《模块11 刨削、钻削、镗削加工》由会员分享，可在线阅读，更多相关《模块11 刨削、钻削、镗削加工（119页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、模块11 刨削、钻削、镗削加工,刨削加工是指在刨床上利用刨刀对工件进行切削加工的加工方式，主要适用于加工各种平面、斜面、沟槽和成形面等；钻削加工是指利用钻床在工件上进行孔的加工或对工件上所存在的各种类型的孔进行二次切削加工的加工方式；镗削加工是指利用镗床对工件上所存在的孔进行切削加工的加工方式。这3种加工方式不同，在实际中的应用也不同。本模块主要学习刨削、钻削、镗削加工的原理、结构及运动、工艺特性、刀具和工件的装夹及加工方法。,模块11 刨削、钻削、镗削加工,课题1 刨削加工 课题2 钻床及钻削加工 课题3 镗床及镗削加工,课题1 刨削加工,一、课题引入 二、课题分析 三、相关知识,知识点 牛
2、头刨床的结构与功能。 刨削的主要内容及工艺特点。 技能点 能够根据实际条件确定垫块的刨削方法。,课题1 刨削加工,一、课题引入 现要求在刨床上加工一个长、宽、高均为70mm的正方体垫块，要求其尺寸误差要控制在0.1mm范围之内，试确定其加工方法。,课题1 刨削加工,二、课题分析 刨削加工是常用的加工非圆柱面的加工方法，只有在掌握了刨削加工的基本原理、特点、加工范围、刀具的选择及切削用量的选择，才能在实际应用中正确使用，并保证工件达到相应的精度要求，所以本课题就学习这方面相关的内容。,课题1 刨削加工,三、相关知识 (一) 刨削加工原理及其特点 刨床的类型很多，主要有牛头刨床、龙门刨床、单臂刨床
3、、插床和拉床等。不同类型的刨床，其加工特点各不相同，但其工作原理是相似的，即利用刀具和工件之间产生相对直线往复运动来达到切除多余材料的目的。 刨削加工的运动是间歇性进给运动，所以其工艺特点主要表现在以下几个方面：,课题1 刨削加工,(1) 刨削加工过程中，主运动在工件行程中对工件进行刨削，而回程不进行切削，属于空行程，因此工作效率较低。 (2) 刨削加工时，刚开始切入时有冲击，切削不平稳。 (3) 刨床及其刀具结构简单，调整方便，通用性好。 【知识链接】 刨削加工主要用于加工各种平面、斜面、沟槽及成形表面，其典型的应用见表11-1。,课题1 刨削加工,表11-1 刨削加工的应用,刨成形面,刨燕
4、尾槽,刨梯形槽,刨垂直沟槽,刨斜面,刨台阶面,刨垂直面,刨平面,课题1 刨削加工,(二) 刨床 目前，在工厂中使用的刨床可分为两大类：牛头刨床和龙门刨床。前者适用于单件、小批生产，中小型工件加工；而后者适用于加工大型工件，且加工精度较高。 刨床的编号举例如下，如编号BC6068B中，B表示刨床；C为通用特性代号，表示加重型；60表示牛头刨床；68表示最大刨削长度的1/10，即680mm；B表示作了第二次重大改进。 1. B665牛头刨床的主要部件名称和功用 B665牛头刨床的外观结构如图11-1所示，它主要由床身、滑枕、刀架、工作台、横梁、变速机构、摆杆机构和进刀机构等组成。各部分的功用分别如
5、下：,课题1 刨削加工,图11-1 B665型牛头刨床外形图,课题1 刨削加工,(1) 床身。它用来支承和连接刨床的各部件。其顶面导轨供滑枕作往复运动，侧面导轨供横梁和工作台升降，横梁是调节工作台横向位置的基准。床身内部有传动机构。 (2) 滑枕。滑枕是长条形空心铸件，滑枕内部装有丝杆、摇杆叉和一对圆锥齿轮，用来调整滑枕的前后位置，滑枕的下方有两条导轨与床身上面的导轨面相连接。 (3) 摆杆机构。摆杆机构的作用是把电动机的转动变成滑枕的往复运动，由摆杆、滑块、销座和摆杆齿轮等组成。,课题1 刨削加工,(4) 变速机构。它用于改变滑枕的运动速度。 (5) 刀架。它用于装夹刨刀，并使刨刀沿一定方向
