專利名稱：利用高速銑削對(duì)具有精密細(xì)小特征的模具加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及模具加工領(lǐng)域，具體來(lái)講是涉及一種利用高速銑削對(duì)具有精密 細(xì)小特征的模具加工方法。
背景技術(shù)：
在開發(fā)諸如大型計(jì)算機(jī)中央處理器的接插件過(guò)程中，由于產(chǎn)品要求和結(jié)構(gòu) 的特殊性，對(duì)現(xiàn)在的模具加工技術(shù)來(lái)說(shuō)，是個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。產(chǎn)品上有形狀不規(guī) 則的孔，這些孔的尺寸要求很高，既不是方形，也不是圓形，即有圓角，也有 尖角，不同的方向還有斜度。傳統(tǒng)的磨床無(wú)法加工，理論上可以用電火花加工， 但加工難度極高，電極加工難度高、成本高、周期長(zhǎng)。電火花加工的表面有細(xì) 微的凹坑，而且很容易產(chǎn)生倒斜。對(duì)于這類產(chǎn)品會(huì)嚴(yán)重影響脫模，從而影響產(chǎn) 品的平面度、幾何尺寸等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述技術(shù)不足，提供一種利用高速銑削對(duì)具有精密 細(xì)小特征的模具加工方法。
本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的利用高速銑削對(duì)具有精密細(xì)小 特征的模具加工方法，包括以下步驟
.加工毛坯用未做淬火處理的鋼材加工成毛坯，毛坯每個(gè)單邊留 0.2~0.25mm的余量，毛坯六面的相互垂直度控制在0.01mm以內(nèi)；
② .夾具校準(zhǔn)將夾具上夾持毛坯的槽加工出兩個(gè)基準(zhǔn)面，其中垂直方向上 的基準(zhǔn)面保持與底座垂直，水平方向上的基準(zhǔn)面與底座水平面之間的平面度控 制在0.002mm的范圍內(nèi)；
③ .毛坯裝夾將毛坯裝夾于夾具中，并由墊片和螺釘緊固，然后用千分表 檢測(cè)毛坯與夾具的平行度和垂直度，保證平行度和垂直度控制在O.Olmm的范圍內(nèi)；
.粗加工將已裝夾好毛坯的夾具放在底座上，確定初始加工位置，并設(shè) 置好刀具，運(yùn)行高精密高速加工中心開始執(zhí)行粗加工程序，其粗加工程序執(zhí)行
時(shí)按照下述步驟運(yùn)行首先選用Olmm的刀具對(duì)毛坯上的0)1加工區(qū)去處余量， 其次是選用O0.6mm的刀具對(duì)毛坯上的O0.6加工區(qū)去處余量，最后是選用 (D0.3mm的刀具對(duì)毛坯上的O0.3加工區(qū)去處余量，制得半成品的工件；
.真空熱處理毛坯經(jīng)過(guò)粗加工時(shí)，余量留的較少，為了保證精加工能夠 有足夠的余量，必須進(jìn)行常規(guī)的真空熱處理和三次回火處理，經(jīng)過(guò)真空熱處理 后記得初期的工件；
.外形修整經(jīng)過(guò)常規(guī)的真空熱處理后的工件具有少量變形，此時(shí)需要將 外形進(jìn)行修整，修整時(shí)將毛坯六面的相互垂直度、平行度控制到0.002mm以內(nèi)；
⑦.精加工將工件再次放到夾具上，通過(guò)調(diào)整，使工件與夾具的基準(zhǔn)面的 平行度、垂直度在0.003mm以內(nèi)；再將其放到底座上，確定精加工的初始位置， 設(shè)好刀具，運(yùn)行高精密高速加工中心開始執(zhí)行精加工程序，其精加工程序執(zhí)行 時(shí)按照下述步驟運(yùn)行先選用Olmm的刀具將工件上端的底面銑準(zhǔn)，再用 0)0.6mm的刀具將底面局部Olmm刀具銑削不到地方銑準(zhǔn)，直至與<E>1刀具銑銷 的面相接；最后選用O0.3mm的刀具將側(cè)面、底面全部銑銷一遍，以保證底面 的平面度；
.檢測(cè)精加工完后，工件先不從上夾具取下，將裝夾有工件的夾具從底 座上取下，用投影機(jī)檢測(cè)形狀，合格后，再將工件取下，如果不合格，繼續(xù)放 回底座上，對(duì)工件繼續(xù)修整，直到合格為止。
