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第2章 模具零件的机械加工机械加工方法广泛地用于模具零件的制造。根据模具设计图样中的模具零件结构要素和技术规定，制造完毕一副完整模具，其工艺过程一般可分为：毛坯外形的加工，工作型面的加工；模具零部件的再加工；模具装配等。即使采用其他工艺方法（如特种加工），仍然需要采用机械加工完毕模具的粗加工、半精加工，为模具的进一步加工发明条件。模具零件的机械加工方法有以下几种情况：普通精度零件用通用机床加工。例如，车削、铣削、刨削、钻削、磨削等。这些加工方法对工人的技术水平规定较高。加工完毕后要进行必要的钳工修配后再装配。精度规定较高的模具零件用精密机床加工；形状复杂的空间曲面，采用数控机床加工；对特殊零件可考虑其它加工方法，如挤压成型加工、超塑成型加工、快速成型技术等。用于模具机械加工的精密机床有：坐标镗床、精密平面磨床、坐标磨床等。加工模具零件常用的数控机床有：数控铣床、加工中心、数控磨床等。由于数控加工对工人的操作技能规定低、成品率高、加工精度高、生产率高、节省工装，工程管理容易、对设计更改的适应性强、可以实现多机床管理等一系列优点，对实现机械加工自动化，使模具生产更加合理、省力、改变模具机械加工的传统方式具有十分重要的意义、这也是此后模具发展的方向。用机械加工方法制造模具，在工艺上应充足考虑模具零件的材料、结构形状、尺寸、精度和使用寿命等方面的规定，采用合理的加工方法和工艺路线，来保证模具的加工质量，提高生产效率、减少生产成本。特别应注旨在模具设计和制造中，不应盲目追求模具加工精度和使用寿命的提高，否则就会导致模具生产成本提高，减少公司经济效益。2.1模具导向零件的加工导向零件是各类模具中应用广泛的重要零件。这些零件制造质量的好坏，将直接影响模具的制造质量和最后成型制件的质量。因此，模具导向零件的制造技术对模具有着重要的作用。模具的导向零件是指在组成模具的零件中，可以对模具运动零件的方向和位置起着定位作用的零件。模具中设立导向零件的目的，重要是保证模具中有相对运动零件的运动方向对的。当运动零件停止后，其零件之间的相对位置准确。本章以典型的标准导向零件为重点予以介绍。2.1.1模具导向零件的结构及分类1.常用模具导向零件的分类不同种类的模具，有着不同结构形状的导向零件，一般可分为滑动导向零件和滚动导向零件。导柱、导套和滑块是模具中应用最多的导向零件。所以，它的种类和结构形状也是多种多样。如冲压模具的导柱、导套按配合形式可分为滑动式和滚动式。按照装配形式又分为固定式和可拆卸式。除以上导柱外尚有卸料、顶出用的杆类导向零件及小型导柱等。塑料注射模具中除了导柱、导套外，尚有抽芯机构中应用的斜导柱、顶出板用的小型导柱、限位用的导柱等。各种导柱的形状、大小、用途各异，但其功能都是起导向作用。目前，对冲压模具、金属压铸模具和塑料模具的导柱、导套等导向零件都已标准化，可进行批量的制造、选用时则根据不同的规定进行选择应用。斜滑块和导滑槽是在成形或抽芯机构中起导向作用，它们需根据模具的具体结构进行设计制造。图2.1.1为标准的导柱、导套；图2.1.2为模具常用的滑块和导滑形式。 图2.1.1标准的导柱、导套图2.1.2 模具常用的滑块和导滑形式2.导向零件的基本规定模具运动零件的导向，是借助导向零件之间精密的尺寸配合和相对的位置精度，来保证运动零件的相对位置和运动过程中平稳、无阻滞的运动。所以，导向零件的配合表面都必须进行精密加工，并且要有较好的耐磨性。一般导向零件配合表面的精度可达IT6，表面粗糙度Ra=0.630.32m。对精密的导向零件配合表面的精度可达IT5，表面粗糙度Ra=0.160.08m。常用导向零件的材料，一般为20号钢、T8A、Tl0A等。因其配合表面规定有较好的耐磨性，表面硬度高达5660HRC。所以，导向零件都要进行热解决。当用20号钢制造的导向零件，需进行表面渗碳后再进行淬火解决才干达成硬度规定。对T8A、Tl0A等工具钢材料，进行淬火解决即可达成表面的硬度规定。 导向零件的形状比较简朴。