6、移动。 (6) 工作台。它用于装夹工件。 (7) 横梁。横梁装在床身前面的两条垂直导轨上，可以沿导轨升降，并能使工作台沿横梁水平运动。 (8) 进刀机构。一般指工作台横向进刀机构，大多数采用棘轮、棘爪机构。,课题1 刨削加工,2. 牛头刨床的调整与操纵 (1) 滑枕行程长度的调整。被加工的工件有长有短，滑枕行程长度可以作相应的调整，调整时先将摆杆机构端部的滚花螺母松开，再用方孔摇把转动摆杆机构端部的方头，就可以改变滑枕行程的长度，调整合适后应把滚花螺母拧紧。,课题1 刨削加工,(2) 滑枕起始位置的调整。根据被加工的工件装夹在工作台的前后位置，滑枕的起始位置也要作相应的调整。调整时，先松开滑枕
7、上部的手柄，再用方孔摇把转动滑枕上的方头就能改变滑枕的起始位置，调整好后应将手柄拧紧。 (3) 滑枕行程速度的变换。变速必须在停车后进行，以免损坏齿轮。根据需要改变变速机构手柄的位置，可使滑枕得到6种不同的速度。,课题1 刨削加工,(4) 工作台横向走刀的调整。B665型牛头刨床工作台横向进刀量的调整是采用改变棘爪架每摆动一次棘爪拨动棘轮齿数的办法来实现的。 (5) 工作台垂直方向的调整。工作台的高低位置需要根据被加工的工件的高度来确定。调整时，先松开横梁垂直导轨的夹紧压板和工作台支架的螺母，然后用方孔摇把转动方头，工作台便可作垂直方向的移动，调整好之后应将夹紧压板压紧，支架螺母拧紧。,课题1
8、 刨削加工,(6) 刀架的使用方法。B665型牛头刨床刀架手轮转一圈，刨刀则移动5mm；手轮每动一格，刨刀则移动0.1mm。刨水平面时，刀架的刻度转盘应对准零位，并将滑板左边的压紧螺钉拧紧，防止掉刀，刀箱要处于中间位置；刨垂直面时，刀架的刻度转盘应对准零位，但滑板的压紧螺钉应松开，同时还要把刀箱的上部向离开被加工面的方向偏转适当的角度，并拧紧刀箱的压紧螺母，使刨刀在回程时能沿加工面滑动，有利于保护刨刀；刨斜面时，除刀架刻度盘应向斜面相应的方向转过90-(为斜面和水平面之间的夹角)外，其余的和刨垂直面相同。,课题1 刨削加工,【知识链接】 B2010A型龙门刨床的型号含义：B是刨床类；数字20代
9、表龙门刨床；数字10代表最大加工宽度的1/100，即1 000mm；后面A代表该机床是在B2010的基础上改进的。 B2010A型龙门刨床的外形结构如图11-2所示，其工作原理和加工特点与牛头刨床所不同，工作台以作直线往复运动为主运动，刨刀作进给运动。,课题1 刨削加工,图11-2 B2010A型龙门刨床外形图,课题1 刨削加工,龙门刨床传动平稳、刚度较大、行程长、精度高，适用于加工大型工件。另外可利用强力刨刀进行强力刨削；用宽刃精刨刀代替刮研进行精刨，如大型机床导轨的刨削等。,课题1 刨削加工,(三) 刨刀和刨削用量 1. 刨刀选择 1) 刨刀的分类 刨刀由刀杆和刀头两部分组成，刀杆材料为4
10、5钢。刀头是刨刀的切削部分，它的组成与前面讲过的车刀基本相似。刨刀按加工形式和用途的不同，有平面刨刀、偏刀、切刀、角度刀和内孔刀等几种类型，具体如图11-3所示。,课题1 刨削加工,图11-3 常用刨刀类型 (a) 平面刨刀；(b)、(d) 阶台刨刀；(c) 普通偏刀；(e) 角度刀；(f) 切刀；(g) 弯切刀；(h) 割槽刀,课题1 刨削加工,2) 刨刀几何形状的选择 (1) 前角0。在实际生产中，常根据工件材质来选择前角，可参考表11-2选用。,表11-2 刨削前角的数值, 35,510 46,812 48,1220 ,高速钢 硬质合金,刀头 材料,铸铁,硬钢,中硬钢,软钢,被加工材料,
11、课题1 刨削加工,(2) 后角0和副后角1。一般情况下后角和副后角相差不多，可参考以下数值选用，加工铸铁时后角取48，加工硬度较低的钢时取6左右，加工硬度较高的钢时取4左右。 (3) 主偏角 和副偏角 。通常平面刨刀的主偏角为3075，加工刚度较差的工件时用6090，副偏角一般取530，而以510为最好。,课题1 刨削加工,(4) 过渡切削刃和刀尖圆弧半径。刨削加工时，为了减少刀具的磨损，一般刨刀都磨有直线形过渡切削刃或圆弧形过渡切削刃。 粗刨刀的直线形过渡切削刃的偏角一般取 =1030，刃宽b=0.53mm，刀尖圆弧半径r一般取l3mm。,课题1 刨削加工,【知识链接】 刨刀刃磨的目的是要得
