作者：高元平

引言：一幅模具型腔的精加工工序是模具加工的最后一道工序，是直接影響模具質量好壞的最重要的一環，它占整個模具加工量的30%～40%左右，因此倍受國內外專家的重視。在我國盡管模具加工的大部分工序（車、銑、刨、磨、電火花、線切割等）已經實現了高度自動化，但模具的精整加工大部分仍采用手工加工的方式，在一定程度上嚴重影響了我國模具的發展。合理安排零件的生產工序，最優地選用并確定各個工藝參數的大小和變化范圍，合理設計模具結構，選擇加工方法和設備等，使零件的整個生產過程達到優質、高產、低耗、安全的目的。

一、模具的熱處理

模具熱處理是保證模具性能的重要工藝過程，它對模具的如下性能有著直接的影響。

1. 模具的制造精度：組織轉變不均勻、不徹底及熱處理形成的殘余應力過大造成模具在熱處理后的加工、裝配和模具使用過程中的變形，從而降低模具的精度，甚至報廢。
2. 模具的強度：熱處理工藝制定不當、熱處理操作不規范或熱處理設備狀態不完好，造成被處理模具強度（硬度）達不到設計要求。
3. 模具的工作壽命：熱處理造成的組織結構不合理、晶粒度超標等，導致主要性能如模具的韌性、冷熱疲勞性能、抗磨損性能等下降，影響模具的工作壽命。
4. 模具的制造成本：作為模具制造過程的中間環節或最終工序，熱處理造成的開裂、變形超差及性能超差，大多數情況下會使模具報廢，即使通過修補仍可繼續使用，也會增加工時，延長交貨期，提高模具的制造成本。

正是熱處理技術與模具質量有十分密切的關聯性，使得這二種技術在現代化的進程中，相互促進，共同提高。20世紀80年代以來，國際模具熱處理技術發展較快的領域是真空熱處理技術、模具的表面強化技術和模具材料的預硬化技術。

1）模具的真空熱處理技術

真空淬火保溫時間參考值

材料	材料舉例	保溫時間min	預熱情況
低合金剛	40Gr.35GrMo.65Mn	5~10	650℃預熱一次
中合金剛	Gr Mn.9GrS.5Gr N Mo	10~20	650℃預熱一次
高合金剛	Gr12 Mo V. HI3.3Gr2 WS	20~40	650℃.850℃預熱兩次
高速鋼	W6Mo5Gr4 V2.18-4-1	15~20	650℃.850℃預熱兩次

真空熱處理技術是近些年發展起來的一種新型的熱處理技術，它所具備的特點，正是模具制造中所迫切需要的，比如防止加熱氧化和不脫碳、真空脫氣或除氣，消除氫脆，從而提高材料（零件）的塑性、韌性和疲勞強度。真空加熱緩慢、零件內外溫差較小等因素，決定了真空熱處理工藝造成的零件變形小等。

按采用的冷卻介質不同，真空淬火可分為真空油冷淬火、真空氣冷淬火、真空水冷淬火和真空硝鹽等溫淬火。模具真空熱處理中主要應用的是真空油冷淬火、真空氣冷淬火和真空回火。為保持工件（如模具）真空加熱的優良特性，冷卻劑和冷卻工藝的選擇及制定非常重要，模具淬火過程主要采用油冷和氣冷。

對于熱處理后不再進行機械加工的模具工作面，淬火后盡可能采用真空回火，特別是真空淬火的工件（模具），它可以提高與表面質量相關的機械性能，如疲勞性能、表面光亮度、而腐蝕性等。

熱處理過程的計算機模擬技術（包括組織模擬和性能預測技術）的成功開發和應用，使得模具的智能化熱處理成為可能。由于模具生產的小批量（甚至是單件）、多品種的特性，以及對熱處理性能要求高和不允許出現廢品的特點，又使得模具的智能化熱處理成為必須。模具的智能化熱處理包括：明確模具的結構、用材、熱處理性能要求；模具加熱過程溫度場、應力場分布的計算機模擬；模具冷卻過程溫度場、相變過程和應力場分布的計算機模擬；加熱和冷卻工藝過程的仿真；淬火工藝的制定；熱處理設備的自動化控制技術。國外工業發達國家，如美國、日本等，在真空高壓氣淬方面，已經開展了這方面的技術研發，主要針對目標也是模具。