⑨.后序加工頭部的細(xì)小凸臺(tái)加工好后，按照常規(guī)磨床的加工工序抓準(zhǔn)頭 部小凸臺(tái)的位置，加工其余部分。
所述毛坯的大小根據(jù)工件數(shù)量的多少來(lái)定，其毛坯大小計(jì)算公式為毛坯 大小二 (工件大小+切片距離)X工件數(shù)量一切片距離，毛坯的長(zhǎng)度不宜過(guò)長(zhǎng)， 控制在50mm 60mm之間即可。
所述粗加工步驟中使用Olmm的刀具對(duì)毛坯上的0)1加工區(qū)去處余量值為
5O.Olmm， O0.6加工區(qū)和4>0.3加工區(qū)都只是與0>1加工區(qū)的邊緣相接，經(jīng)過(guò) 0)0.3mm的刀具銑銷后，工件側(cè)面只留0.02mm余量，底面只有O.Olmm余量。
所述精加工步驟中，要注意刀具磨損的問(wèn)題，每加工完一次，要對(duì)刀具進(jìn) 行檢測(cè)，有超過(guò)工件公差一半的磨損就必須換新刀加工。
本發(fā)明中雖然高速銑削中心的設(shè)備可以對(duì)模具進(jìn)行精加工，但是不能應(yīng)用 于具有精密細(xì)小特征的模具進(jìn)行加工。因此通過(guò)高速銑削利用本發(fā)明中的方法， 可以將模具零件上的產(chǎn)品區(qū)域直接加工成型的方法。其加工周期短，加工難度 低，工件表面好，絕對(duì)不會(huì)有傾斜的情況發(fā)生，而且風(fēng)險(xiǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)的放電 加工，成本也有所降低。


圖1是本發(fā)明使用構(gòu)件組裝前的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明使用構(gòu)件組裝后的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是本發(fā)明工件結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是圖3中工件上凸臺(tái)的放大結(jié)構(gòu)示意l-毛坯、2-墊片、3-夾具、4-螺釘、5-底座、6-基準(zhǔn)面、7-凸臺(tái)、8-(D0.6加工 區(qū)、9-①l加工區(qū)、10-O0.3加工區(qū)。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明
本發(fā)明中所使用的高精密高速加工中心采用的是瑞士 GF阿奇夏米爾集團(tuán) 公司生產(chǎn)的MIKRONHSM 500高速銑削加工中心的設(shè)備，夾具和底座是采用瑞 典System 3R定位夾具。
如圖1 4所示，利用高速銑削對(duì)具有精密細(xì)小特征的模具加工方法，包括 以下步驟
①.加工毛坯用未做淬火處理的鋼材加工成毛坯1，毛坯1每個(gè)單邊留 0.2~0.25mm的余量，毛坯1六面的相互垂直度控制在0.01mm以內(nèi)；② .夾具校準(zhǔn)將夾具3上夾持毛坯1的槽加工出兩個(gè)基準(zhǔn)面6，其中垂直 方向上的基準(zhǔn)面保持與底座5垂直，水平方向上的基準(zhǔn)面與底座5水平面之間 的平面度控制在0.002mm的范圍內(nèi)；
③ .毛坯裝夾將毛坯1裝夾于夾具3中，并由墊片2和螺釘4緊固，然后 用千分表檢測(cè)毛坯1與夾具3的平行度和垂直度，保證平行度和垂直度控制在 O.Olmm的范圍內(nèi)；
@.粗加工將己裝夾好毛坯1的夾具3放在底座5上，確定初始加工位置， 并設(shè)置好刀具，運(yùn)行高精密高速加工中心開始執(zhí)行粗加工程序，其粗加工程序 執(zhí)行時(shí)按照下述步驟運(yùn)行首先選用Olmm的刀具對(duì)毛坯上的Ol加工區(qū)9去 處余量，其次是選用0)0.6mm的刀具對(duì)毛坯上的O0.6加工區(qū)8去處余量，最后 是選用(D0.3mm的刀具對(duì)毛坯上的<D0.3加工區(qū)10去處余量，制得半成品的工 件(各種刀具的切削參數(shù)見表一)；
.真空熱處理毛坯l經(jīng)過(guò)粗加工時(shí)，余量留的較少，為了保證精加工能 夠有足夠的余量，必須進(jìn)行常規(guī)的真空熱處理和三次回火處理，經(jīng)過(guò)真空熱處 理后記得初期的工件；
