚砂。这种方法比较简便,但所得砂轮耐用度较低,精度也不高。

3.夹具磨削法

用于成形磨削的夹具主要有正弦精密平口钳、正弦磁力台、正弦分中夹具、万能夹具等。

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图6-45 正弦精密平口钳

1—底座 2、4—钳口 3—工件 5—夹紧螺栓 6—正弦圆柱 7—量块组

(1)正弦精密平口钳

正弦精密平口钳是按正弦原理设计的,由带有精密平口钳的正弦规和底座组成,如图6-45所示。工件装夹在平口钳中,在正弦圆柱6与底座1的定位面之间垫入量块,为使工件倾斜一定角度,以磨削工件上的倾斜表面。最大倾斜角度为45°。该平口钳利用钳口夹持,工件应具有较大的刚性。

应垫入的量块值可按下式计算。

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式中 L———正弦圆柱间的中心距(mm);

α———工件所需倾斜的角度(mm);

H———应垫入的量块值(mm)。

(2)正弦精密磁力台

如图6-46所示。与正弦精密平口钳一样都是按正弦原理设计的,都具有正弦规机构,都可用于加工平面或斜面,在底座与正弦圆柱间垫量块组可使夹具体倾斜,以带动工件倾斜指定的角度,最大倾斜角度为45°。利用磁性吸合工件,装夹方便迅速,工件必须是能磁化的材料。适用于扁平工件的斜面磨削(图6-47)。

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图6-46 正弦精密磁力台

1—磁性平台 2—正弦圆柱 3—量块组 4—底座

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图6-47 使用正弦精密磁力台磨削凸模

(3)正弦分中夹具

正弦分中夹具主要用于加工具有一个回转中心的工件。如图6-48所示。正弦分中夹具主要由正弦头、尾架、底座三部分组成,加工时工件装在两顶尖之间,根据工件的长短可调节尾架的位置。转动安装在蜗杆8上的手轮13,可通过蜗杆副驱动前顶尖转动;进而由鸡心夹头带动工件转动。利用正弦头右侧面的分度头,可控制工件的回转角度,要求一般精度时直接在分度盘上读取,要求精度高时,可在垫板与正弦圆柱间垫量块调节。

正弦分中夹具适于磨削同一个圆心的凸圆弧和多边形,当与成形砂轮配合使用,还可磨削较复杂的成形表面。

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图6-48 正弦分中夹具

1—支架 2—前顶尖 3—轴套 4—主轴 5—蜗轮 6一分度盘 7—正弦圆柱 8—蜗杆 9—定向键 10—尾架 11—底座 12—后顶尖 13—手轮

如图6-49所示,垫入块规的计算公式如下。

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图6-49 垫入块规的计算

a)夹具处于水平位置 b)夹具低于水平位置 c)夹具高于水平位置

H1=P-(D/2)sinα-d/2=H0-(D/2)sinα

H2=P+(D/2)sinα-d/2=H0-(D/2)sinα

式中 H0——夹具处于水平位置时应垫入的量块值(mm);

P——夹具中心高度(mm);

D——正弦圆柱间的中心距(mm);

H1——低于水平位置时应垫入的量块值(mm);

H2——高于水平位置时应垫入的量块值(mm);

α——回转角度值;

d——正弦圆柱直径(mm)。(www.xing528.com)

1)工件在正弦分中夹具上的两种装夹方法。

①心轴装夹法。工件带有内孔,若该孔中心为外成形表面的回转中心时,即孔的轴线正好与被磨削圆弧的轴线重合,可在孔内装入心轴,利用心轴两端的顶尖孔定位,将工件支承在正弦分中夹具的两顶尖之间进行磨削,夹具主轴回转时,通过鸡心夹头和拨盘带动工件一起转动,如图6-50所示。若工件上无内孔,在技术要求允许的情况下,可在工件上制作出一工艺孔,用来安装心轴,利用心轴两端中心孔将心轴和工件一起安装在分中夹具的两顶尖之间,夹具主轴回转时通过鸡心夹头带动工件一起回转。

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图6-50 心轴装夹法

1—心轴 2—工件 3—垫圈 4—螺母 5—鸡心夹心 6—夹具主轴

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图6-51 双顶尖装夹法

1—加长顶尖 2—副顶尖 3—螺母 4—紧定螺钉 5—叉形滑板

②双顶尖装夹法。若工件上没有内孔,同时又不允许在工件上作出用来穿心轴的工艺孔时,可采用双顶尖装夹。工件上除带有一对主中心孔外,还有一个副中心孔,其作用是拨动工件,因此,它有较大的适应范围。如图6-51所示。采用双顶尖装夹时,要求主、副顶尖与中心孔的锥度配合良好,不能有轴向窜动;要防止顶尖孔与顶尖配合过松,须顶紧才能保证加工精度。主顶尖孔用来将工件正确定位,副顶尖和副顶尖孔用来拨动工件转动,副顶尖成弯曲状,可以在叉形滑板的槽内上下移动,用螺母3调节其伸出的长短并销紧。但副顶尖对工件的轴向推力不能过大,否则会使工件产生歪扭,影响加工精度。

