磨削加工是指用磨料磨具以较高的线速度对工件表面进行的加工。模具零件经过车、铣、刨等工序加工后,或对于淬硬钢件和高硬度特殊材料的精加工,为了提高模具零件的表面质量,一般都要进行磨削加工。
1.磨床的种类
磨削加工所使用的设备为磨床,它是模具加工中不可缺少的设备之一,现代机械制造业中使用的磨床种类繁多。根据用途不同,磨床可分为外圆磨床、内圆磨床、平面磨床、精密坐标磨床、工具磨床、螺纹磨床、凸轮磨床,曲轴磨床,轧辊磨床,拉刀磨床、球轴承外圈沟槽磨床,以及光学曲线磨床等。
在一般形状简单的常规模具零件制造中,主要使用的有外圆磨床、内圆磨床、平面磨床等。
2.磨削加工的类型
为了磨削加工零件的各种表面,磨削加工的形式很多,有平面磨削、外圆磨削、内圆磨削、无心磨削、花键磨削、螺纹磨削、齿轮磨削、刀具刃磨、凸轮磨削、曲轴磨削等。
尽管磨削加工的形式很多,但以砂轮工作表面来区分,磨削加工可以分为周边磨削、端面磨削、成型磨削三大类。
磨削一般作为零件制造的半精加工和精加工手段,广泛地应用在机械制造和模具制造中,除可以常规加工外圆、内孔面、平面、成形表面、螺纹及齿轮廓形等各种表面外,在模具制造中,还可以磨削模具的型腔、型芯等成形件以及结构件。
3.模具零件的常规磨削加工应用
(1)平面磨削
模具零件经刨、铣及淬硬后,均需经过平面磨床磨削平面,以使其表面达到所规定的表面粗糙度等级。一般情况下,可达到IT6一IT5,表面粗糙度尺。值可达到1.25~0.32¨m。
零件平面磨削方法分为圆周磨削法(如图6一13a所示)和端面磨削法两种,其磨削特点如下。
1)圆周磨削法:
①砂轮与零件的面积接触少,磨削时发热量小。
②磨削区的散热、排屑条件好。
③可以获得较高的磨削精度及表面质量。
2)端面磨削法:
①主轴的伸出短、刚性好,故磨头变形小,可采用较大磨削量,生产率较高。
②磨削面积较大。
③由于砂轮与零件接触面大,散热排屑条件会较差,加工精度较低。
(2)外圆磨削
模具轴类零件的磨削可采用外圆磨床进行磨削。主要有外圆磨削、无心外圆磨削等方法。
外圆磨削加工能切除极薄、极细的切屑;修整误差的能力较强;加工精度高,一般可达IT6一IT8级;表面粗糙度尺。可达0.8—0.1¨m。
外圆磨削可分为粗磨、精磨、细磨、超精密磨削和镜面磨削。在磨削时,要特别注意砂轮的选用、砂轮的修整和磨削用量的大小,并减少加工时的振动。当磨削材料硬度较高的零件时,应选择较软的砂轮,使磨削的磨粒及时脱落;当零件材料较软时,应选择较硬的砂轮。
为了提高磨削效率,在磨削时尽量要缩短磨削的辅助时间,如采用自动装卸零件,作到自动测量、数字显示、砂轮磨损自动修整及补偿等;另一方面,要改变切削用量和加大磨削面积,来提高磨削效率。
(3)内圆磨削
零件的内圆磨削方法有三种:普通内圆磨床磨削法、行星磨削法、无心磨削法,内圆磨削加工精度可以达到IT7。I眄,表面粗糙度R。可达0.16~0.32仙m。