加工方法一般采用普通机床进行粗加工和半精加工后再进行热解决，最后用磨床进行精加工，消除热解决引起的变形，提高配合表面的尺寸精度和减小配合表面的粗糙度。对于配合规定高、精度高的导向零件，还要对配合表面进行研磨，才干达成规定的精度和表面粗糙度。 虽然导向零件的形状比较简朴，加工制造过程中不需要复杂的工艺、设备及特别复杂的制造技术，但其质量的好坏将直接影响模具的导向精度和成形制件的质量。所以，对模具导向零件的制造应予以充足重视。 2.1.2导柱的制造 各种模具应用的导柱其结构种类很多，但重要构成的表面为不同直径的同轴圆柱表面。因此，可根据它们的结构形状、尺寸和材料规定，直接选用适当尺寸的热轧圆钢为毛坯料。 在机械加工过程中，除保证导柱配合表面的尺寸和形状精度外，还要保证各配合表面之间的同轴度规定。导柱的配合表面是容易磨损的表面。因此，对其配合表面应有一定的硬度规定。所以，在精加工之前要安排热解决工序，以达导柱规定的硬度。 1.导柱加工的工艺过程及其技术规定图2.1.3所示为一塑料注射模的导柱，其加工工艺过程如表2.1.1所示：图2.1.3塑料注射模导柱表2.1.1塑料注射模导柱加工工艺过程工序号工序名称工序内容设备检查1下料按图纸尺寸：长度余量（23）锯床、砂轮切机自检2粗车外圆定位： 车端面和所有外圆面； 车锥面； 倒出45角和圆角R。 车床自检3钻、锪中心孔外圆定位：钻端面中心孔(3.64.6m锪中心锥形孔。车床自检4半精车、精车中心孔定位：半精车、精车各外圆面；精车锥面,倒锥面R角。车床专职检查员5热解决热解决：20号钢渗碳0.81.2 (或渗氮)；淬火(50-55)HRC或(55-60)HRC。热解决炉(检查硬度、平直度)。6研磨中心孔外圆定位：研磨中心定位孔。车床7磨外圆中心孔定位：粗磨、精磨各段外圆； 直导柱可采用无心磨床加工磨床自检8研磨、抛光 研磨导柱导向部分外圆(固定部分不磨)； 抛光R2、10角。9检查专职检查员10入库清洗、喷涂防锈润滑油后,分类用塑料薄膜包封后入库 2.导柱加工过程中的定位 导柱的加工过程中，为了保证各外圆柱面之间的位置精度和均匀的磨削余量。对外圆柱面的车削和磨削，一般采用设计基准和工艺基准重合的两端中心孔定位。所以，在半精车、精车和磨削之前需先加工中心定位孔，为后继工序提供可靠的定位基准。中心孔加工的形状精度，对导柱的加工质量有着直接的影响，特别是加工精度规定高的轴类零件。保证中心定位孔与顶尖之间的良好配合是非常重要的。导柱中心定位孔在热解决后的修正，目的是消除热解决过程中也许产生的变形和其它缺陷，使磨削外圈柱面时能获得精拟定位，保证外圆柱面的形状和位置精度规定。 中心定位孔的钻削和修正，是在车床、钻床或专用机床上按图纸规定的中心定位孔的型式进行钻削加工的。中心定位孔修正时，在车床上如图2.1.4所示。加工时用车床三爪卡盘夹持锥形砂轮，在被修正的中心定位孔处加人少量煤油或机油，手持工件运用车床尾座顶尖支撑，开动机床运用车床主轴的转动进行磨削。此法效率高、质量较好。但砂轮易磨损，需经常修整。 图2.1.4锥形砂轮修正中心定位孔 2.1.5硬质合金梅花棱顶尖1-三爪卡盘；2-锥形砂轮；3-工件；4-尾座顶尖如图2.1.4中的锥形砂轮假如用锥形铸铁研磨头代替，在被研磨中心定位孔表面涂以研磨剂进行研磨，可达成更高的配合精度。采用图2.1.5所示的硬质合金梅花棱顶尖修正中心定位孔，可得到高的效率。但质量稍差，般用于大批量生产，且规定不高的顶尖孔修正，它是将梅花棱顶尖装人车床或钻床的主轴锥孔内，运用机床尾座顶尖将工件压向梅花棱顶尖，通过硬质合金梅花棱顶尖的挤压作用，修正中心定位孔的几何误差。3.导柱的研磨导柱研磨加工的目的是为了进一步提高导柱的表面质量，即提高导柱表面的精度和减少表面粗糙度达成设计的规定。为了保证导柱表面的精度和表面粗糙度Ra=0.630.l6m，所以增长了研磨工序。 在生产数量大的情况下，研磨加工可以在专用研磨机床上进行。在单件、小批量生产中，可采用研磨工具如图2.1.6所示，在普通车床上进行研磨。