2)测量方法。用正弦分中夹具磨削工件时,由于磨削圆弧和直线都是以夹具中心线为基准的,所以被磨削表面的尺寸需用测量调整器、量块和百分表进行比较测量。

如图6-52所示。测量调整器由三角架1和量块座2组成,量块座沿着三角架斜面上的T形槽移动,当移动到所需位置时,可用螺母锁紧。为保证测量精度,测量调整器的制造精确度很高,即要求量块在三角架的任意位置上B面平行于C面,A面平行于D面。

测量时,首先要调整量块座的位置,使量块座B面能反映出夹具的中心高。为测量方便通常把量块座基准面B调整到比夹具中心低50mm处。调整方法如图6-53所示。采用比较测量法,在夹具的顶尖间装上一根直径为d的标准圆柱,并在量块座的B面上安放一组(50+d/2)的量块组和圆柱上读数相同。取下d/2的量块组,则50mm量块的上表面就与夹具中心线等高。

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图6-52 测量调整器

1—三角架 2—量块座

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图6-53 夹具中心高的测定与调整方法

当被测量表面高于夹具中心时,可在50mm的量块上加上一新量块组,使百分表在量块组上表面与被测量表面的读数相同,这组新量块的数值应为

H=h+s

式中 h——夹具中心高度(mm);

s——被测表面到夹具中心的距离(mm)。

当被测量表面低于夹具中心时,应将50mm的量块取去,在B面上另安放一组新量块,新量块组的数值应为H=h-s

利用正弦分中夹具进行成形磨削前,工件外形应先粗加工,各面留磨量0.2mm左右,热处理淬硬后,磨两端面及工艺孔,然后利用正弦分中夹具在平面磨床上进行成形磨削。在加工时,被磨表面的尺寸是采用比较测量法测定的,测量依据为夹具中性线,用测量调整器、量块、百分表找到比较测量面,当被加工面与比较测量面等高时(即百分表读数一致时),加工也就完成了。

(4)万能夹具

万能夹具是成形磨床的主要部件,也是平面磨床使用的成形磨削夹具,万能夹具可加工具有多个回转中心的工件。工件定位以后随主轴来回旋转,磨出以该回转中心为轴线的圆弧面。与正弦分中夹具相比,结构上主要多了由一对相互垂直的精密丝杆螺母副组成的十字滑板部分,该部分可带动工件相对于夹具主轴沿xy两方向移动,从而使工件上不同的回转中心分别与夹具主轴重合,磨出复杂曲面上各部分圆弧面。

如图6-54所示。万能夹具主要由工件装夹部分、回转部分、十字滑块和分度部分组成。

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图6-54 万能夹具

1—转盘 2—小滑板 3—手柄 4—中滑板 5、6—丝杆 7—主轴 8—蜗轮 9—游标 10—正弦分度盘 11—蜗杆 12—正弦圆柱 13—垫板 14—夹具体 15—滑板座

工件通过夹具或螺钉与转盘1相连接。工件旋转通过手轮转动蜗杆11带动蜗轮8使正弦分度盘10及主轴7转动来实现。回转的角度通过分度部分来控制。当工件回转角度精度要求不高时,可直接从游标9所指示的正弦分度盘10上的刻度上读出,其控制角度的精度为3′。当精度要求高时,采用正弦分度盘上的正弦圆柱12和垫板13之间垫量块的方法控制夹具的回转角度,其精度为10″~30″。应垫量块值的计算及分度部分的用法与正弦分中夹具相同。

万能夹具上工件的装夹方法通常有以下几种。

1)用螺钉紧固工件。利用工件端面原有的螺钉孔或预留的工艺螺钉孔(直径为M8~M10mm),用螺钉和垫柱将工件紧固在转盘上,螺钉的数目视工件大小而定,一般1~4个。垫柱的数目与螺钉数相同,其长度应适当,要保证砂轮退出时不致碰伤夹具。另外,为保证工件安装精度,各垫柱的高度必须一致。用这种方法工件一次装夹便能磨出工件的整个轮廓,因此特别适用于磨削封闭轮廓的成形工件。如图6-55所示。

