1 引言

　　波紋板成型模是噴管擴張段內(nèi)壁毛坯內(nèi)外型面的成型模具，主要加工方法是采用數(shù)控加工技術去除毛坯余量，再用成型軌跡磨床通過磨削保證圖樣要求。一此加工技術大大提高了加工效率，縮短了生產(chǎn)周期，同時降低了工人的勞動強度。這種優(yōu)化零件制造工藝流程通用性大、生產(chǎn)效率高、設備要求低，特別適合加工圓弧曲線、曲面輪廓零件，也適用于小批量多品種的生產(chǎn)，在技術及經(jīng)濟上都具有較大意義。

2 零件的結構特點分析

　　波紋板成型模根據(jù)齒形排列形狀不同可分為三類:梯形齒直線排列;梯形齒直線扇形分散排列;梯形齒圓弧狀扇形分散排列。現(xiàn)取一種進行實例分析。

　　零件材料采用Cr12MoV，通過鍛造成長方形實體毛坯，經(jīng)加工后基本成規(guī)則形狀，一僅上端面排列分布著齒形，根據(jù)齒形形狀，在加工每一兒何要素時都必須弄清刀具軸線在空問的方位和這個方位沿著加工軌跡的變化情況，同時需考慮到裝夾方法及加工形式萬

3 加工工藝分析

　　零件信息來源于設計，是工藝決策的基礎信息，包括零件兒何信息、管理信息、材料、一工藝要求信息等方面，從工藝決策的角度考慮，零件信息應由總體特征、一制造特征、公差特征三個方面組成，總體特征描述零件管理信息、材料信息、總體工藝技術要求等。制造特征信息包括特征的描述、特征方位、特征鄰接關系，特征父了關系、特征參數(shù)及特征構成要素。特征構成要素描述特征構成的兒何元素及其拓撲關系，以及與特征構成要素密切相關的粗糙度、形位公差、局部熱表處理等工藝要求。工藝中的定位基準，夾緊位置等與特征構成要素也密切相關，公差特征除形狀公差夕卜還包括尺寸、位置公差，尺寸、位置公差一般涉及兩個以上特征及特征構成要素之問的關系。當選擇某個零件進行加工時，必須對零件圖紙進行仔細的工藝分析，選擇最適宜的工藝方案。

　　波紋板成型模上下模是用數(shù)學模型描述的曲面輪廓零件，用數(shù)控加工技術去除毛坯余量，既可縮短加工周期，降低工人勞動強度，又可很好地保證圖樣要求。

　　3.1 設計合理的工藝流程

　　零件的工藝流程安排是關鍵步驟之一，影響到加工的成敗。經(jīng)分析論證，確定該零件工藝流程為:

　　鍛件-粗銑輪廓月-熱處理調(diào)質(zhì)-銑外形輪廓及齒形-粗磨端面及齒形-熱處理淬火-精磨端面及齒形。可以看出，零件工藝流程可分三個階段:

　　粗加工階段:目的在于去除鍛件毛坯較大余量；

　　半精加工階段:形成外形輪廓及齒形;

　　精加工階段:一按圖樣要求完成齒形加工。

　　3.2 確定合理的加工方法

　　根據(jù)圖1可以看出各齒以X、Y向扇形展開，Z向呈圓弧曲線變化，齒形為梯形，齒深由外型面軌跡和齒底型面軌跡兩因素決定。因此，零件的加工主要由數(shù)控銑加工去除毛坯余量，齒形基本形成，最后采用成型磨削達到圖樣尺寸和形狀的要求。

　　3.2.1 數(shù)控加工工藝

　　數(shù)控加工是指在數(shù)控機床上進行零件加工的一種工藝方法。數(shù)控加工過程是用數(shù)控系統(tǒng)代替人工操縱機床進行自動化加工的過程。數(shù)控加工是把原先在通用機床上加工時需要操作工人考慮和決定的操作內(nèi)容及動作如:工步的劃分與順序、走刀路線、位移量和切削參數(shù)等，一按規(guī)定的數(shù)碼形式編排程序，記錄在控制介質(zhì)上。加工時，控制介質(zhì)上的數(shù)碼信息輸入數(shù)控機床的控制系統(tǒng)后，控制系統(tǒng)對輸入信息進行運算和控制，并不斷向直接指揮機床運動的機電功能轉換部件機床的伺服機構發(fā)送脈沖信號，伺服機構對脈沖信號進行轉換與放大處理，然后電傳動機構驅(qū)動機床按所編程序進行運動，自動加工出所要求的零件形狀。由此可見，實現(xiàn)數(shù)控加工的關鍵在于編程。

　　數(shù)控加工最突出的優(yōu)點是零件加工尺寸的一致性好，易于控制中問公差，從而使加工部件及整機質(zhì)量穩(wěn)定可靠。數(shù)控機床與普通機床相比，一個最重要的特點是具有一定柔性，一當加工對象改變時，一般不需要對機床設備進行調(diào)整，只需改變程序，就可以自動加工出新的零件來。

　　數(shù)控設備為一臺XH716立式加工中心。

　　3.2.2 成型磨削工藝

　　波紋板模具數(shù)控銑加工后，在成型磨削時，工具磨床選用M9116，砂輪修成與齒型相似，并配以專用夾具進行成型磨削，上下模夾具為兩種，根據(jù)上下模軌跡不同，選用不同的夾具。

　　3.2.2.1 砂輪形狀的修磨

　　砂輪形狀修磨的質(zhì)量直接影響到模具型面的加工質(zhì)量，砂輪形狀。

　　3.2.2.2 設計制造專用工裝夾具

　　根據(jù)零件結構形狀，為解決成型齒加工問題，考慮設計制造一專用夾具以滿足齒加工最終成型需要。夾具結構根據(jù)上下模軌跡不同更換不同的夾具。

4 普通銑加工與數(shù)控銑加工比較

　　4.1 普通銑加工工藝

　　普通銑床銑齒去余量，在銑加工之前，鉗工先在兩個垂直平面劃線，然后銑工根據(jù)劃線銑齒形狀，在Z向上只有憑工人的感覺及加工經(jīng)驗進刀，這樣，勢必造成余量不均勻，給磨削帶來很大的加工余量，延長制造周期。普通銑床銑齒形狀。

　　如圖可見，有的地方還遠離曲線軌跡，而有的地方已將軌跡加工到，這樣，磨削時必須將曲線軌跡下降，但影響到模塊的高度尺寸。

　　4.2 數(shù)控銑加工工藝

　　數(shù)控銑加工是選用數(shù)控加工中心設備銑齒，這樣加工出來的齒形均勻，能控制圖紙要求的齒底型面軌跡，從而保證各齒尺寸余量均勻，齒形粗加工后再選用專用夾具對各齒形及端面進行成型磨削，一很容易滿足理論型面軌跡，從而達到圖樣要求。數(shù)控加工中心銑齒形狀見。

5 成品件試驗及檢測結果

　　上下模塊加工合格后，與上下模板、導柱、導套、卸料板等配套組裝，調(diào)整問隙均勻后進行模具試驗，試驗結果能很好的滿足圖樣要求。

6 結論

　　用數(shù)控加工技術加工型面復雜的波紋板成型模具，不僅加工質(zhì)量一致性好，而目_減輕了工人的勞動強度，縮短了制造周期。過去生產(chǎn)一套波紋板僅陰陽模就需用近3個月的時問，而現(xiàn)在僅需20天的時問，大大的提高了生產(chǎn)效率。也帶來一定的經(jīng)濟效益，僅一套波紋板成型模就節(jié)約資金近萬元。