1.1　案例1　认知车削加工在模具制造中的应用

在模具零件中有许多是由回转面构成的零件外形，如导柱、导套、圆形凸模、圆形型芯、顶杆等的外形表面都是回转面。在加工回转面的过程中除了要保证各加工表面的尺寸精度外，还必须保证各相关表面的同轴度、垂直度要求，对于这类零件一般可用车削进行加工，根据零件要求，有些还需要在车削的基础上进行磨削加工。

案例资讯1　车削设备的认知

车削加工是在车床上利用车刀对工件的旋转表面进行切削加工的方法。车床的种类很多，其中卧式车床的通用性好，应用最为广泛，它主要用于加工零件外表面为回转面的凸模、凹模、导柱、导套、顶杆、型芯、模柄及各种轴类零件。普通卧式车床如图1-5所示。根据模具零件的精度要求，车削一般是内外旋转表面加工的中间工序，很少作为模具零件的最终加工工序，精车的尺寸精度可达IT8～IT6，表面粗糙度Ra为1.6～0.8μm。

图1-5　卧式车床

主轴箱是车床的核心部件，用来带动车床主轴及夹持工件的卡盘转动。挂轮箱的作用是将主轴箱的运动传递给进给箱，并通过换挂轮来改变主运动和进给运动速度的比例。进给箱的作用是将主轴传来的旋转运动传给丝杠或光杠，使丝杠或光杠得到不同的转速。溜板箱是操纵车床实现进给运动的主要部分。通过手柄接通光杠可使刀架做纵向或横向进给运动，接通丝杠可车螺纹。刀架是用来安装车刀的。尾座用来安装后顶尖支撑较长工件和钻头、铰刀、丝锥等进行孔和螺纹加工，还能横向少量偏移用来加工圆锥。

在普通车床上车外圆时，工件用三爪卡盘安装（自动定心、装夹方便）。当工件尺寸较大或形状复杂时采用四爪卡盘或花盘安装工件。对于细长轴，常用前后顶尖支撑工件，此时工件两端必须预先钻好顶尖孔，加工时以顶尖孔确定工件的位置，通过拨盘或鸡心夹头带动工件旋转并承受切削扭矩。

在加工圆柱面的过程中要保证各加工表面的尺寸精度及各相关表面的同轴度、垂直度要求。现代模具制造过程中，随着模具零件标准化的发展，模架、顶杆、斜导柱、浇导套等都是以购买标准件的方式获得，不需要模具制造企业自行加工，所以，车削加工在模具制造中仅被用于外形为回转面的圆形凸模、凹模、型芯等工作零件的加工，并且车削加工在模具零件的加工工艺中，一般只作为粗加工和半精加工工序。

1.1.1　圆形凸模的车削加工

下面我们将通过对一些模具零件的结构分析，认知车削加工在模具零件的加工中的应用，对于具体的车削技术和工艺会在后续的模块中详细教授训练。

图1-6所示为典型结构的圆形凸模，凸模总长70mm，外表面由回转面构成，结构相对简单，完全可以采用车削加工成形，但因该零件为凸模有硬度要求，需要进行淬火热处理，同时凸模的固定部分和工作部分都有较高的尺寸精度要求和表面精度要求，所以需要在粗车、半精车完成后淬硬零件，然后进行磨削加工达到零件要求。

图1-6　圆形凸模

所以该凸模一般采用卧式车床按图样对毛坯进行粗加工和半精加工，车削时除了固定台阶的径向尺寸可以直接车削到尺寸，其余尺寸都需要留加工余量进行车削加工，再经过热处理淬硬，然后在外圆磨床上精磨到尺寸，最后由钳工将其抛光及刃磨修整成形，获得较理想的工作型面及配合表面。

1.1.2　圆形凸凹模的车削加工

图1-7所示为圆形落料冲孔凸凹模，零件总高50mm，同样是表面完全由回转面构成，结构相对图1-6所示的圆形凸模稍微复杂一些，但从零件的结构上看，也完全可以采用车削加工成形，但同样因该零件为凸凹模有硬度要求，需要进行淬火热处理，同时作为凸凹模，其作为凸模的外径和作为凹模的内径部分在径向都有较高的尺寸精度要求和表面精度要求，所以这两部分的尺寸在粗车、半精车完成后要留磨削余量，漏料孔的直径、固定台的直径可以直接车削到尺寸，之后淬硬零件，最后对落料部分的外表面和冲孔部分的内表面以及刃口部分进行磨削加工达到零件要求。

图1-7　圆形凸凹模

所以该凸凹模的加工工艺过程为：粗车加工、半精车加工、热处理、外圆磨、内圆磨、钳工修整。

在模具零件中，导柱、导套、复位杆、顶杆、定位圈、浇导套、支撑杆等零件都属于由回转面构成的零件外形，它们的加工过程也是以车床和内外圆磨床为主，只不过这些零件目前都已经标准化，由专门的生产厂家进行生产，一般的模具制造企业无需进行加工。总之车削加工目前在一般模具制造企业中，仅用于圆形凸凹模、圆形镶件等非标模具零件的粗加工和半精加工。