1.2　案例2　认知铣削加工在模具制造中的应用

铣削加工在模具零件的加工中有着广泛的应用，平面加工、孔系加工、复杂型面加工、复杂空间曲面加工、沟槽的加工等都可以采用铣削加工。所以铣削加工是模具零件加工中应用最为广泛的加工工艺。

案例资讯2　铣削加工设备的认知

铣削加工是在铣床上用铣刀进行加工的方法。加工时以铣刀的旋转作主运动，工件相对于铣刀作进给运动。铣床的种类主要有卧式铣床、立式铣床、龙门铣床、工具铣床等，图1-8所示为立式铣床。工件在铣床工作台上的装夹可以采用平口钳、回转工作台及万能分度头等来实现，如果工件平面面积较大，也可采用磁性吸盘进行固定。铣刀是一种多齿刀具，根据铣削对象的不同，需要不同种类的铣刀。

在普通铣床上采用不同形式的铣刀，可以完成水平面、垂直面、斜面、台阶面、直角沟槽、T形槽、燕尾槽等加工，如图1-9所示。曲面的铣削一般采用数控铣床加工，这里没有列出。

铣刀是多齿刀具，切削过程中有多个刀刃同时参加工作，切削刃总长度较长，并可以使用较高的铣削速度和较大的切削用量，金属切除率大，故铣削的生产率较高。

铣刀种类多、加工范围广。普通铣削精度一般为IT9～IT7，表面粗糙度Ra=6.3～1.6μm，可用于粗加工、半精加工以及精加工，铣刀每个刀刃的切削过程是不连续的，刀刃与工件接触时间短，刀体体积又较大，冷却条件较好，减少铣刀磨损，有利于延长铣刀的使用寿命。

铣削过程中，同时参加切削的刀刃数是变化的，每个刀刃的切削厚度也是变化的，因此切削力变化较大，工件与刀刃间容易产生振动，限制切削速度的提高，也影响工件的加工质量。

平面的铣削可采用圆柱形铣刀对工件进行周铣或用端铣刀对工件进行端铣。与周铣相比，端铣同时参加工作的刀齿数目较多，切削厚度变化较小，刀具与工件加工部位的接触面较大，切削过程较平稳，且端铣刀上有修光刀齿，可对已加工表面起修光作用，加工质量较好。另外，端铣刀刀杆的刚性大，切削部分大都采用硬质合金刀片，可采用较大的切削用量，常可在一次走刀中加工出整个工作表面，生产效率较高。因此，在立铣床上使用端铣刀加工平面或斜面，这种加工方法在模具零件的加工中得到了广泛应用。

在模具零件的普通铣削加工中，应用最广的是立式铣床和万能工具铣床的立铣加工，毛坯零件的开粗、板料的开粗有时也会使用卧式铣床。由于标准模架的广泛使用，在模具零件的加工中模板的加工量大大减少，普通铣床往往只被用作零件的粗加工，或者不重要形状的加工。

1.2.1　滑槽压块的铣削加工

注射塑料模具侧向抽芯的滑块要实现侧向运动抽芯，就需要滑块在横向滑槽中运动，导滑槽一般由平面组成，它的导槽表面要求有较高的耐磨性和较低的表面粗糙度。在保证滑槽耐磨性的前提下，为了降低加工和装配难度，一般很少在模板上直接加工出滑槽来，而是在模板上开出方槽，然后用螺钉将滑槽压块固定在模板的方槽中，形成滑块运动导向的滑槽，如图1-10所示，滑槽压块和滑块都是侧向分型与抽芯机构里面的重要零件。如图1-11所示为一个结构简单的滑槽块，其外形尺寸为40mm×15mm×10mm的六面体，中间有两个固定螺钉沉头通孔。

该零件的结构简单，由平面和孔面组成，但其和滑块的配合面精度要求较高，并且有较高的硬度要求，所以一般先粗铣、半精铣六方，钻沉头螺钉孔，再热处理到要求的硬度，最后通过平磨达到尺寸精度要求。

1.2.2　斜滑块的铣削加工

在一般情况下，滑块多为平面和圆柱面组成的实体，有着配合要求高的斜面和导滑工作面，如果侧向抽芯和滑块设计成一体，则滑块还包括侧向成形表面。在机械加工中，除要求要保证尺寸、形状精度外，还要保证相互位置精度和较低的表面粗糙度。

如图1-12所示为一个带有斜销孔的滑块。加工主要应保证各平面的加工精度和表面粗糙度、固定侧型芯的带圆角方孔的位置精度和尺寸要求。

滑块的斜导柱孔尺寸精度要求低，与斜导柱在工作中配合间隙大，其主要目的是要使抽芯运动滞后开模运动。因此要求斜导柱孔内孔表面和斜导柱外圆表面作滑动接触，斜导柱孔内表面粗糙度低而有一定硬度。故对滑块应作热处理并在热处理后，通过内孔研磨修正热处理造成的变形及降低表面粗糙度。

根据滑块要求和以上对滑块功能和结构的分析，对其加工工艺过程有如下的认识，通过对锻造毛坯进行粗铣、半精铣加工，完成斜滑块外形的加工，接着铣出固定侧型芯用的带圆角方孔，然后钻、镗（或铣）斜导柱孔，钻出复位弹簧孔、两个螺钉孔到尺寸，经过热处理后，磨出上下平面、滑动导轨、两侧面、端面和斜面到尺寸要求，最后研磨斜导柱孔至表面粗糙度要求。

1.2.3　楔紧块的铣削加工

楔紧块的作用就是在合模状态下锁紧侧向抽芯滑块，防止滑块在成型过程中后退，其斜面角度通常比斜导柱的角度大2°～3°。图1-13所示就是一种楔紧块，该楔紧块靠带两个倒角的四方凸台和模板对应的通槽和凹坑来定位，靠两个螺钉紧固在模板上，如图1-14所示。

该楔紧块的型面除斜导柱固定孔和螺钉孔外都是由平面构成的，铣削加工是该零件加工中应用最多的加工方法。该楔紧块虽然基本结构看似简单，但在铣削过程中存在多次装夹的问题，具体的铣削细节我们会在后续的模块中详细介绍，这里只需要大家对铣削加工方法有一个感性的认知。

楔紧块和斜滑块的加工工艺相似，首先通过对锻造毛坯进行粗铣、半精铣加工，完成楔紧块外形的铣削加工，其中定位用的凸台顶面及前后立面、斜面、侧面留磨削加工余量，其他部位铣削到尺寸，接着钻、镗（或铣）斜导柱固定孔，钻出两个螺钉孔到尺寸，经过热处理后，磨出凸台上平面、两侧面、前后立面和斜面到尺寸要求，最后研磨斜导柱孔至零件要求。