研磨时将工件表面涂上研磨剂，把研磨具套装在导柱被研磨表面上，运用拖板的往复运动和主轴的旋转运动进行研磨。研磨量的大小控制，可通过研磨具上调整螺钉的轴向调节，来调整研磨套直径的大小，达成精度规定。研磨套是用铸铁制造，其内径比工件的外径大0.020.04，研磨套的长度一般取工件研磨表面长度的25%50%。 图2.1.6研磨套 1-研磨架；2-研磨套；3-限位螺钉；4-调整螺栓一般粗研磨时，工作压力取100200kPa；精研磨时，工作压力取10一100kPa。粗研磨时，取研磨速度3050m/min，精研磨时，取研磨速度6l5m/min。假如工件材质较软或精度规定高时研磨速度取小值。导柱的研磨余量一般为0.050.012mm。研磨剂是用氧化铝或氧化铬(磨料)与机油或煤油(磨液)混合而成。而市售的研磨膏是由磨料、粘结剂(混合脂)、润滑剂和油酸等按一定比例调制面成。使用时要加入煤油或汽油稀释。研磨料的粒度一般粗研磨和半精研磨用W2010，精研磨用W7以下。研磨前，要将工件表面和研磨工具表面用汽油或煤油洗净，并将工件边沿的毛刺去除干净。不同粒度的磨料研磨后所能达成的表面粗糙度如表2.1.2所示。表2.1.2研磨后所能达成的表面粗糙度2.1.3导套的加工导套是一种典型的筒体形零件，和导柱同样导套是模具中应用最广泛的导向零件。因其应用部位不同它的结构形状也不同，但构成导套的重要表面是内、外圆柱表面。因此，可根据它们的结构形状、尺寸和材料的规定，直接选用适当尺寸的热轧圆钢为毛坯。在机械加工过程中，除保证导套配合表面的尺寸和形状精度外，还要保证内外圆柱配合表面的同轴度规定。导套的内表面和导柱的外圆柱面为配合表面，使用过程中运动频繁，必须有一定的耐磨性，因此，需要有一定的硬度规定。在精加工之前必须安排热解决工序，提高其硬度。 在不同的生产条件下，导套的制造过程所采用的加工方法和设备不同，制造工艺也不同。 图2.1.7冲压模具滑动式导套材料20号钢，热解决：表面渗碳层深度0.81.2，5862HRC图2.1.8小锥度心轴安装导套1-导套；2-心轴图2.1.9导套研磨工具1-锥度心轴；2-研磨套；3-调整螺母1. 导套的典型加工的工艺过程表2.1.3为图2.1.7冲压模具滑动式导套的加工工艺过程。表2.1.3冲压模具滑动式导套的加工工艺2.导套加工工艺过程中的定位导套在磨削时，对的选择定位基准，对保证内、外圆柱面的同轴度的规定是非常重要的。在上述加工工艺过程中，工件热解决后，在万能内外圆磨床上运用三爪卡盘夹持37.5mm外圆柱面。一次装夹后，磨出38mm的外圆和25mm的内孔。这祥可以避免多次装夹而导致的误差，能保证内外圆柱配合表面的同轴度规定。它适应单件或小批量生产。对于大批量生产同一尺寸的导套时，可以先磨好内孔，再将导套套装在专用小锥度磨削心轴上，如图2.1.8所示。以心轴两端中心孔定位，使定位基准和设计基准重合。借助心轴和导套内表面之间的摩擦力带动工件旋转。磨削导套的外圆柱面，能获得较高的同轴度。这种方法操作简便、生产率高。但需制造专用的具有高精度的心轴，其硬度在60HRC以上。3.导套的研磨导套内孔的精度和表面粗糙度有较高的规定，对导套内孔配合表面进行研磨可进一步提高表面的精度和减少表面粗糙度，达成加工表面的质量和设计规定。对于大批量生产的情况下，可以在专用研磨机床上进行研磨。对于单件或小批量生产可采用研磨工具进行。如图2.1.9所示为导套的研磨常用工具，它是由锥度心轴、铸铁研磨套和调整螺母组成。使用时将锥度心轴两端的中心孔装夹在车床主轴顶尖和尾座顶尖之间，由车床主轴带动心轴旋转。导套内孔涂上研磨剂，借助车床拖板的往复运动进行研磨，直至达成规定。 在研磨过程中，研磨进给量大小的控制，是通过锥度心轴两端的调整螺帽的轴向位移使研套2径向的扩大或缩小实现的。一般研磨内孔的余量为0.010.02mm，研磨套的长度为导套研磨长度的24倍。对研磨前的准备工作、研磨时的工作压力、研磨速度、研磨剂、研磨膏及研磨后达成的精度和表面粗糙度等可参见导柱的研磨。4.滚珠导套保持圈的加工和组装滚珠模架用保持圈如图2.1.10所示，保持圈的钻孔工具如图2.1.11所示，保持圈的铆口工具如图2.1.12所示。