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1、第三章 刨削加工,3.1 概 述,刨削加工的基本知识 在刨床上利用刨刀加工工件的方法称为刨削，是金属切削加工中常用的方法之一。,图示为牛头刨床刨削平面时的刨削运动及刨削用量。,主运动及切削速度 V。刨刀的往复直线运动是主运动，主运动的线速度为切削速度，可用下式计算： VLn1000(m/min) 式中： L刀具往复行程长度(mm)； n刀具每分钟往复行程次数(dstr/min),进给运动及进给量 f。工件的横向间歇移动是进给运动，刀具每往复运动一次，工件（或刀具）横向移动的距离称为进给量。B665牛头刨床上的进给量可用下式计算，即 f = k/3（mm/dstr） 式中： k刨刀每往复行程一次
2、棘轮被拨过的齿数。 刨刀深度 a。每次进给过程中，已加工面与待加工面之间的垂直距离称为刨削深度，单位为。,龙门刨床上工件的往复直线运动为主运动，刀具的横向间歇移动是进给运动。,刨削加工的特点与加工范围,刨削加工的主运动为往复直线运动，工作行程速度慢，回程速度快又不切削。 刀具在切入和切出时产生冲击和振动，限制了切削速度的提高。 又由于回程不能切削，增加了辅助加工时间。,刨削加工特点,刨削用的刨刀属于单刃刀具，一个表面往往要经过多次行程才能加工出来，基本工艺时间较长。所以，刨削的生产率一般低于铣削加工，但对于窄而长的表面加工，在龙门刨床上采用多刀（或多件装夹）加工时，刨削的生产率可能高于铣削加工
3、。,刨床的结构比车床和铣床简单，调整和操作简便，加工成本低。刨刀与车刀基本相同，形状简单，制造、刃磨、安装方便。因此，刨削加工具有一定的通用性。,刨削的加工范围,刨削主要用于加工平面，如水平面、垂直面、斜面、直槽、形槽、燕尾槽等。牛头刨床装上夹具还可以加工齿轮、齿条等成形表面。一般用于单件小批量生产。如图所示为刨削的加工范围。 刨削加工的工件尺寸公差等级一般为IT8IT10级，表面粗糙度 Ra1.66.3。,【实训操作与思考】,熟悉牛头刨床的结构，并能够掌握其滑枕的调整方法和一般刨刀的安装。 刨削加工有哪些加工范围？,3.2 牛头刨床与刨刀,刨床可以分为牛头刨床和龙门刨床两大类，牛头刨床主要加
4、工较小的零件表面，而龙门刨床主要加工较大的箱体、支架、机床导轨等零部件表面。下面以牛头刨床为例进行介绍。,牛头刨床的型号按照金属切削机床型号编制方法的规定表示方法，如，其中，为分类代号：刨床类机床；为组，系代号：牛头刨床；为最大刨削长度。,牛头刨床的组成部分,牛头刨床主要由床身、滑枕、刀架、工作台、横梁等部分组成，如图所示。,工作台,刀架,滑枕,床身,摆杆机构,电动机,进给机构,横梁,床身。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，侧面导轨供工作台升降。床身内部有齿轮变速机构和摆杆机构，供改变滑枕的往复运动速度和行程长度。,滑枕。主要用来带动刨刀作直线往复运动（即主运动），前端装
5、有刀架，共内部装有丝杠螺母传动装置，可用以改变滑枕的往复行程位置。,刀架。如图所示，用以夹持刨刀。摇动刀架进给手柄，滑板便可沿转盘上的导轨移动，带动刨刀上下作进刀或退刀。,工作台是用来安装工件的，台面上的形槽可穿入螺栓来装夹工件或夹具。工作台可随横梁在床身的垂直导轨上作上下调整，同时可在横梁的水平导轨上作水平方向移动或间歇的进给运动。,牛头刨床的传动,现以牛头刨床的传动路线为例，讲述其传动路线。,摆动机构。电动机启动后运动经带传动传到齿轮变速机构，带动大齿轮转动，使大齿轮端面上的滑块也随之转动，迫使摆杆绕下支点摆动，又通过上支点带动滑枕作往复直线运动。 滑枕向前运动工作行程时，滑块的转角为；滑
