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1、第10章 刨削加工与刨床,10.1 刨削加工10.2 刨床,10.1 刨削加工,10.1.1 刨削1 刨削的应用刨削是以刨刀相对工件的往复直线运动与工作台（或刀架）的间歇进给运动实现切削的加工方法。刨削可以加工平面、平行面、垂直面、台阶、沟槽、斜面、曲面等，如图101所示。刨削加工的精度可达IT9IT8，最高可达IT6，表面粗糙度Ra值可达6.31.6 m，最低可达0.8 m，能基本满足一般平面加工的要求。,图 10-1 刨削加工示意图,2 刨削的运动刨削的运动因机床的不同而异, 如图10-2所示。在牛头刨床上刨削时，刀具的直线往复移动是主运动，工件的横向间歇移动是进给运动，如图102(a)所
2、示。在龙门刨床上刨削时， 工件的直线往复移动是主运动，刀具的横向间歇移动是进给运动，如图102(b)所示。刨刀或工件前进时切下切屑的行程称为工作行程，返程时不切削称为空行程。空行程刨刀需抬起让刀， 以避免刀具和工件的摩擦。,图 10-2 刨削运动 (a） 牛头刨床上的刨削; (b） 龙门刨床上的刨削,3 刨削的特点(1) 刨削在主运动的同时没有进给运动，故刀具的角度不因切削运动变化而变化。 (2) 刨削加工的过程是在断续切削，刀具在空行程中能得到自然冷却。 (3) 刨削的主运动是往复运动，回程时不切削，限制了切削速度的提高。 (4) 刨削一般生产率比较低，但在加工狭长表面如导轨、 长槽等时，由
3、于减少了进给次数，可以采用多件、多刀等， 生产率也可提高。,10.1.2 刨刀1 刨刀的种类刨刀是刨削加工所使用的工具。刨刀的种类很多，可按加工表面的形状和用途分类，也可按刀具的形状和结构分类。 (1） 按加工表面的形状和用途，刨刀可以分为平面刨刀、 偏刀、切刀、弯切刀、角度刀和样板刀等。其中，平面刨刀用于刨削水平面；偏刀用于刨削垂直面、台阶面和外斜面等； 切刀用于切断和刨削直槽等；弯切刀用于刨削T形槽；角度刀用于刨削燕尾槽和内斜面等；样板刀用于刨削V型槽和特殊形状的表面等。 具体可参照图10-1分析。,(2） 按刀具的形状和结构，刨刀可分为左刨刀和右刨刀、 直头刨刀和弯头刨刀、整体刨刀和组合
4、刨刀等。 图10-3是直头刨刀和弯头刨刀的工作示意图。当刨削力过大或刨削较硬的工件时，直头刨刀的刀杆受力变形向后弯曲，刀尖容易啃入已加工表面，发生“扎刀”或“崩刀”现象，影响加工表面的粗糙度，如图10-3(a)所示； 而弯头刨刀切削时就不易产生这种现象,如图10-3(b)所示。,图 10-3 直头刨刀和弯头刨刀 (a） 直头刨刀; (b） 弯头刨刀,图10-4是一种宽刃精刨刀的结构。这种刨刀刃宽小于50 mm时，刀片材料采用硬质合金（YG6, YG8）；刃宽大于50 mm时，刀片材料采用高速钢。刀片安装的前角一般为-10-15，后角为315。刨刀刃磨后要对前、后刀面进行研磨，使其表面粗糙度Ra
5、值小于0.1 m。,图 10-4 宽刃精刨刀,2 刨刀的角度刨刀的几何角度及其选取原则基本与车刀相同。 刨削过程冲击较大，为了使切入工件时的冲击力不作用在刀尖而作用在刀刃上，刨刀的前角应比车刀的前角约小510，刃倾角约为-1020， 主偏角一般在4575。,10.2 刨 床,用刨刀加工工件表面的机床称为刨床。刨床类机床主要有牛头刨床、龙门刨床和插床等类型。 其组、系代号及主参数如表10-1所示。,表10-1 常用刨床组、 系代号及主参数,10.2.1 牛头刨床牛头刨床主要由床身、滑枕、刀架、工作台、横梁等组成， 因其滑枕和刀架形似牛头而得名，如图10-5所示。牛头刨床的主运动是滑枕3带动刀架2
6、在水平方向所作的直线往复运动。滑枕3装在床身4顶部的导轨上，由床身内部的曲柄摇杆机构传动，实现主运动。通过调整变速手柄5可以改变滑枕的运动速度，行程长度则可通过滑枕行程调节手柄6调节。 刀具安装在刀架2前端的抬刀板上，转动刀架上方的手轮， 可使刀架沿刀架座上的垂直导轨上下移动，以调整刨削深度。 调整刀架座可使刀架绕水平轴左右偏转60，用以刨削斜面或斜槽。滑枕回程时，抬刀板可将刨刀朝前方抬起，避免刀具擦伤已加工表面。工件装夹在工作台1上，可沿横梁8上的导轨作间歇的横向进给运动。横梁8带动工作台沿床身的竖直导轨上下移动，以调整工件与刨刀的相对位置。图中7为手轮。,图 10-5 牛头刨床,牛头刨床的
7、传动方式有机动和液压两种。在机械传动方式中，曲柄摇杆机构最为常见。用曲柄摇杆机构传动时，滑枕的工作速度和空行程速度都是变值。图10-6(a)所示为曲柄摇杆机构传动的滑枕速度图。当牛头刨液压传动时，滑枕的工作速度和空行程速度都是定值，如图10-6(b)所示。,图 10-6 滑枕速度图 (a） 机械传动的速度图; (b） 液压传动的速度图,10.2.2 龙门刨床图10-7是龙门刨床的外形图。龙门刨床因有一个“龙门”式框架而得名。龙门刨床的主运动是工作台9带动工件沿床身 10 的水平导轨作直线往复运动。横梁2上的立刀架5、6可沿横梁导轨作间歇的横向进给运动，用于刨削工件的水平表面。 立刀架上的溜板可
8、使刨刀上下移动，作切入运动或刨削竖直平面。此外，刀架溜板还能绕水平轴调整至一定的角度，用于加工斜面。装在左、右立柱上的侧刀架1和8可沿立柱导轨作垂直方向的间歇进给运动，用于刨削工件的竖直平面。横梁可沿立柱导轨升降，以调整刀具与工件的位置。各个刀架都有自动抬刀装置，在工作台回程时，刀板自动抬起，可避免刀具擦伤已加工表面。,图 10-7 龙门刨床,10.2.3 插床1. 插削加工插削是指用插刀相对工件作垂直运动的加工方法。插削主要用于加工工件的内表面，如键槽、花键孔、多边形孔等， 如图10-8所示。插削生产率低，所以只用于单件小批量生产， 成批生产中已被拉削替代。,图 10-8 插削加工示意图 (a） 插键槽; (b) 插方孔; (c) 插六方形孔; (d) 插花键孔,2. 插床插床又称为“立式刨床”，其主运动是滑枕带动插刀作上下往复直线运动。图109 是插床的外形图。滑枕 5 向下移动为工作行程，向上为空行程。滑枕导轨座绕立柱上的销轴， 可在小范围内调整角度( )，以加工倾斜表面。下滑座 2 和上滑座 3 可分别带动工件实现横向和纵向的进给运动。 圆工作台 4 可沿圆周方向作间歇进给运动，其分度由分度装置8实现。,图10-9 插床,
