高精多工位凸模座磨削加工研究

蒋岚

摘要：多工位凸模座为组合件，精度要求高，加工工序多为磨削加工。在加工过程中经常会有装夹找正等难点，零件加工精度难以保证稳定，一致性差。本文针对凸模座的加工，经过查阅资料及实践总结出采用专用夹具进行装夹加工的方法保证零件尺寸。使用专用夹具找正简便，降低了劳动强度，保证了凸模座的精度和一致性。

关键词：磨床；专用夹具；高精凸模座；磨削加工

中图分类号：G632 文献标识码：B 文章编号：1672-1578（2017）05-0229-01

1.引言

多工位模具用来加工电机壳体零件，是高精度模具，对模具零件精度要求严格。其中扁壳体模具零件的尺寸多数由磨工保证，切边工位高精凸模座就是其中的典型，凸模座图纸要求如图1所示。

2.凸模座加工工艺改进分析

凸模座为组合件，即为原材料经过车、磨等工序加工完毕后一剖为二，得到最终零件。结合工作实践，根据零件最终尺寸要求本人对加工工序进行调整如下：

（1）平面磨床加工（磨床型号M7120）。采用专用夹具加工4 0 -0.005尺寸。

（2）外圆磨床加工（磨床型号MMB1420A）。采用专用夹具加工φ44+0.01 0 、φ74 0 -0.φ40 0 -0.02与14±0.05尺寸。

（3）万能工具磨床加工。

（4）用精密平口钳与正弦磁台加工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.砂轮的选择

凸模座图纸要求零件材料为Cr12MOV。Cr12MoV钢是碳素工具合金钢，具有较好的耐磨性、淬透性、淬硬性、强韧性、热稳定性、抗压强度。针对材料具有较好的耐磨性能和淬硬性。WA 60K5V砂轮是以优质的铝氧化粉为原料，于电弧炉中冶炼而成，具有纯度高、自锐性好、耐酸碱腐蚀、耐高温、热态性能稳定等优点，适合用来精加工淬火后的Cr12MOV模具零件。

4.专用夹具设计

根据以上分析，需要设计一个专用夹具来解决工件定向、定位、装夹等问题。夹具在工件定位过程中起着决定作用，工件通过夹具的连接才能使机床、刀具、工件始终保持正确的相互位置关系，从而达到准确、方便、可靠地获得工件规定尺寸及精度的目的。工件定位的实质就是要使工件在夹具中占有某个确定的正确加工位置。

在夹具设计过程中，必须遵循六点定位原理：用合理分布的六个定位点分别限制工件六个自由度，使工件在夹具中的位置完全确定。

设计夹具基准选择原则：

（1）定位基准与设计基准重合；

（2）已加工表面作为定位基准；

（3）工件装夹稳定；

（4）工件定位方便、夹紧可靠，便于操作，夹具结构简单；在磨削加工中，工件定位的方式有多种，应根据工件的形状、尺寸等实际情况选择不同的定位方式。

①平面磨床夹具设计。选用工件型腔做为定位基准，采用直板夹具定位型腔，直板两端与螺钉夹紧工件。保证其平行度与平面度。

②外圆磨床夹具设计。选用工件型腔做为定位基准，将工件固定于夹具内部用螺钉定位夹紧工件，两顶尖式加工半边外圆尺寸。

5.高精凸模座磨削加工过程

（1）平面磨床加工。将型腔定位夹具体装夹于工件型腔内，用螺钉锁紧，防止工件传动，将其放在工作台吸磁加工4 0 -0.005 至尺寸。粗加工進给量为0.01～0.03mm，精加工时为0.005～0.01mm.保证工件不被烧伤、变形。

（2）外圆磨床加工。将工件固定外圆磨夹具内部。选用螺钉轻微固定，用双顶式装夹夹具。机床上打表找正工件外形使其外形对称度为0.01mm以内。然后锁紧螺钉，加工φ74 0 -0.02 、φ44±0.01、φ40 0 -0.02 、与14±0.05至尺寸、加工14尺寸时，采用靠磨法，应注意6 0 -0.05尺寸相对外端面留余量0.2mm。

（3）工具磨床加工。①用紧密平口钳装夹、φ44外形夹紧、半圆内壁定位，利用精密平口钳的精度保证端面与外圆垂直度。加工6 0 -0.05、73 0 -0.05 、3.75 0 -0.05端面尺寸。在磁力台上吸磁半圆内平面加工11 0 -0.007 尺寸。（因加工选用工具磨床属于干磨，磨削时要注意进给量粗加工时不超过0.03mm，精加工时要在0.005～0.01mm。这样才能保证尺寸和工件表面不被烧伤）。②选用中心距为100mm正弦磁台加工，工件要求角度为14°可根据正弦公式H=Lsinβ 已知β=14° L=100 mm。

H=100xsin14

=100x0.241921

≈ 24.192

将正弦规圆柱下垫入经计算后的量块组，并锁紧。将工件放于磁力台上让其一端面与砂轮方向平行吸磁加工至19.81 0 -0.005。

6.结束语

高精多工位凸模座的磨削加工采用上述所设计的专用夹具进行加工有效地提高了加工精度和加工效率，降低了劳动强度，节约了生产成本。该夹具不仅满足了加工的定位、夹紧要求，而且结构简单，便于操作，经实践证明，具有良好的经济性和工艺性。

模具及零部件的精度是靠工艺的先进性和加工精度来保证。因此在实际生产中要不断地提高我们的技术水平和综合素质，培养综合运用科学知识，分析解决实际问题的能力，降低模具制造成本，能有效的提高生产效率。

参考文献：

[1] 《磨工工艺与技能训练》张伟萍主编，中国劳动社会保障出版，2007。