.外形修整經(jīng)過(guò)常規(guī)的真空熱處理后的工件具有少量變形，此時(shí)需要將 外形進(jìn)行修整，修整時(shí)將毛坯1六面的相互垂直度、平行度控制到0.002mm以 內(nèi)；
⑦ .精加工將工件再次放到夾具上，通過(guò)調(diào)整，使工件與夾具3的基準(zhǔn)面 6的平行度、垂直度在0.003mm以內(nèi)；再將其放到底座5上，確定精加工的初 始位置，設(shè)好刀具，運(yùn)行高精密高速加工中心開始執(zhí)行精加工程序，其精加工 程序執(zhí)行時(shí)按照下述步驟運(yùn)行先選用Olmm的刀具將工件上端的底面銑準(zhǔn)， 再用①0.6mm的刀具將底面局部Olmm刀具銑削不到地方銑準(zhǔn)，直至與Ol刀 具銑銷的面相接；最后選用<D0.3nmi的刀具將側(cè)面、底面全部銑銷一遍，以保 證底面的平面度(各種刀具的切削參數(shù)見表一)；
⑧ .檢測(cè)精加工完后，工件先不從上夾具3取下，將裝夾有工件的夾具3 從底座5上取下，用投影機(jī)檢測(cè)形狀，合格后，再將工件取下，如果不合格，繼續(xù)放回底座5上，對(duì)工件繼續(xù)修整，直到合格為止。
@.后序加工頭部的細(xì)小凸臺(tái)7加工好后，按照常規(guī)磨床的加工工序抓準(zhǔn) 頭部小凸臺(tái)7的位置，加工其余部分。
毛坯的大小根據(jù)工件數(shù)量的多少來(lái)定，其毛坯大小計(jì)算公式為毛坯大小
=(工件大小+切片距離)x工件數(shù)量一切片距離，毛坯的長(zhǎng)度不宜過(guò)長(zhǎng)，控制 在50mm 60mm之間即可。所述切片距離是指工件上數(shù)個(gè)凸臺(tái)集合成一組，組 與組之間的間隔距離即為切片距離。
所述粗加工步驟中使用①lmm的刀具對(duì)毛坯上的Ol加工區(qū)去處余量值為 O.Olmm， O0.6加工區(qū)和小0.3加工區(qū)都只是與Ol加工區(qū)的邊緣相接，經(jīng)過(guò) 00.3mm的刀具銑銷后，工件側(cè)面只留0.02mm余量，底面只有O.Olmm余量。
所述精加工步驟中，要注意刀具磨損的問(wèn)題，每加工完一次，要對(duì)刀具進(jìn) 行檢測(cè)，有超過(guò)工件公差一半的磨損就必須換新刀加工。 一般一只(D0.3mm的 刀具可以加工兩到三件就需要進(jìn)行更換。
表一 (粗加工和精加工各個(gè)刀具的具體參數(shù))
high speed cnc力口工參數(shù)表粗加工精加工刀具 直徑、ram進(jìn)給切深切寬 mm側(cè)面余量底面余量轉(zhuǎn)速 R/min進(jìn)給 咖/min切深切寬側(cè)面余量底面余量轉(zhuǎn)速 R/min
4>1.06000. 040.50. 050. 02200004000. 030.50. 02020000
4>0.64000. 030.30. 030. 02350003000. 020.30. 02035000
4>0.33000. 020.150.020. 02380002000. 030.150038000
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權(quán)利要求
1.利用高速銑削對(duì)具有精密細(xì)小特征的模具加工方法，其特征在于包括以下步驟①.加工毛坯用未做淬火處理的鋼材加工成毛坯，毛坯每個(gè)單邊留0.2～0.25mm的余量，毛坯六面的相互垂直度控制在0.01mm以內(nèi)；②.夾具校準(zhǔn)將夾具上夾持毛坯的槽加工出兩個(gè)基準(zhǔn)面，其中垂直方向上的基準(zhǔn)面保持與底座垂直，水平方向上的基準(zhǔn)面與底座水平面之間的平面度控制在0.002mm的范圍內(nèi)；③.毛坯裝夾將毛坯裝夾于夾具中，并由墊片和螺釘緊固，然后用千分表檢測(cè)毛坯與夾具的平行度和垂直度，保證平行度和垂直度控制在0.01mm的范圍內(nèi)；④.