2）模具的表面處理技術

模具在工作中除了要求基體具有足夠高的強度和韌性的合理配合外，其表面性能對模具的工作性能和使用壽命至關重要。這些表面性能指：耐磨損性能、耐腐蝕性能、摩擦系數、疲勞性能等。這些性能的改善，單純依賴基體材料的改進和提高是非常有限的，也是不經濟的，而通過表面處理技術，往往可以收到事半功倍的效果，這也正是表面處理技術得到迅速發展的原因。

模具的表面處理技術，是通過表面涂覆、表面改性或復合處理技術，改變模具表面的形態、化學成分、組織結構和應力狀態，以獲得所需表面性能的系統工程。從表面處理的方式上，又可分為：化學方法、物理方法、物理化學方法和機械方法。雖然旨在提高模具表面性能新的處理技術不斷涌現，但在模具制造中應用較多的主要是滲氮、滲碳和硬化膜沉積。

滲氮工藝有氣體滲氮、離子滲氮、液體滲氮等方式，每一種滲氮方式中，都有若干種滲氮，技術可以適應不同鋼種不同工件的要求。由于滲氮技術可形成優良性能的表面，并且滲氮工藝與模具鋼的淬火工藝有良好的協調性，同時滲氮溫度低，滲氮后不需激烈冷卻，模具的變形極小，因此模具的表面強化是采用滲氮技術較早，也是應用最廣泛的。

模具滲碳的目的，主要是為了提高模具的整體強韌性，即模具的工作表面具有高的強度和耐磨性，由此引入的技術思路是，用較低級的材料，即通過滲碳淬火來代替較高級別的材料，從而降低制造成本。

3）模具材料的預硬化技術

模具在制造過程中進行熱處理是絕大多數模具長時間沿用的一種工藝，自上個世紀70年代開始，國際上就提出預硬化的想法，但由于加工機床剛度和切削刀具的制約，預硬化的硬度無法達到模具的使用硬度，所以預硬化技術的研發投入不大。隨著加工機床和切削刀具性能的提高，模具材料的預硬化技術開發速度加快，到上個世紀80年代，國際上工業發達國家在塑料模用材上使用預硬化模塊的比例已達到30％（目前在60％以上）。我國在上世紀90年代中后期開始采用預硬化模塊（主要用國外進口產品）。

模具材料的預硬化技術主要在模具材料生產廠家開發和實施。通過調整鋼的化學成分和配備相應的熱處理設備，可以大批量生產質量穩定的預硬化模塊。我國在模具材料的預硬化技術方面，起步晚，規模小，目前還不能滿足國內模具制造的要求。

采用預硬化模具材料，可以簡化模具制造工藝，縮短模具的制造周期，提高模具的制造精度。可以預見，隨著加工技術的進步，預硬化模具材料會用于更多的模具類型。

二、機械加工工藝過程的組成

1）工藝過程的組成

• 1．工序：工人，在工作地對工件所連續完成的工藝過程。
• 2．安裝：經一次裝夾后所完成的工序內容。
• 裝夾——定位——加工前工件在機床或夾具上占據一正確的位置；夾緊——使正確位置不發生變化；增加安裝誤差；增加裝夾時間——應盡量減少安裝次數。
• 3．工位——工件與工裝可動部分相對工裝固定部分所占的位置；多工位加工——提高生產率、保證加工面間的相互位置精度
• 4．工步——加工表面和加工工具不變條件下所完成的工藝過程；一次安裝中連續進行的若干相同的工步→1個工步；用幾把不同刀具或復合刀具加工→復合工步
• 5．走刀——每進行一次切削——1次走刀

2）工藝規程

1．工藝規程的作用

• ①指導生產
• ②組織生產和管理生產
• ③新建、擴建或改建工廠及車間

2．工藝規程的設計原則

• ①技術上的先進性
• ②經濟上的合理性
• ③良好的勞動條件

三、機械加工工藝規程設計

1）零件的工藝分析

1．零件技術要求分析

• ①加工表面的尺寸精度
• ②主要加工表面的形狀精度
• ③主要加工表面之間的相互位置精度
• ④各加工表面粗糙度以及表面質量方面的其他要求
• ⑤熱處理要求及其它技術要求（如動平衡等）。
  a.零件的視圖、技術要求是否齊全——主要技術要求和加工關鍵
  b.零件圖所規定的加工要求是否合理
  c.零件的選材是否恰當，熱處理要求是否合理