图2.1.10滚珠模架用保持圈圈2.1.11保持圈的钻孔工具 图2.1.12铆口工具2.1.4滑块和导滑槽滑块和斜滑块广泛用于冲压模具、塑料模具、金属压铸模具等成形方向转换、侧向抽芯及分型导向的零件。工作时，滑块或斜滑块在斜楔或斜导柱的带动下，于导滑槽内运动，进行侧向成形或在开模后，制件顶出之前完毕侧向分型或抽芯工作，达成模具成形方向转换或使制件顺利顶出模具的目的。由于模具的种类不同，使用滑块和斜滑块的作用也有较大的差别，其滑块和斜滑块结构、形状、大小也不同。大多数情况下以制导致组合式为主，图2.1.13所示；也可以和成形的型芯制造为整体式（重要用于塑料模具侧向分型或抽芯）。滑块和斜滑块多为平面和圆柱面的组合，根据使用的模具不同，它存在在配合规定高的斜面、斜孔和成型表面，形状、位置精度和配合规定较高。所以，在机械加工过程中，除保证尺寸、形状精度外，还要保证互相位置精度。对于滑动表面和成型表面还要保证较低的表面粗糙度。图2.1.13组合式滑块滑块和斜滑块的导向表面及成型表面规定有较好的耐磨性和较高的硬度。常选用的材料为工具钢或合金工具钢，经锻造制成毛坯。在精加工前要安排热解决达成硬度规定。目前在塑料模具中还广泛采用自润滑导板。现以图2.1.13所示组合式滑块为例，介绍其加工过程。2.1.5斜导柱孔的研磨图2.1.13所示斜导柱孔的尺寸公差值较大，它和斜导柱在工作过程中配合很松，内孔的表面粗糙度低。重要的目的是在开模之初使滑块的抽芯运动滞后于开模运动，使动、定模可以分开一个很小的距离之后，斜导柱才开始接触滑块的斜导柱孔内表面开始抽芯运动。此时，内孔表面和斜导柱外圆表面为滑动接触。设计时，内孔表面的粗糙度要低并且有一定硬度规定。因此，对内孔研磨的目的是修正内孔热解决导致的变形及减少表面粗糙度。斜导柱内孔的研磨方法基本同导套的研磨方法。为了保证斜导柱内孔和模板导柱孔的同轴度，亦可用模板装配后进行配加工。2.1.6导滑槽的加工 导滑槽和滑块是模具横向分型的抽芯导向装置。抽芯运动中规定滑块在导滑槽内运动平稳、无上下窜动和卡紧现象。导滑槽常用的结构型式如图2.1.14所示。因模具的结构不同，导滑槽的结构型式也不同。一般可分为整体式和组合式两种。图2.1.14导滑槽常用的结构 导滑槽常用的制造材料一般为45、T8A、Tl0A等材料，并经热解决使其硬度达成5256HRC。由于导滑槽的结构比较简朴，大多数的导滑槽都是由平面组成。因此，机械加工比较容易，可采用刨削、铣削、磨削的方法进行机械加工。对其加工方案的选择和加工工艺过程,可参阅本书模板类零件和滑块的有关内容。 导滑槽和滑块的配合，在上、下和左、右两个方向各有一对平面是间隙配合，它们的配合精度一般为H7/f6或H8/f7，表面粗糙度Ra=0.631.25m。2.2模板类零件的加工模板是组成各类模具的重要零件。在任何一套模具中，模板类零件都有着大量的应用，在冲压、塑料制品成型、金属压铸等模具中，模板类零件所占的比例高达80%以上。因此，模板类零件的制造如何满足模具结构、形状、成型等各种功能的规定，达成所需要的制造精度和性能，取得较高的经济效益，是模具制造的重要问题。为此，本章将对模板类零件的制造技术、加工方法进行系统的介绍。2.2.1模板类零件的概述模板类零件是指模具中所应用的平板状的零件。如图2.2.1所示塑料制品成型模具中的定模板、定模固定板、动模板、动模固定板、型腔板、推料板、推杆固定板、支撑板等。图2.2.2所示金属冲压模具中的上、下模座，凸、凹模固定板、卸料板、垫板等都大量的应用了模板类零件。所以，模板类零件是组成模具的重要零件。对的的选择、掌握模板类零件的制造技术，加工工艺方法是高速优质制造模具的重要途径。 图2.2.1注塑模模板类零件的应用 图2.2.2冲压模模板类零件的应用 模板类零件的形状、尺寸、精度等级等各有不同的规定，但它们的作用概括起来有以下几个方面：（1）连接作用冲压模具中的上、下模座，塑料成型模具中的动、定模板，它们具有将模具的其它零件连接起来保证模具工作时具有对的的相对位置，同时也起着与使用设备的连接作用。