数码相机镜筒模具精密件加工工艺设计

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第 19期 刘进明 等：数码相机镜筒模具精密件加工工艺设计 ·109·寸精度。另一方面，零件组装后要求整个型芯部件外径尺寸精度控制在0．005 mm，并且要求部件圆柱度达0．01 mm。如此严格的技术要求，需要科学合理设计零件加工工艺。

2 型芯部件的加工工艺设计第 1步，数控车削加工。考虑到后道工序采用线切割加工 1件型芯座和6件型芯滑块 (分为3件型芯滑块 A和 3件型芯滑块 B)，因在线切割加工过程中存在放电间隙，所以需车削加工 1件型芯座毛坯件(图3)和 2件型芯滑块毛坯件 (图 4)。车削加工时，留外径尺寸余量0．15 mm。型芯座毛坯件顶部钻4,2．0 mm、60。倒角工艺孔 ，底部钻 4,1o．25 mm、 10mm内孔，钻镗 4,18 mm内孔 ；型芯滑块毛坯件需加工两端工艺孔。

图4 型芯滑块毛坯件第2步，铣削加工、攻牙。考虑到型芯部件后道工序需要整体装配加工，为保证加工过程中型芯滑块稳定 ，所以需要用螺钉固定 ；另一方面，考虑到型芯组件装配后有长度 89．7 mm加工尺寸，为防止加工过程中顶部松动 ，部件增加 20 mm长的加工工艺段，并在顶段圆周上设有 6个 M3．0固定螺钉孔。此工序在每个毛坯件圆周上钻 l2个孔并攻 M3．0牙，型芯座毛坯件底部需攻 M12牙，见图5、图6。

Rq S图5 型芯座毛坯件攻牙图6 型芯滑块毛坯件攻牙第3步，热处理。由于模具零件在较高的温度和较大的压力环境下工作，而且要求注塑成型20万次，所以型芯组件需要足够的强度和耐磨性，毛坯零件需进行热处理，在高温 (520～530 cI=)回火后硬度可达HRC60～63，以满足要求。

第4步，磨削外表面。毛坯零件热处理后，在零件表面产生了氧化层和微小的变形，所以需用外圆磨床磨削工件外表面，磨削量为0．5 m。磨削型芯座毛坯件时，在底部拧入 M12专用螺钉，螺钉头部有锥形工艺孔，便于外圆磨床顶针顶紧工件；磨削型芯滑块毛坯件时，磨床顶针直接顶紧工件两端的锥形工艺孔 ，见图7。

图7 外圆磨削型芯毛坯件第5步，线切割加工。将毛坯件固定在专用治具中，慢走丝采用锥度切割 1件型芯座和 6件型芯滑块。其 中2件型芯滑块毛坯件分别等份线切割成 3件型芯滑块 A和 3件型芯滑块 B。慢走丝线切割采用粗精循环加工，粗加工时火花间隙 0．02～0．03 mm，精加工时间隙在5～6 m。零件配合部分留有 0．005～0．01 mm加工余量 (见图2)。

第6步，磨削配合。虽然慢走丝切割加工件尺寸精度较高表面粗糙度较小，加工精度可达0．005 mm，粗糙度为 Ra2．5～1．25 m，但为防止工件在使用过程中表面受磨损，影响尺寸精度稳定，工件仍需要磨削加工，所以采用精密工具磨床磨削型芯座及滑块燕尾槽，局部进行精密研磨，使型芯座和型芯滑块配合间隙控制在0．5 m之内。

第7步，磨削外圆。将型芯滑块及型芯座研磨配合好后，并用工艺螺钉将部件拧紧，尾部拧上带有顶针工艺孔的专用工艺螺钉，将其顶在外圆磨床上，磨削型芯部件外圆，将型芯部件外圆尺寸加工到位，在外圆尺寸磨削过程中同时满足部件圆柱度的精度要求 ，见图8。

· 11O· 机床与液压 第 41卷：
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图 8 型芯部件外圆磨削第 8步 ，数控加工中心加工。将上步加工的半成品件固定在专用治具上，用压边件3压紧工件，以防止加工时工件受力偏移。采用4轴数控加工中心对工件圆周上局部形状进行精密加工，由于工件已经过热处理，硬度 HRC60～63，所以数控加工采用钨钢刀高速切削，切削深每步0．02 mm，见图9。

1一圆盘底座2一垫座块3一压边件4一型芯座5一型芯滑块6一数控铣刀图9 型芯数控加工第9步，电火花成型加工。将上步加工好的工件安装到新治具中，用精密平口钳夹紧治具，放置在精密电火花机床上，采用6个电极，从不同方向侧向电蚀工件，其缩放量为0．005 mm。完成型芯最终尺寸，见图 l0。

1一 圆盘治具2一拧紧螺钉卜 平口钳4_型芯部件§_-电极图 10 型芯电火花加工第 10步 ，线切割及电火花加工顶段。采用线切割割除顶部工艺段，线切割加工后顶部为平面，而工件顶部结构形状有高低，因此将上步加工好的工件及治具一起竖立放置在精密电火花机床上，对工件顶部进行电蚀，其缩放量为0．005 mm，完成型芯最终尺寸。

第 11步，产品检测。小型精密复杂零件的生产周期长，工艺复杂，因此，要加强工序检验控制，防止废品产生。对于精密复杂零件，采用专用测量技术，目前企业一般采用显微镜光学投影仪、三坐标测量仪等对零件尺寸精度、位置度、圆柱度等进行测量。

3 结束语在精密模具零件加工过程中，除了需要采用先进的加工检测设备数控车床、四轴加工中心、慢走丝切割机、精密电火花成型机 、精密工具磨床 、精密测量设备等外，重要的是需要考虑产品技术要求及企业技术能力即加工设备、技术人员素质等因素，制定精密的零件加工工艺，包括正确选择切削用量及加工余量、合理控制各工序尺寸及公差，并且科学设计零件加工时所需要的治具，确保零件的加工质量。

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