2．零件結構及其工藝性分析

• ①結構組成：內外圓柱面、圓錐面、平面、螺旋面、齒形面、成形面
• ②結構組合：軸類、套筒類、盤環類、叉架類、箱體類
• ③結構工藝性：保證使用要求的前提下，能否以高生產率和低成本制造

2）毛坯的選擇

1．毛坯種類的選擇

鑄件、鍛件、焊接件、型材、沖壓件、粉末冶金件和工程塑料件

2．確定毛坯的形狀和尺寸

盡量與零件接近

毛坯加工余量——毛坯制造尺寸與零件相應尺寸的差值——加工總余量

毛坯公差——毛坯制造尺寸的公差

• ①為工件安裝穩定，有些毛坯需工藝凸臺
• ②為加工方便，一些零件作整體毛坯——半圓形零件→合成整圓
  小零件（墊圈）→合成1件

3．選擇毛坯時應考慮的問題

• ①零件的材料及力學性能要求——鑄鐵、有色金屬→鑄；重要件→鍛。
• ②零件的結構形狀與尺寸——復雜件→鑄；小臺階軸→棒料；大臺階軸→鍛。
• ③生產綱領的大小——大批量→先進方法
• ④現有生產條件
• ⑤采用新工藝、新技術、新材料

3）定位基準選擇

1．基準的概念

確定其他點、線、面的位置所依據的點、線、面

• (1)設計基準：零件圖上的基準
  尺寸→尺寸線的起點
  相互位置→基準符號
• (2)工藝基準：工藝中用的基準
  ①工序基準
  ②定位基準
  ③測量基準
  ④裝配基準

2.定位基準的選擇

毛坯面定位→粗基準

已加工面定位→精基準

精基準的選擇：可靠保證主要加工表面間的相互位置精度

• 1）基準重合原則：選設計基準為定位基準
• 2）基準統一原則：盡可能在多數工序中用一組精基準定位
• 3）定位穩定準確，簡單方便的原則——選面大、精度高的面為精基準
• 4）互為基準原則：為加工余量均勻，位置精度高——反復加工
• 5）自為基準原則：要求余量小而均勻——選加工面本身為精基準

●輔助基準——人為制造的基準——工藝需要而作的工藝凸臺、中心孔

提高精度——一面兩孔定位

機械加工工藝過程卡片

某單位		機械加工工藝過程卡片		產品型號
				產品名稱
A3	毛坯種類	板材	毛坯外型尺寸	120×120×25
工序名稱		工序內容			設備
粗加工底面		銑削下平面,以上表面為基準,保留0.5mm的精加工余量。			普通立銑
精加工底面		銑削下平面,以上表面為基準,提高主軸轉速和切削速度。			普通立銑
加工上表面		銑削上面,以上表面為基準,保留0.5mm的精加工余量			普通立銑
加工上表面		銑削上面,以上表面為基準,提高主軸轉速和切削速度。			普通立銑
52×52 型腔并倒R10的圓角		銑削型腔，以底面和側面為基準，保留0.5mm的精加工余量。			數控立銑
52×52型腔并倒R10的圓角		銑削型腔，以底面和側面為基準，提高主軸轉速和切削速度。			數控立銑

四、模具型腔精加工方法

目前，我國對模具型腔精加工方法仍然是機械加工和電加工兩大方面，并且有電加工越來越占優勢的趨勢；另外就是模具CAD/CAM技術的應用，但由于模具本身的特點，形狀復雜難于規范化，所以型腔模CAD/CAM的開發不如沖模及塑料模在CAD/CAM上開發的那樣快，那么成熟。盡管如此，這仍是型腔模加工方法的一個發展方向。在這些加工方法中，發展較快的是機械加工中的銑削技術、磨削技術和電加工中的電火花成形加工技術。分別簡介如下。