12、到锋利的切削刃和正确的刀具形状，以利于刨削加工。磨刀时，应先磨主后面，再磨副后面，然后磨前面，最后磨倒棱及卷屑槽，再修整。磨刨刀时应注意以下事项： (1) 磨刀前要检查砂轮有无裂缝，人尽可能站在砂轮侧面。 (2) 应使用砂轮的正面磨刀，尽可能不用侧面，只有磨卷屑槽时，才用砂轮的棱边。,课题1 刨削加工,(3) 磨刀时要左右移动刀具，不应始终停留在一处。 (4) 刃磨高速钢刀具时，应时常沾水冷却，以免刀头温度过高而退火；刃磨硬质合金刀具时，却不能沾水。,课题1 刨削加工,(5) 为了防止切屑飞入眼中，磨刀时要戴上护目镜。 另外还要注意，在精刨刀用砂轮刃磨后，应用油石细磨其前面和后面。,课题1 刨
13、削加工,2. 刨削用量的选择 (1) 背吃刀量 。背吃刀量 受机床性能和刀具性能的限制及工件加工表面的质量要求，工件表面的加工余量一般分几次刨去。实际加工时，可参考以下数值：粗加工时取背吃刀量 =57mm，加工表面粗糙度值Ra一般为6.3 左右；半精加工时取背吃刀量 =l2mm，加工表面粗糙度值Ra一般为3.2 左右；精加工时取背吃刀量 =0.30.8mm，加工表面粗糙度值Ra一般为1.6 左右。,课题1 刨削加工,(2) 进给量。粗加工时，应当考虑刀具的强度、工件的刚度、机床的性能，尽可能选用较大的进给量。在半精加工和精加工时，应根据工件表面的质量加工要求，选用合理的进给量。,课题1 刨削加
14、工,(3) 刨削速度vc。当背吃刀量和进给量选择好以后，就可以根据刀具耐用度来选择合理的切削速度。若选用的切削速度太大，则刀具耐用度低，要经常磨刀；若选用的切削速度太小，则加工时间增长，都对提高生产率不利。此外，还须注意观察实际的切削情况，如工件的装夹是否稳定可靠，机床的刚度和功率是否足够，切削时是否有振动，切屑的形状及其排出的情况是否良好等。对这些具体情况进行具体分析，然后对所选用的切削用量进行适当的调整。,课题1 刨削加工,(四) 刨削前刀具和工件的装夹 刨刀装于刀架前端的矩形孔内，并由前面的顶丝夹紧。其中牛头刨床的刀架没有抬刀装置，因而，刨刀在回程时刀具和工件间有摩擦。,课题1 刨削加工
15、,在牛头刨床上刨削中小型面状工件时，工件可以直接装于工作台上。如图11-4所示即为用工作台台面、挡块和螺丝撑定位和夹紧工件，刨削工件上水平平面的情况。如图11-5所示是靠工件上的凸台或者孔用螺丝压板夹紧工件的情况。其中，图11-5(a)是利用凸台直接夹紧，图11-5(b)是为了防止变形在凸台下支撑一块垫铁，图11-5(c)是为了夹紧可靠而把垫铁置于凹槽内，图11-5(d)是利用塞进孔内的压板夹紧工件。为了不破坏孔的表面和夹紧可靠，压板上塞入孔内的部分需做成圆柱形。,课题1 刨削加工,图11-4 用挡块和螺丝撑在工作台上夹紧工件,课题1 刨削加工,图11-5 用工件侧面的凸台和孔夹紧工件,课题1
16、 刨削加工,有些工件可以直接装夹在平口钳上加工，而平口钳则装于刨床的工作台上，如图11-6所示，这样便于节省装夹工件的时间。有时为便于装夹时找正工件，常事先在工件上划线。,课题1 刨削加工,图11-6 利用平口钳装夹工件,课题1 刨削加工,【知识链接】 轴类工件的装夹方法如图11-7所示，其中图11-7(a)是在工作台上用斜铁和螺丝挤铁夹紧工件；图11-7(b)是用螺丝压板将工件装夹在工作台侧工作面上，刨削轴的端部；图11-7(c)是在工作台上用螺丝压板和V形铁夹紧工件；图11-7(d)是工件装夹在工作台上的平口钳内。不论是那种安装，在夹紧前都需要将位置放正，然后夹紧；夹紧力都不能使工件产生过大的变形。要防止在刨削中松开夹紧，以免由于弹性变形而影响工件精度。对于一些薄壁类易变形的零件，在夹紧时尤其要注意夹紧力大小、方向和位置，有时还需要在易变形处加上支承螺钉。,