（2）定位作用冲压模具中的凸、凹模固定板，塑料成型模具中的动、定模固定板，它们将凸、凹模和动、定模的相对位置进行定位，保证模具工作过程中的相对位置的准确。（3）导向作用模板类零件和导柱、导套相配合，在模具工作过程中沿开合模方向进行往复直线运动。它们对模具上所有零件的运动方向进行导向。（4）卸料和顶出制品模具中的卸料板、推板及推杆固定板在模具完毕一次成型过程后,借助设备的动力及时地将成型的制品顶出或将毛坯料卸下，以便使模具顺利进行下一次的制品成型。2.2.2对模板类零件的规定 模板类零件种类繁多，不同种类的模板有着不同形状、尺寸、精度及材质的规定。根据模板类零件的重要作用，在不考虑形状和尺寸大小的情况下可概括为以下几个方面。1.材料的质量根据模板在模具中的不同应用、模具的精度和模具的使用规定，对模板的制造材料有不同种类和质量的规定。一般精度的冲压模具的上下模座用铸铁、铸钢制造；高精度、高速冲压模具模板可根据不同的规定使用中碳结构钢和低合金工具钢制造，塑料成型模具的模板大多为中碳结构钢制造。2.制造精度 模板类零件不管其尺寸和形状各有不同，但每一块板都是由平面和孔系组成。工作时，若干块模板处在闭合和启动的运动状态。因此，对模板的精度规定重要为以下几方面：（1）模板上下平面的平行度和垂直度为了保证模具装配后各模板可以紧密配合，对于不同功能和不同尺寸的模板其平行度和垂直度均按GBll84一80执行。其中，冲压与挤压模架的模座平行度公差，对于滚动导向模架采用公差等级为4级，其它模座和模板的平行度公差采用公差等级为5级，塑料成型模具组装后模架上下平面的平行度公差等级为6级，模板上下平面的平行度公差等级为5级，模板两侧基准面的垂直度公差等级为5级。（2）模板平面的表面粗糙度和精度等级对一般模板平面的表面精度要达成IT7IT8，粗糙度Ra=0.632.5m。对于平面为分型面的模板表面粗糙度要达成IT6IT7，Ra=0.321.25m。（3）模板上各孔的精度、垂直度和孔间距的规定常用模板各孔径的配合精度一般为IT6IT7，Ra=0.321.25m。孔轴线与上下模板平面的垂直度对安装滑动导柱的模板为4级精度。模板上各孔之间的孔间距应保持一致，一般规定在土0.02mm以下，以保证各模板装配后达成装配规定。使各运动模板沿导柱移动平稳、无阻滞现象。3.选用标准模架 模架是模具不可缺少的重要组成部分，冲压模、塑料模、压铸模、粉末冶金模等模具都要通过模架才干把其他模具的结构零件和成形零件组装起来，模具才干使用。现在模具制造厂一般已不自已制造模架，除了一些特殊情况之外，均应采用标准模架与模具标准件。这样做有以下好处：（1）能简化模具设计，方便模具加工；（2）缩短模具制造周期，减少成本，促进产品更新换代；（3）能提高模具质量，便于模具维修。目前，我国的模具工业已有了很大发展，在实现专业化、标准化方面已取得了很大成就，相继制定了一系列模架与模具标准件国家标准，引进了一些国际通用的标准，建立了许多专门生产标准模架与模具标准件的工厂，每年要生产几百万副至几千万副各种标准模架和大批量的模具标准件，供模具生产厂选用。 在选用标准模架时要了解该模架及其零件的技术条件。 冲模模架技术条件（GB/T285490），冲模模架零件技术条件（GB/T1244690）；塑料模中小型模架技术条件（GB/T12556.290），大型模架技术条件（GB/T12555.290）等。2.2.3模板上一般孔的加工 模板上的孔种类较多，由于孔的使用功能不同，孔的精度规定也不同，加工方法也选用不同。孔常用的机械加工方法有钻、扩、铰、镗、磨等。1.钻孔模具零件上有许多孔，如螺纹孔、螺栓过孔、销钉孔、顶杆孔、电热管安装孔、冷却水孔都需要通过钻孔加工。由于钻头钻孔时容易偏斜，孔径容易扩大，孔的表面质量差，则钻孔属粗加工，精度一般可达IT12IT10，粗糙度为Ra(5012.5) m。模板上的孔大部分都在划线后加工。假如多个模板孔距相同，为保证零件的孔距，可将多件用平行夹或螺钉组合成一体，以划线为准同时进行钻孔及铰孔。2.