6、枕向后运动（回程）时，滑块的转角为；由于，所以工作行程时的速度慢，回程时的速度快。,滑枕运动到两端时速度为零，运动到中间时速度最高，即滑枕在运动过程中的速度是变化的。,【实训操作与思考】,断电练习牛头刨床各手柄操作（手动工作台及滑枕的移动、小刀架的进退刀移动、行程起始位置的调整、行程长度的调整）。 低速开车练习操作牛头刨床。,刨刀,刨刀的基本知识 刨刀的特点。刨刀的几何参数与车刀相似。但由于刨削属于断续切削，刨刀切入时，受到较大的冲击力，所以一般刨刀刀体的横截面比车刀大1.251.5倍。,平面刨刀的几何角度如图所示。通常前角025，后角038，主偏角 K4575，副偏角 Kr515，刃倾角s0
7、15。为了增加刀尖的强度，刨刀的刃倾角s一般取负值。,刨刀一般做成弯头，这是刨刀的一个显著特点。在切削中，当弯头刨刀受到较大的切削力时，刀杆可绕 O点向上方产生弹性弯曲变形，而不致伤及工件的已加工面。而直头刨刀受力后产生弯曲变形会啃入工件的已加工面，从而损坏刀刃及已加工面。,刨刀的种类及用途。刨刀的种类很多。按其用途不同可分为平面刨刀、偏刀、角度偏刀、切刀及成形刨刀等。 平面刨刀用来加工水平面，偏刀用来加工垂直水平面或斜面，角度偏刀用来加工具有一定角度的表面，切刀用来加工各种沟槽或切断，成形刨刀用来加工成形面。常见的刨刀如图所示。,刨刀的安装 加工水平面时，在安装刨刀前，先松开转盘螺钉调整转盘
8、对准零线，以便准确地控制吃刀深度。 再转动刀架进给手柄，使刀架下端面与转盘底侧基本相对，以增加刀架的刚性，减少刨削中的冲击振动。,最后将刨刀插入刀套内，刀头伸出量不要太长，以增加刚性，防止刨刀弯曲时损伤已加工面，拧紧刀套螺钉将刨刀固定。如需调整刀座偏转角度，可松开刀座螺钉，转动刀座。,【实训操作与思考】,选择直头刨刀或弯头刨刀，按照加工水平面的要求，将刨刀正确地安装在刀架上。 在牛头刨床上练习安装刨刀。,3.3 刨削加工,在刨床上，如果是加工单件小批量生产的工件，常用平口钳或螺栓、压板来装夹工件；若加工成批大量生产的工件，可用专门设计制造的专用夹具来装夹工件。,用螺栓、压板装夹工件时，一定要注
9、意压板及压点的位置要合理，垫铁的高度要合适，以防止工件松动而破坏定位，如图所示。工件夹紧后，要用划针盘复查加工线与工作台的平行度或垂直度。,刨削加工,刨平面 粗刨时，用平面刨刀；精刨时，用圆头精刨刀。切削刃圆弧半径为35。刨削深度 a0.22，进给量 f0.330.66mm/dstr，切削速度 v1750m/min。粗刨时刨削深度和进给量应取大值，切削速度取低值；精刨时切削速度取高值，刨削深度和进给量应取小值。,刨垂直面和斜面,刨垂直面。刨垂直面是用刀架作垂直进给运动来加工平面的方法。 常用于加工台阶面和长工件的端面。 加工前，要调整刀架转盘的刻度线对准零线，以保证加工面与工件底平面垂直。,刀
10、座应偏转1015，使其上端偏离加工面的方向。刀座偏转的目的是使抬刀板在回程时携带刀具抬离工件的垂直面，以减少刨刀的磨损，并避免划伤加工面。 精刨时，为减小表面粗糙度，可在副切削刀刃上接近刀尖处磨出12mm的修光刃。装刀时，应使修光刃平行于加工面。,刨斜面。与水平面成一定角度的平面叫斜面。 零件上的斜面分为内斜面和外斜面两种。 通常采用倾斜刀架法刨斜面，就是把刀架和刀座分别倾斜一定角度，从上向下倾斜进给进行刨削，如图所示。,刨斜面时，刀架转盘的刻度不能对准零线，刀架转盘扳过的角度是工件斜面与垂直面之间的夹角。刀座偏转的方向与刨垂直面时相同，即刀座上端偏离加工面。,刨形槽,槽类零件很多，如直角槽、形槽、形槽、燕尾槽等。 形槽主要用于工作台表面装夹工件。直角槽、形槽、燕尾槽多用于零件的配合表面。形槽还可以用于夹具的定位表面。 加工槽类零件的方法常用刨削和铣削。在此仅介绍刨削形槽的方法。,其刨削步骤如下： 先用切刀刨出直角槽，使其宽度等于形槽槽口的宽度，深度等于形槽的深度，如图（a）所示。 用右弯头切刀刨削右侧凹槽，如图（b）所示，如果凹槽的高度较大，用一刀刨出全部高度有困难，可分几次刨出。最后用垂直进给将槽壁精刨。,用左弯头切刀刨削左侧凹槽，如图（c）所示。 用刨刀倒角，如图（d）所示。,【实训操作与思考】,在牛头刨床上刨削如图所示的工件。,按图所示工件刨削燕尾槽。,