1）銑削加工技術的崛起：高速銑削加工

銑削加工是型腔模的重要加工手段，特別適用于中、大型鍛模的加工。近年來銑削加工獲得了迅速的發展，主要體現在以下幾個方面：

1. 高精度化

   認為銑削加工是普通加工的時代已經過去。機床的定位精度從80年代的±12mm/800mm，已提高到90年代的±2～5mm/全行程。采用了精密機床的熱平衡結構，以及主軸冷卻等措施，以控制熱變形，其控制分辨率已由原來的1mm提高到0.2mm。這樣使加工精度由原來的±10mm提高到±2～5mm，精密級可達±1.5mm，使銑削加工機床進入了精密機床的領域。

2. 加工效率高速化

   隨著刀具、電機、軸承、數控系統的進步，高速銑削技術迅速崛起。目前主軸轉速已從4000～6000r/min提高到14200r/min。切削進給速度提高到1～6m/min，快速進給速度由8～12m/min提高到30～40m/min，換刀時間由5～10s降到1～3s，這就大幅度提高了加工效率。高速銑削與普通的加工方式相比，加工效率可提高5～10倍。

3. 銑削材料的高硬度化

   高速銑削技術與新型刀具(金屬陶瓷刀具、PCBN刀具、特殊硬質合金刀具等)相結合，可對硬度為36～52HRC的工件進行加工，甚至可加工60HRC的工件。

高速銑削加工技術的發展，促進了模具加工技術的進步。特別是對汽車，家電行業等中、大型型腔模具制造方面注入了新的活力。

模具高速加工技術是多種先進加工技術的集成，不僅涉及到高速加工工藝，而且還包括高速加工機床、數控系統、高速切削刀具及CAD/CAM技術等。

模具高速加工技術目前已在發達國家的模具制造業中普遍應用，而在我國的應用范圍及應用水平仍有待提高，大力發展和推廣應用模具高速加工技術對促進我國模具制造業整體技術水平和經濟效益的提高具有重要意義。

2）電火花成形加工面臨新的挑戰

高速銑削技術發展了，作為型腔模加工另一重要手段的電火花成形加工的發展也相當完美，但作為一個加工體系，確實面臨著高速銑削加工的新的挑戰。

1.電火花成形加工的技術進步

由于微精加工脈沖電源、工作液、混硅粉加工工藝等相關技術的進步，使電火花成形加工表面粗糙度達到Rmax0.6~0.8mm，而且可以進行大面積加工。并且由于電極損耗不斷降低（最小達0.1%）以及對微加工加工余量的精確控制等，可以說電火花成形加工已進入了精密加工領域。

2.電火花成形加工面臨的挑戰

由于高速銑削能加工硬度36~52HRC，甚至60HRC的材料，幾乎所有型腔模材料都能加工，改變了高硬度材料只有采用電加工的局面。高速銑削的加工效率與電火花加工的效率相比為4:1，有的甚至是電火花成形加工的7~8倍，而且節省了電極的制造。高速銑削還具有一定加工精度和較好的表面粗糙度。國外認為，在型腔模的加工領域里，高速銑削可以替代電火花加工，這不是沒有根據的。由于這樣，在應用領域方面，特別是在汽車等行業，電火花成形加工有被高速銑削擠出來的危險。不過電火花成形加工在加工深槽、窄縫、筋肋、紋理等方面有其不可替代的優越性。但總的說來。電火花成形在加工的應用領域縮小了，一部分市場被別的加工設備占領了，特別是對大型電火花成形加工機床的發展會產生更大的影響。

3.電火花成形加工的發展戰略

電火花成形加工是幾十年形成的一個加工體系，本身也在不斷地發展，針對銑削加工技術的發展，最近提出了“電火花銑削加工”技術與之相抗衡。總體來說，“電火花銑削加工”是以提高電火花成形加工效率為目標，采用成形（石墨電極），以水作為工作液的電火花成形加工，與以油作為工作液相比，其加工效率提高2~3倍，國外稱之謂“電火花銑削加工”，這代表了一個發展方向。但與高速銑削加工相比其整體加工效率還有較大差距。采用高速旋轉的主軸，帶動棒狀（管狀）電極旋轉，配合工作臺及主軸的數控軌跡運動及伺服進給，其加工成形方式類似于機械銑削加工。這種“電火花銑削加工”可以在電極庫中存放不同直徑的標準管電極，而在數控進給中成形，這大大簡化了電極的設計、制造、管理等。這是一種新的發展策略，但同樣存在加工效率低的問題。預計“電火花銑削加工”將有新的進展，與高速銑削加工會進行激烈的競爭。