铰孔模具中常有一部分销钉孔、顶杆孔、型芯固定孔等需在划线或组装时加工，其加工精度一般为IT6IT8级，粗糙度Ra值不大于3.2m。加工直径小于10mm的孔时，由钳工钻铰加工(粗钻及粗铰)；1020mm的孔采用钻、扩、铰等工序加工；大于20 mm的孔则在铣床、镗床上预钻孔后镗孔；对淬火件的孔，铰孔时应留0.020.03mm的研磨量，热解决时还要加以保护，待组装时再研磨；当不同材料的零件组合铰孔时，应从硬材料一方铰入；铰不通孔时，铰孔深度应增大，留出铰刀切削部分的长度，以保证有效直径部分的孔径；对于小直径的铰刀(3mm以下)及锥孔铰刀(302)，一般都由钳工自制 。2.2.4模板上深孔和小孔的加工1.深孔加工塑料模具中的冷却水道、加热器孔及一部分顶杆孔等都需进行深孔加工。一般冷却水孔的精度规定不高，但要防止倾斜。加热器孔为保证热传导率，孔径和粗糙度有一定的规定，孔径一般比加热棒大0.10.3mm，粗糙度Ra值为12.56.3m；而顶杆孔侧规定较高，孔径一般为IT8级精度，并有垂直度及粗糙度规定。常用的加工方法有：（1）中小型模具的冷却水孔及加热孔，常用普通钻头或加长钻头在立钻、摇臂钻床上加工，加工时要及时排屑、冷却，进刀量要小，防止孔偏斜。（2）中、大型模具的孔一般在摇臂钻床、镗床及深孔钻床上加工，较先进的方法是在加工中心机床上与其他孔一起加工。（3）过长的低精度孔可采用划线后从两面对钻的方法。（4）垂直度规定较高的孔应采用工艺措施予以导向，如采用钻模等。2.小孔加工在模具制造中常需加工2mm以下的小孔，加工时易发生孔偏斜及折断钻头等弊病，因此模具设计时小孔都不宜过深，孔径应尽量选择标准尺寸。（1）常用的加工方法1）0.5mm以上的孔常采用精钻及铰孔加工，加工淬火孔时应留0.010.02mm研磨量待热解决后研磨，也可留余量，待热解决后在坐标磨床或精密电火花机床上加工。2）0.5mm以下的小孔加工极为困难，目前可采用精密电火花磨削加工及激光加工工艺，国外在专用机床上加工最小孔的孔径达0.04mm。（2）注意事项1）对的选择钻头的形状。一般常用直柄麻花钻头或中心钻，前者刚性差，但钻孔深度大，后者刚性好，钻孔深度小。为此，当需要经常加工深度不大的小孔时，应采加长切削部分长度的中心钻等专用工具进行加工。2）对的选择钻头尺寸并精心刃磨。小孔钻头必须事先挑选，一方面要选择合适的直径，一般钻头直径比孔的基本尺寸小，其差值随工件材料、钻床及夹具的精度，有无导向措施，钻头刃磨质量等因素而变，常采用实验方法选定。3）对的安排钻孔顺序。一般钻孔前，必须在机床上选用小孔直径的中心钻定中心，并钻入一定深度，然后再用钻头加工小孔，当孔径大而不深时则可一次加工，反之则需分几次钻孔。分次钻孔有两种形式：当孔径较大，可先用小直径钻头(或旧钻头)钻孔，然后用规定尺寸的钻头进行钻扩加工；当加工直径小又深的孔时，可先用新钻头钻到一定深度，然后以此为导向再用旧钻头钻孔。（3）对的选择机床、夹具及操作方法钻孔用的机床主轴刚性应好，轴向窜动及径向跳动小，工作台应能灵活移动，最佳选用精密和转速较高的（加工孔系时应选设有精密坐标尺的工作台）铣、钻、镗床及坐标镗床等。夹持钻头的夹具一般采用弹簧夹头，必须保持与机床主轴同心，夹持钻头时钻头伸出长度只要保证钻孔深度即可。钻孔时最佳钻头从正面钻入，钻入深度应比规定深度略深，端面应留磨量待加工后磨平，背面的扩孔部分应在钻孔后加工，如图2.2.3 所示，这样可防止钻头折断。钻孔时工件应固定牢，进给量应小并及时排屑，切削速度及进刀量应配合好。切削速度太高会导致切削刃磨损快、被加工材料硬化、发热量大等弊病且容易折断钻头。切屑形状以呈连续螺旋状为佳。图2.2.3对的选择操作方法2.2.5模板孔系的坐标镗削加工由于模板的精度规定越来越高，某些模板类零件已不能用传统的普通机床达成其加工规定，因此，需要采用精密机床进行加工。精密机床的种类很多，在模板类零件孔系的精密机械加工中，应用广泛的是坐标镗床。1.坐标镗的应用及加工精度坐标镗床重要用来加工孔间距离精度规定高的模板类零件，也可以加工复杂的型腔尺寸和角度。因此在多孔冲模、级进模及塑料成型模具的制造中得到广泛的应用。