一种微型\异形\难装夹模具加工工艺探讨_工程论文摘要：针对一种小批量微型、异型、难装夹模具的结构和尺寸特点，介绍了模具加工的工艺方法，加工过程中的关键参数、刀具选择，在UG中进行了工艺验证。并为电火花加工设计了专用夹具。提出了该类模具的加工工艺路线和加工方案，为加工该类模具提供了可以借鉴的经验。关键词：小批量；微型；异形；难装夹Abstract:Forathestructureandsizecharacteristicsofthesmallbatchmicro-shaped,abnormalshapeandhardclamping,introducedthemoldprocess,thekeyparametersinthemachiningprocessandtoolselection,andtakeprocessvalidationintheUG.EDMdesignaspecialfixture.Thispaperpointouttheclassmoldprocessinglineandprocessingsolutionsfortheprocessingoftheclassmoldcanlearnfromtheexperience.Keywords:smallquantities;miniature;shaped;difficultclamping中图分类号：TG315.2文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）05-0020-02引言微型、异形、难装夹模具通常指尺寸较小，外形轮廓较为奇特并且难以装夹的一类模具。在特种医用材料的成型实验中，这类零件的应用较多，这类模具的整体尺寸小、刚度弱，同时为了满足某些功能要求，其形位公差要求较高。如何选择模具加工的工艺方法和参数，保证其加工质量和精度要求，是加工的关键所在。本文针对某特种医用材料成型模具的加工工艺进行了分析和探讨。模具工艺分析和工艺难点2.1工艺分析图1零件图如图1所示，该模具是微型、异形的轴类零件，材料为1Cr18Ni9Ti，尺寸精度、表面质量和形位公差要求较高。外椭球面和内槽表面粗糙度Ra为0.8，圆跳动误差要求不大于0.05mm，径向圆跳动为0.02;内槽两侧面的对称度为0.03mm。2.2工艺难点（1）该零件的外形尺寸最大为40mm，加工时易变形。（2）零件外表面的6个槽加工时不易装夹，并且有较高的尺寸精度和位置精度，加工过程中对加工方法和装夹方式提出了较高的能力要求。（3）零件外表面轮廓的同轴度要求较高，对工件在车削加工时的装夹要求较高。（4）工件的材料为奥氏体不锈钢，而奥氏体组织塑性大，易产生加工硬化，较难切削。容易粘刀和生成积屑瘤，影响已加工表面质量[1]。加工工艺过程设计通过对模具工艺分和加工难点分析，制定出以下加工工艺流程：（1）下料。棒料长100mm,直径为20mm。（2）固溶处理，使奥氏体组织通过相变而成为马氏体组织，改善切削性能。（3）车端面及打中心孔（棒料伸出卡盘的长度为60mm左右）。（4）粗车外圆。按图纸要求精车椭球面，留余量0.3mm。（5）精车外圆。（6）切断（7）电火花加工外表面槽。外表面加工结束后，经过粗糙度和圆跳动检验合格后，再用专用夹具装夹进行电火花加工，最终达到图纸设计的要求。工艺流程图为下料－固溶处理－车端面及打中心孔－粗车外圆－精车外圆－电火花加工外表面槽。加工工艺方案确定4.1加工刀具的选择切削不锈钢的刀具要有高的硬度，良好的耐磨性能和足够的强度[2]。由于硬质合金具有高的耐磨性和高硬度，因此采刀片材料为YG8，并且75度的外圆车刀。4.2加工参数的选择（1）切削用量的选择切削用量的选择要综合考虑产品的加工成本、产品质量和提高刀具的使用寿命。粗车时主轴转速为600r/min，背吃刀量为2mm，进给量为0.2mm/r；精车时主轴转速为955r/min，背吃刀量为0.2mm，进给量为0.08mm/r。4.3车削加工工艺验证在刀具和加工参数确定后，就可以对模具进行数控编程，然后调试机床加工进行。但是在实际的加工过程中往往会因为操作失误和程序错误造成刀具损坏、工件过切和干涉，甚至导致机床的破坏等。因此，在进行实际加工之前，采用UG的制造模块对工件进行虚拟制造可以最大程度地避免这种情况的发生。同时采用UG进行编程不但可以提高编程的准确性，还可以增加工作效率，降低成本和提高经济效益[3]。经过验证，以上的加工切削用量设置合理，并且刀具、夹具和工件之间未发生碰撞和干涉。4.4电火花加工在对模具进行车削加工后，需要对其进行表面的6个槽进行加工，由于其尺寸太小，再加上车削时的切削力较大，容易在加工时对工件造成损伤[4][5]。又由于电火花加工可以加工任何高硬度、高...