隨著電子、電器、通訊、計算機等行業的迅速發展，精密、微細、復雜模具的加工越來越多，市場越來越大，這些模具的加工正是電火花成形加工的優勢。因此，在競爭的同時，應充分發揮電火花成形加工的優勢，即應重點向精密、復雜、微細模具加工方向轉移，這是電火花成形加工發展的又一重要方向。

（3）磨削加工仍是精密模具加工的主要手段

磨削加工是一種精密加工技術，到目前為止，磨削加工精度已經很高了，最高可達1~2mm，加工的表面質量也非常好，其表面的粗糙度一般在Ra0.04~0.32μm，并且利用磨削加工，加工出的表面沒有軟化層、變質層等缺陷，所以廣泛用于精密模具的加工中。隨著磨床種類的增多，如坐標磨床、成形磨床、光曲磨床以及專用模加工磨床等，特別是數控程度的提高，使加工的范圍越來越大，精度越來越高。不僅能加工冷沖模，而且也能加工各種型腔模，如鍛模、塑料模等，所以說，磨削加工仍是精密模具加工的主要手段。

下面將重點介紹磁粒研磨技術。

1.磁粒研磨技術的原理

磁力研磨就是在磁場中放入磁性磨料，磁性磨料在磁場力的作用下形成磁粒刷，當工件在磁場中相對磁極做相對運動時，磁粒刷將對工件表面進行研磨。由于形成的磁粒刷有很好的自適應性和柔性，因此非常有利于對復雜型面的加工。

2.磁粒研磨的特點

磁力研磨與其它加工方法相比具有以下特點：

1. 工件不與磁極相接觸，磁極的磨損量較小，磁極的形狀誤差對加工表面的形狀精度影響較小。
2. 磁極的結構形狀不同，會影響加工區域磁場的分布狀況，因而影響加工表面的質量和加工效率。
3. 磁性磨料刷既有一定的剛性，同時又具有一定的柔性，可以隨加工表面形狀的變化而變形，因此它可以加工形狀極為復雜的表面。
4. 研磨的壓力可以通過改變勵磁電流進行調節，研磨過程比較容易控制。
5. 受磁場力的作用，磨料不易飛散，磨料的耐用度高可反復使用，磨料的損耗少，工作環境比較清潔。
6. 采用金剛石粉作為磨料時，可對陶瓷等超硬的非金屬進行加工。
7. 加工設備簡單，成本較低。

該技術在國外研究的較多，在國內研究的人還很少，筆者認為該技術的發展如能和數控技術相結合必將對模具型腔的加工帶來新的革命。

（4）我國模具精加工的發展方向

21世紀模具制造業的基本特征是高度集成化、智能化、柔性化和網絡化，追求的目標是提高產品質量及生產效率、縮短設計及制造周期，降低生產成本，最大限度地提高模具制造業的應變能力，滿足用戶需求。具體表現為以下7個特征：

1. 集成化技術；
2. 智能化技術；
3. 網絡技術的應用；
4. 多學科多功能綜合產品設計技術；
5. 虛擬現實與多媒體技術的應用；
6. 反求技術的應用；
7. 快速成形技術。

五、模具精加工的過程控制

模具零件的加工，一個總的指導思想是針對不同的材質，不同的形狀，不同的技術要求進行適應性加工，它具有一定的可塑性，可通過對加工的控制，達到好的加工效果。

根據零件的外觀形狀不同，大致可把零件分三類：軸類、板類與異形零件

其共同的工藝過程大致為：粗加工——熱處理(淬火、調質)——精磨——電加工——鉗工(表面處理)——組配加工。

1.零件熱處理

零件的熱處理工序，在使零件獲得要求的硬度的同時，還需對內應力進行控制，保證零件加工時尺寸的穩定性，不同的材質分別有不同的處理方式。隨著近年來模具工業的發展，使用的材料種類增多了，除了Cr12、40Cr、Cr12MoV、硬質合金外，對一些工作強度大，受力苛刻的凸、凹模，可選用新材料粉末合金鋼，如V10、ASP23等，此類材質具有較高的熱穩定性和良好的組織狀態。