采用坐标镗床加工，不仅加工精度高并且节省了大量的辅助时间，其经济效益显著。坐标镗既可进行系列孔的精镗加工，又可进行钻孔、扩孔、铰孔、锪沉孔；还可进行坐标测量、划线等。 坐标镗的定位精度一般是（0.0120.002）mm，坐标定位精度直接影响到模板上各系列孔中心距的尺寸精度，特别是级进模的步距规定。数控坐标镗削加工的导柱导套孔，其同轴度可达（0.0080.006）mm，孔的极限偏差可达成（0.0120.002）mm。2.坐标镗削加工前的准备 坐标镗削加工前应做好以下几方面的准备工作。（1）模板的放置 模板零件在加工前应放在恒温室内保持一定温度，以减小模板受环境温度的影响产生变形。（2）模板的预加工 将模板进行预加工，并将基准面精度加工到0.01mm以上。（3）拟定基准并找正在坐标镗削加工中，根据模板的形状特点，其定位基准重要有以下几种：1）工件表面上的线；2）圆形件已加工好的外圆或孔；3）矩形件、不规则外形工件的已加工孔或矩形件、不规则外形工件已加工好的互相垂直的面。对外圆、内孔和矩形工件侧基准面的找正方法：1）外圆柱面、内孔找正；2）用标准槽块或专用槽块找正矩形工件侧基准面；3）用块规辅助找正矩形工件侧基准面。根据以上基准找正的方法可以看，一般对圆形工件的基准找正是使工件的轴心线和机床主轴轴心线相重合。对矩形工件的基准找正是使工件的侧基面与机床主轴轴心线对齐，并与工作台坐标方向平行，具体说明见表2.2.1。表2.2.1基准面找正方式 简图说明 外圆柱面找正 千分表架装在主轴孔内，转动主轴找正外圆，使机床主轴轴心线与工件外圆轴心线重合。内孔找正 千分表架装在主轴孔内，转动主轴找正内孔，使机床主轴轴心线与工件内孔轴心线重合。用标准槽块找正矩形工件侧基准面 千分表在相差180方向上找正标准槽块，记下表的读数。移动工作台,使千分表靠上工件侧基准面。转动主轴得表的数极值读数，使现在的极值读数与找正槽块的读数相等，此时主轴轴心线与侧基准面的为距离为1/2槽宽。在此之前，应先找正侧基准面与工作台坐标方向平行。用专用基准槽块找正矩形工件侧基准面 千分表在相差180方向上找正专用槽块，此时主轴轴心线便与侧基准面对齐 用块规辅助找正矩形工件侧基准面 千分表靠上工件侧基准面，.转动主轴得一极值读数。主轴转过180，让表靠上与侧基准面贴紧的块规表面，又得一极值读数，两读数之差的1/2便是此时主轴轴心线与侧基准面之间的距离。 （4）拟定原始点位置原始点可以选择互相垂直的两基准线（面）的交点（线），也可以运用光学显微镜对模板上的线来拟定。还可以用中心找正器找出已加工完毕的孔的中心作为原始点。（5）坐标值的转换计算为了保证孔的位置精度，通常需要对工件巳知尺寸按照已拟定的基准为原始点进行坐标值的转换计算。对模板孔的镗削，需根据模板图纸计算出需要加工的各孔的坐标值并记录。模板平面孔系孔距坐标尺寸的换算如图2.2.4所示。 图2.2.4平面孔系孔距坐标尺寸的换算 图2.2.5 弹簧中心冲 1-弹簧；2-柱销；3-手轮；4-顶尖3.坐标镗削加工在模板已经安装、定位和装夹结束并作好镗削准备的基础上，可按下述环节进行坐标镗削加工。（1）孔中心定位根据已换算的坐标值，在各孔中心用弹簧中心冲拟定孔的位置（即打样冲眼），弹簧中心冲如图2.2.5所示。打中心冲时转动手轮3使手轮上的斜面将柱销向上推，从而使顶尖4被提高并压缩弹簧1。当柱销2达成斜面最高位置时继续转动手轮3，则弹簧1将顶尖4弹下即打出中心点。（2）钻定心孔根据孔中心的定位和坐标换算值对各个规定加工的孔钻出适当大小的定心孔，以防止继续扩大钻孔时因轴向力引起钻孔质量下降。（3）钻孔根据已钻出的定心孔进行钻孔。钻孔时应根据各个孔的直径从大到小的顺序钻出所有的孔。以减少工件变形对加工精度的影响。钻孔加工的质量要高，以便为钻孔后的镗削打下好的质量基础。钻孔加工时要按加工性质规定安排加工工序，粗加工、半精加工、精加工的顺序。因此，应按孔径的大小及时更换钻头。为了提高生产效率减少工作台移动的时间应优先考虑加工相邻的孔。（4）镗孔对于直径小于20mm，精度规定为IT7级以下、表面粗糙度Ral.25m时，钻孔后可以铰孔代替镗孔。