粗加工將已裝夾好毛坯的夾具放在底座上，確定初始加工位置，并設(shè)置好刀具，運(yùn)行高精密高速加工中心開始執(zhí)行粗加工程序，其粗加工程序執(zhí)行時(shí)按照下述步驟運(yùn)行首先選用Φ1mm的刀具對(duì)毛坯上的Φ1加工區(qū)去處余量，其次是選用Φ0.6mm的刀具對(duì)毛坯上的Φ0.6加工區(qū)去處余量，最后是選用Φ0.3mm的刀具對(duì)毛坯上的Φ0.3加工區(qū)去處余量，制得半成品的工件；⑤.真空熱處理毛坯經(jīng)過(guò)粗加工時(shí)，余量留的較少，為了保證精加工能夠有足夠的余量，必須進(jìn)行常規(guī)的真空熱處理和三次回火處理，經(jīng)過(guò)真空熱處理后記得初期的工件；⑥.外形修整經(jīng)過(guò)常規(guī)的真空熱處理后的工件具有少量變形，此時(shí)需要將外形進(jìn)行修整，修整時(shí)將毛坯六面的相互垂直度、平行度控制到0.002mm以內(nèi)；⑦.精加工將工件再次放到夾具上，通過(guò)調(diào)整，使工件與夾具的基準(zhǔn)面的平行度、垂直度在0.003mm以內(nèi)；再將其放到底座上，確定精加工的初始位置，設(shè)好刀具，運(yùn)行高精密高速加工中心開始執(zhí)行精加工程序，其精加工程序執(zhí)行時(shí)按照下述步驟運(yùn)行先選用Φ1mm的刀具將工件上端的底面銑準(zhǔn)，再用Φ0.6mm的刀具將底面局部Φ1mm刀具銑削不到地方銑準(zhǔn)，直至與Φ1刀具銑銷的面相接；最后選用Φ0.3mm的刀具將側(cè)面、底面全部銑銷一遍，以保證底面的平面度；⑧.檢測(cè)精加工完后，工件先不從上夾具取下，將裝夾有工件的夾具從底座上取下，用投影機(jī)檢測(cè)形狀，合格后，再將工件取下，如果不合格，繼續(xù)放回底座上，對(duì)工件繼續(xù)修整，直到合格為止。⑨.后序加工頭部的細(xì)小凸臺(tái)加工好后，按照常規(guī)磨床的加工工序抓準(zhǔn)頭部小凸臺(tái)的位置，加工其余部分。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述利用高速銑削對(duì)具有精密細(xì)小特征的模具加工方法， 其特征在于毛坯的大小根據(jù)工件數(shù)量的多少來(lái)定，其毛坯大小計(jì)算公式為 毛坯大小=(工件大小+切片距離)X工件數(shù)量一切片距離，毛坯的長(zhǎng)度不宜過(guò) 長(zhǎng)，控制在50mm 60mm之間即可。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述利用高速銑削對(duì)具有精密細(xì)小特征的模具加工方法， 其特征在于所述粗加工步驟中使用<Dlmm的刀具對(duì)毛坯上的Ol加工區(qū)去處 余量值為O.Olmm， O0.6加工區(qū)和》0.3加工區(qū)都只是與<D1加工區(qū)的邊緣相接， 經(jīng)過(guò)O0.3mm的刀具銑銷后，工件側(cè)面只留0.02mm余量，底面只有O.Olmm余 量°
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用高速銑削對(duì)具有精密細(xì)小特征的模具加工方法，包括以下步驟加工毛坯、夾具校準(zhǔn)、毛坯裝夾、粗加工、真空熱處理、外形修整、精加工、檢測(cè)、后序加工。本發(fā)明中雖然高速銑削中心的設(shè)備可以對(duì)模具進(jìn)行精加工，但是不能應(yīng)用于具有精密細(xì)小特征的模具進(jìn)行加工。因此通過(guò)高速銑削利用本發(fā)明中的方法，可以將模具零件上的產(chǎn)品區(qū)域直接加工成型的方法。其加工周期短，加工難度低，工件表面好，絕對(duì)不會(huì)有傾斜的情況發(fā)生，而且風(fēng)險(xiǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)的放電加工，成本也有所降低。
文檔編號(hào)B23C3/20GK101564775SQ20091005926
公開日2009年10月28日 申請(qǐng)日期2009年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月13日
發(fā)明者何世祥, 呂林剛, 育 崔, 剛 席, 廖培根, 李海利, 李茂君, 明 楊, 崗 林, 紅 皮, 洪 辛, 郭芝忠 申請(qǐng)人:寶利根(成都)精密模塑有限公司