針對以Cr12MoV為材質的零件，在粗加工后進行淬火處理，淬火后工件存在很大的存留應力，容易導致精加工或工作中開裂，零件淬火后應趁熱回火，消除淬火應力。淬火溫度控制在900-1020℃，然后冷卻至200-220℃出爐空冷，隨后迅速回爐220℃回火，這種方法稱為一次硬化工藝，可以獲得較高的強度及耐磨性，對于以磨損為主要失效形式的模具效果較好。生產中遇到一些拐角較多、形狀復雜的工件，回火還不足以消除淬火應力，精加工前還需進行去應力退火或多次時效處理，充分釋放應力。

針對V10、APS23等粉末合金鋼零件，因其能承受高溫回火，淬火時可采用二次硬化工藝，1050-1080℃淬火，再用490-520℃高溫回火并進行多次，可以獲得較高的沖擊韌性及穩定性，對以崩刃為主要失效形式的模具很適用。粉末合金鋼的造價較高，但其性能好，正在形成一種廣泛運用趨勢。

2.零件的磨削加工

磨削加工采用的機床有三種主要類型：平面磨床、內外圓磨床及工具磨具。精加工磨削時要嚴格控制磨削變形和磨削裂紋的產生，即使是十分微小的裂紋，在后續的加工使用中也會顯露出來。因此，精磨的進刀要小，不能大，冷卻液要充分，尺寸公差在0.01mm以內的零件要盡量恒溫磨削。由計算可知，300mm長的鋼件，溫差3℃時，材料有10.8μm左右的變化，10.8=1.2×3×3(每100mm變形量1.2μm/℃)，各精加工工序都需充分考慮這一因素的影響。

精磨時選擇好恰當的磨削砂輪十分重要，針對模具鋼材的高釩高鉬狀況，選用GD單晶剛玉砂輪比較適用，當加工硬質合金、淬火硬度高的材質時，優先采用有機粘結劑的金剛石砂輪，有機粘結劑砂輪自磨利性好，磨出的工件粗糙可達Ra=0.2μm，近年來，隨著新材料的應用，CBN砂輪，也即立方氮化硼砂輪顯示出十分好的加工效果，在數控成型磨，坐標磨床，CNC內外圓磨床上精加工，效果優于其它種類砂輪。磨削加工中，要注意及時修整砂輪，保持砂輪的銳利，當砂輪鈍化后，會在工件表面滑擦、擠壓，造成工件表面燒傷，強度降低。

板類零件的加工大部分采用平面磨床加工，在加工中常會遇到一種長而薄的薄板零件，此類零件的加工較難。因為加工時，在磁力的吸附作用下，工件產生形變，緊貼于工作臺表面，當拿下工件后，工件又會產生回復變形，厚度測量一致，但平行度達不到要求，解決的辦法可采用隔磁磨削法，磨削時以等高塊墊在工件下面，四面擋塊抵死，加工時小進刀，多光刀，加工好一面后，可不用再墊等高塊，直接吸附加工，這樣可改善磨削效果，達到平行度要求。</P軸類零件具有回轉面，其加工廣泛采用內外圓磨床及工具磨床。加工過程中，頭架及頂尖相當于母線，如果其存在跳動問題，加工出來的工件同樣會產生此問題，影響零件的質量，因此在加工前要做好頭架及頂尖的檢測工作。進行內孔磨削時，冷卻液要充分澆到磨削接觸位置，以利于磨削的順利排出。加工薄壁軸類零件，最好采用夾持工藝臺，夾緊力不可過大，否則容易在工件圓周上產生“內三角”變形。

3.電加工控制

現代的模具工廠，不能缺少電加工，電加工可以對各類異形、高硬度零件進行加工，它分為線切割與電火花二種。

線切割加工中，通常采用人工碰火花的方法來確定加工時電極絲的位置。該方法雖然簡便、易行，但電極絲逐步逼近工件基準面時，開始產生脈沖放電的距離往往并非正常加工條件下電極絲與工件的放電距離。因此，對于位置精度要求較高的模具零件，很難用人工碰火花的方法來保證其精度。