对于精度规定高于IT7级、表面粗糙度Ral.25m的孔，在钻孔后应安排半精镗和精镗加工。（5）坐标镗削加工孔的切削用量坐标镗削的加工精度和加工生产率与工件材料、刀具材料及镗削用量有着直接关系。表2.2.2为坐标镗床加工孔的切削用量，可在镗削加工中参考。 表2.2.2坐标镗床加工孔的切削用量（6）镗刀的几何形状镗刀的几何形状与工件的材料、刀具的材料及加工质量规定有关。一般用硬质合金镗刀加工铸铁时，前角5，主后角和副后角均为6左右。用高速钢或硬质合金刀具镗削铜材时，其前角12后角6。用高速钢镗轻合金时，前角约25后角8。用硬质合金加工轻合金时，前角20后角810左右。（7）镗削辅助工具坐标镗床加工时，应备有回转工作台、倾斜工作台、块规、镗刀头、千分表等多种辅助工具，才干适应轴线不平行的孔系、回转孔系等不同的工件的加工需要。4.影响镗削加工精度的其它因素坐标镗床的精度是很高的，其静态精度和动态精度的计量单位是m。因此，坐标镗床应安装和使用在恒温(20)、恒湿(湿度55%)的室内环境中。以减少外界环境对其产生不良影响。由于坐标镗床的精度比较高，其加工精度的影响因素为机床自身的定位精度、测量装置的定位精度、加工方法和工具的对的性、操作工人技术纯熟限度、工件和机床的温差、切削力和工件重量所产生的机床、工件热变形及弹性变形。因此，在镗削加工过程中应尽量克服和减少以上因素的影响。2.2.6模板类零件的坐标磨削1.坐标磨削用座标镗床加工出的孔，位置与尺寸精度都比较高，但对模具来说，往往因淬火变形而破坏了已加工的精度，所以对有高硬度规定的冲模，一般都要做成尺寸较小的圆形衬套，经淬火磨削后，压入座标镗床加工好的孔内。对于异形孔和孔距小而孔径又大的时候，就不能用衬套结构，所以淬火后要直接磨削，座标磨床就是在这种时候使用。坐标磨削加工和坐标镗削加工的有关工艺环节基本相同。坐标磨削同样和坐标镗削加工同样，是按准确的坐标位置来保证加工尺寸的精度，只是将镗刀改为砂轮。它是一种高精度的加工工艺方法。重要用于淬火工件、高硬度工件的加工。对消除工件热解决变形、提高加工精度尤为重要。坐标磨削范围较大，可以加工直径小于1mm至直径达200mm的高精度孔。加工精度可达0.005mm，加工表面粗糙度可达Ra=0.320.08m。坐标磨削时，有3种基本运动，即砂轮的高速旋转运动、行星运动（砂轮回转轴线的圆周运动）及砂轮沿机床主轴方向的直线往复运动，如图2.2.6所示。图2.2.6坐标磨削的基本运动坐标磨削重要用于模具精加工，如精密间距的孔、精密型孔、轮廓等。在坐标磨床上,可以完毕内孔磨削、外圆磨削、锥孔磨削(需要专门机构)、直线磨削等。坐标磨削对于位置、尺寸精度和硬度规定高的多孔、多型孔的模板和凹模，是一种较抱负的精密加工方法。坐标磨床磨削有手动和数控连续轨迹两种。前者用手动点定位，无论是加工内轮廓还是外轮廓，都要把工作台移动或转动到对的的坐标位置，然后由主轴带动高速磨头旋转，进行磨削；数控连续轨迹坐标磨削是由计算机控制坐标磨床，使工作台根据数控系统的加工指令进行移动或转动。数控坐标磨床由于设立了CNC系统和交直流伺服驱动多轴，可磨削连续轨迹的复杂的模具型面，所以称之为连续轨迹坐标磨床。连续轨迹坐标磨床的特点是可以连续进行高精度的轮廓形状加工。如凸轮形状的凸模，假如没有专用磨床，很难进行磨削，但在连续轨迹坐标磨床上就可以进行高精度加工。连续轨迹坐标磨床还可以加工曲线组合而成的形槽，可用于精密级进模、精冲模、精密塑料模等高精度零件的加工。2. 坐标磨削时工件的定位与找正坐标磨床工件的定位和找正方法与坐标镗床相类似，常用的定位找正工具及其操作方法如下。（1）千分表找正其目的是找正工件基准侧面与主轴轴线重合的位置。它是将千分表装于主轴上，移动工件被测侧面与千分表接触，将工件被测侧基准面在180方向上测量两次，取读数值的一半作为移动工件（工作台）的距离。再用上述方法复测一次，如两次读数相等则工件侧基准面与主轴轴线重合。找正后即可固定工件位置。（2）开口型端面规找正开口型端面规找正的目的是找正