2)用精密平口钳装夹。如图6-56所示,精密平口钳主要由底座、活动钳口和传动螺杆组成。它与一般的台虎钳相似,但其制造精度较高。精密平口钳通过螺钉和垫柱安装在转盘上。工件装夹在平口钳上。这种方法装夹方便,但在一次装夹中只能磨削工件上的一部分表面。为了保证安装精度,工件上装夹与定位的面(ABC面)应事先经过磨削。

3)用电磁吸盘装夹。将电磁吸盘装在转盘上,利用它来吸牢工件。这种方法装夹方便迅速,适于磨削扁平的工件。但在一次装夹中只能磨削工件上的一部分表面。如图6-57所示。

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图6-55 用螺钉紧固工件

1—转盘 2—垫柱 3—螺钉 4—滚花螺母 5—螺母 6—工件

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图6-56 精密平口钳装夹

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图6-57 磁力平台装夹

4)用磨回转体夹具装夹。磨回转体夹具如图6-58所示,需要磨削圆球面或圆锥面时,可用这种方法装夹。将此夹具安放在磁力平台上利用磁力将它吸牢(图6-59)。磨削时,借助于磨回转体夹具的回转和万能夹具的回转,可以加工工件上的球面,若使磁力平台倾斜一定的角度,则可利用磨回转体夹具的回转来磨削工件的锥面。

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图6-58 磨回转体夹具

1—弹簧夹头 2—螺母 3—手轮

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图6-59 磨回转体夹具的装夹

1—转盘 2—磨回转体夹具 3—磁力平台

万能夹具用于磨削平面和圆弧面组成的各种形状复杂的工件。磨削平面或斜面时,需将被磨削的平面或斜面回转至水平或垂直位置,以便用砂轮的圆周或端面进行磨削。回转的角度用分度盘来控制。磨削圆弧时,调整十字滑板,使被磨削圆弧面的中心与夹具中心重合,磨削时通过手轮旋转蜗杆,使蜗轮带动工件回转。采用万能夹具成形磨削时,应用分段磨削。为使型面连接圆滑、符合技术要求,应有正确的磨削顺序。成形磨削前,首先确定水平和垂直两方向的基准面,并对基准面进行磨削。且以此基准面来相对移动中心位置,然后磨削与基准面直接有关的加工面、精度要求高的型面、大平面和平行于直角坐标的面,然后再磨削斜面。

4.成形磨削工艺尺寸的换算

零件的尺寸都是按设计基准标注的,但在成形磨削时,工艺上需要的尺寸往往与零件的设计尺寸不一致,因此在成形磨削之前,必须将设计尺寸换算成所需要的工艺尺寸,并绘出成形磨削工序简图,以便于成形磨削加工。

成形磨削工艺尺寸换算的要求是根据磨削和测量的需要而定的。一般的过程如下。

(1)确定磨削该工件的工艺中心

通常工件上有几段圆弧就有几个工艺中心。工艺中心应尽量少,因为工艺中心增加将增加万能夹具十字滑板的调整次数,从而增大加工误差。

(2)确定工艺尺寸计算的坐标系

为便于计算,一般选择设计尺寸坐标系作为工艺尺寸坐标系,并选择主要工艺中心为坐标轴的原点。

(3)进行工艺尺寸计算

根据成形磨削工艺要求,应计算下列工艺尺寸。

1)各圆弧中心的坐标尺寸。

2)各平面到相应工艺中心的垂直距离。

3)各平面对坐标轴的倾斜角度。

4)各圆弧的包角(又称回转角)。磨削圆弧时,如工件可自由回转而不致碰伤其他表面,可不必计算圆弧包角。

工艺尺寸换算时应将设计时的名义尺寸,一律换算成中间尺寸,以保证计算精度。换算时应采用几何、三角、代数等方法进行运算,一般数值均运算到小数点后六位,最终所得数值取小数点后两位或三位。角度值应精确到10″。

例:在万能夹具上磨削如图6-60所示的凸模,经换算后的凸模工艺尺寸如图6-61所示。

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图6-60 凸模设计尺寸图

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图6-61 凸模换算后工艺尺寸图

5.在光学曲线磨床上进行成形磨削

光学曲线磨床用于磨削平面、圆弧面和非圆弧形的复杂曲面,特别适合于单件或小批生产中各种复杂曲面的磨削。机床所使用的砂轮是薄片砂轮,厚度为0.5~8mm,直径在125mm以内,磨削精度可达±0.01μm。

光学曲线磨床主要由床身、坐标工作台、砂轮架和光屏等组成。被磨削工件利用精密平口台虎钳等夹具固定在坐标工作台上,可以作纵向和横向运动,而且可以在一定范围内作升降运动。砂轮作旋转运动的同时,在砂轮架的垂直导轨上作往复直线运动,其行程可在0~50mm范围内进行调整。此外,砂轮架还可作纵向和横向送进运动,以及沿垂直轴转动和沿水平轴转动。