如圖1所示，要在某尺寸為120ⅹ70mm的工件上加工出一個直徑大小為φ20mm的圓孔。由于該圓孔的位置要求較高，為±0.01mm，很難用人工碰火花的的方法直接保證。

此時，可以采用預先加工“工藝孔”的辦法來保證其精度。如圖2所示，先采用人工碰火花的操作步驟在圖紙所示的圓孔中心處切割一邊長為4ⅹ4mm的正方形孔作為工藝孔。之后，用量具測量一下方孔的中心位置是否與圓孔的中心位置一致，若有誤差，可以在切割圓孔時作適當的調整，以保證所切割的圓孔的中心位置符合圖紙的要求。這樣，就可以很好地保證該圓孔的中心位置的精度。

慢走絲線切割加工精度可達±0.003mm，粗糙度Ra=0.2μm。加工開始時，要先檢查機床的狀況，查看水的去離子度，水溫，絲的垂直度，張力等各個因素，確保良好的加工狀態。線切割加工是在一整塊材料上去除加工，它破壞了工件原有的應力平衡，很容易引起應力集中，特別是在拐角處，因此當R＜0.2(特別是尖角)時，應向設計部門提出改善建議。加工中處理應力集中的方法，可運用矢量平移原理，精加工前先留余量1mm左右，預加工出大致形狀，然后再進行熱處理，讓加工應力在精加工前先行釋放，保證熱穩定性。

加工凸模時，絲的切入位置及路徑的選擇要仔細考慮。如圖3所示，工件左端夾持，加工時選擇路線①比路線②要好，因為路線①工件與材料的夾持部位聯接緊密，加工穩定，若采用路線②，第一遍進刀后，工件成懸壁狀，受力差，影響后續幾遍加工。路線③，采用打孔穿絲加工，效果最佳。高精線切割加工，通常切割遍數為四次，可以保證零件質量。當加工帶有錐度的凹模時，見圖4，本著快速高效的立場，第一遍粗加工直邊，第二邊錐度加工，接著再精加工直邊，這樣可不需進行X段垂直向精加工，只精加工刃口段直邊，既節約時間又節約成本。

電火花加工先要制作電極，電極有粗、精之分。精加工電極要求形狀符合性好，最好用CNC數控機床加工完成。電極的材質選擇上，紫銅電極主要用于一般鋼件加工。Cu-W合金電極，綜合性能好，特別是加工過程中消耗量明顯比紫銅小，配合足量的沖刷液，很適合難加工材料加工及截面形狀復雜件精加工。Ag-W合金電極比Cu-W合金電極性能更優，但其價格高，資源少，一般較少采用。制作電極時，需要計算電極的間隙量及電極數量，當進行大面積或重電極加工時，工件和電極裝夾要牢固，保證具有足夠的強度，防止加工松動。進行深臺階加工時，對電極各處的損耗及因排液不暢引起的電弧放電，要予以注意。

4.表面處理及組配

零件表面在加工時留下刀痕、磨痕是應力集中的地方，是裂紋擴展的源頭，因此在加工結束后，需要對零件進行表面強化，通過鉗工打磨，處理掉加工隱患。對工件的一些棱邊、銳角、孔口進行倒鈍，R化。一般地，電加工表面會產生6-10μm左右的變質硬化層，顏色呈灰白色，硬化層脆而且帶有殘留應力，在使用之前要充分消除硬化層，方法為表面拋光，打磨去掉硬化層。

在磨削加工、電加工過程中，工件會有一定磁化，具有微弱磁力，十分容易吸著一些小東西，因此在組裝之前，要對工件作退磁處理，并用乙酸乙脂清洗表面。組裝過程中，先參看裝配圖，找齊各零件，然后列出各零件相互之間的裝備順序，列出各項應注意事項，然后著手裝配模具，裝配一般先裝導柱導套，然后裝模架和凸凹模，然后再對各處間隙，特別是凸凹模間隙進行組配調整，裝配完成后要實施模具檢測，寫出整體情況報告。對發現的問題，可采用逆向思維法，即從后工序向前工序，從精加工到粗加工，逐一檢查，直到找出癥結，解決問題。

結束語

實踐證明，良好的精加工過程控制，可以有效減少零件超差、報廢，有效提高模具的一次成功率及使用壽命。