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图6-62 光学曲线磨床的工作原理

1—光源 2—工件 3—砂轮 4—物镜 5、6—三棱镜 7—平面镜 8—光屏

光学曲线磨床装备有光学装置。成形磨削前,根据被磨削工件的尺寸,在描图纸上按20、25和50倍的放大倍数绘制一张磨削部分形状图样(称为放大图)。磨削时,把放大图装在光屏上,利用磨床的光学投影放大系统把被加工工件和砂轮的阴影影像投放在光屏上,用手操纵磨头作纵向和横向运动,使砂轮的切削刃沿着工件外形磨削,直到工件影像的轮廓与放大图图线完全吻合,如图6-62所示。为保证加工精度在0.01mm范围内,放大图必须画得准确,线条粗细约为0.1~0.2mm,图上线条的偏差应小于0.5mm。

光屏的尺寸为500mm×500mm,若放大倍数为50的话,在它上面只能看到工件上10mm×10mm的轮廓。因此第一次只能磨削10mm×10mm的工件。如果工件的外形尺寸超过10mm×10mm时,就要采用分段磨削的方法。因此,放大图要按一定的基准分段绘制。如图6-63a所示的工件外形,将其分为三段,把每段曲线放大50倍后绘在一张图样上,如图6-63b所示,然后逐段磨出工件外形。

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图6-63 分段磨削

a)工件外形 b)放大图

为了提高加工效率,新型的数控自动光学曲线磨床,已对坐标工作台的纵向(x)和横向(y)进给实现数控。使用时,只需要按规定倍数绘制工件放大图,并安装在光屏上,再用手动进给手轮,将砂轮顶端对准放大图的形状变化点上后,即可按代码键,指定“快速进给、直线、圆弧(左右方向和R尺寸)”,以此自动输入砂轮的移动指令和xy坐标点。以简单输入方式控制砂轮座纵向和横向进给两轴的数控运转。此外,也能进行一般的手动数据输入、子程序和各种插补等。

6.在数控磨床上进行成形磨削

在成形磨床或平面磨床上利用夹具和成形砂轮磨削,以及在光学曲线磨床上的磨削,一般都是采用手动操作。因此,其加工精度在一定程度上依赖于工人的操作技巧。为了提高加工精度和便于采用电子计算机辅助设计与制造模具,使模具制造朝着高质量、高效率、低成本和自动化的方向发展,目前,已研制出数控成形磨床,而且在实际应用中收到了良好的效果。

数控成形磨床是以平面磨床为基体的,工作台作纵向往复直线运动和前、后(横向)进给,砂轮除了旋转运动外,还可作垂直进给运动。其特点是对于砂轮的垂直进给和工作台的横向运动采用了数控。所谓数控是指用数字指令来控制机器的动作。在加工工件时,首先根据其图纸编出算法,并按一定的格式编制加工程序,然后输入数控装置,使机器按预定的要求自动实现工件的加工。

在数控成形磨床上进行成形磨削的方法主要有如下三种:用成形砂轮磨削、仿形磨削、复合磨削。

(1)用成形砂轮磨削

采用这种方法时,首先利用数控装置控制安装在工作台上的砂轮修整装置,使它与砂轮架作相对运动而得到所需的成形砂轮,如图6-64a所示,然后用此成形砂轮磨削工件。磨削时,工件作纵向往复直线运动,砂轮作垂直进给,如图6-64b所示。这种方法适用于加工面窄且批量大的工件。

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图6-64 用成形砂轮磨削

a)修整成形砂轮 b)磨削工件 1—砂轮 2—工件 3—金刚刀

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图6-65 用仿形法磨削

a)修整砂轮 b)磨削工件 1—砂轮 2—工件 3—金刚刀

(2)仿形磨削

利用数控装置把砂轮修整成圆形或V形,如图6-65a所示。然后由数控装置控制砂轮架的垂直进给和工作台的横向进给运动,使砂轮的切削刃沿着工件的轮廓进行仿形加工,如图6-65b所示。这种方法适用于加工面宽的工件。

(3)复合磨削

这种方法是把上述两种方法结合在一起,用来磨削具有多个相同型面(如齿条形和梳形等)的工件。磨削时先利用数控装置修整成形砂轮(只是工件形状的一部分),如图6-66a所示,然后用成形砂轮依次磨削工件,如图6-66b所示。

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图6-66 复合磨削

a)修整成形砂轮 b)磨削工件 1—砂轮 2—工件 3—金刚刀

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