《机械加工技术》-第4章

4.1刨工实训的目的与要求①了解刨削加工的工艺特点及加工范围。②了解刨削加工设备和刀具的性能、用途、使用方法。③掌握刨床的操作要领和其主要调整方法。④掌握在牛头刨床上正确装夹刀具与工件的方法，完成平面与垂直面的刨削加工。返回4.2刨工安全操作规程①进入实训场地必须穿戴工作服。操作时不准戴手套，女工须戴工作帽。②开车前给各加油点加油，试车正常后方可工作。③多人共用一台刨床，只能一人操作，严禁两人同时操作。④加工前检查刀具、工作台前有无障碍物，冲程前后不准站人，以防发生人身危险。⑤工作台和滑枕的调整不能超过极限位置，以防发生人身和设备事故。⑥加工前检查刀具和紧固装置，调整刀具位置高出加工工件１０ｍｍ以上，以免开车时碰刀。下一页返回4.2刨工安全操作规程⑦必须停车变速。刨床运转切削时，操作者应站在工作台左侧，不得站在对面。⑧开车时不得把头伸在冲头前看尺寸线和切削面，禁止用手去摸工件，防止碰伤或刨屑崩伤。⑨切削中不得测量尺寸，不得用嘴吹铁屑。⑩坚守工作岗位，有事离开刨床时，必须停车。瑏瑡工作结束后，应关闭总电源开关，将工量具擦净放好，擦净机床，做到工作场地清洁整齐。上一页返回4.3刨床基础知识４.３.１刨削加工概述用刨刀对工件作水平直线往复运动的切削加工称为刨削。刨床主要用来加工零件上的平面（水平面、垂直面、斜面等）、各种沟槽（直槽、Ｔ形槽、Ｖ形槽、燕尾槽等）及曲面。基本工作范围如图４－１所示。在刨床上加工的典型零件如图４－２所示。在牛头刨床上刨水平面时，刀具的直线往复运动为主运动，工件的间歇移动为进给运动，此时的切削量如图４－３所示。刨削切削用量包括刨削速度、进给量和背吃刀量。下一页返回4.3刨床基础知识刨削速度是指主运动的平均速度，单位是ｍ／ｓ；进给量／是指主运动往复运动一次工件沿进给方向移动的距离，单位为ｍｍ／ｓｔｒ；背吃刀量是工件已加工表面和待加工表面之间的垂直距离，单位为ｍｍ。由于刨削的切削速度低，并且只是单刃切削，返回行程又不工作，所以除刨削狭长平面（如床身导轨面）外，生产效率均较低。但因刨削使用的刀具简单，加工调整方便、灵活，故广泛用于单件生产、修配及狭长平面的加工。４.３.２刨床刨削类机床一般指牛头刨床、龙门刨床和插床。上一页下一页返回4.3刨床基础知识１.牛头刨床牛头刨床是刨削类机床中应用最广泛的一种，它适于刨削长度不超过１０００ｍｍ的中、小型工件，其尺寸精度一般为ＩＴ８～ＩＴ９，也可达到ＩＴ６，表面粗糙度值一般为１.６～３.２μｍ。图４－４所示为Ｂ６０６５牛头刨床。Ｂ６０６５的含义是：Ｂ为刨插类机床，６０为牛头刨床，６５为最大刨削长度６５０ｍｍ。２.龙门刨床龙门刨床因有一个龙门式的框架而得名。龙门刨床主要用于加工大型零件上长而窄的平面、大平面或同时加工多个小型零件的平面。龙门刨床的主运动是工作台的往复直线运动。上一页下一页返回4.3刨床基础知识进给运动由刀架完成，刀架除垂直刀架外还有侧刀架。垂直刀架可沿横梁导轨作横向进给，用以加工工件的水平面；侧刀架可沿立柱导轨作垂直进给，用以加工工件的垂直面。刀架也可绕转盘旋转和沿滑板导轨移动，用来调整刨刀的工作位置和实现进刀运动。刨削时要调整好横梁的位置和工作台的行程长度。图４－９所示为龙门刨床。龙门刨床的主运动是工作台（工件）的直线往复运动，进给运动是刀架（刀具）的移动。机床上两个垂直刀架可在横梁上作横向进给运动，以刨削水平面；两个侧刀架可沿立柱作垂直进给运动，以刨削垂直面；各个刀架均可扳转一定的角度，以刨削斜面。横梁可沿立柱导轨升降，以适应不同高度的工件。上一页下一页返回4.3刨床基础知识龙门刨床的刚度好、功率大，适合于加工大型零件上窄长的表面或多件同时刨削，故也用于批量生产。３.插床插床（图４－１０）实际上是一种立式牛头刨床。其滑枕在垂直方向上作直线往复，为主运动，工作台则可纵向、横向或圆周作间歇进给运动。插床的工作台由下滑板、上滑板及圆工作台三部分组成。下滑板用于横向进给，上滑板用于纵向进给，圆工作台用于回转进给。插床主要用于零件的内表面加工，如方孔、长方孔、各种多边形孔及孔内键槽等，也可加工某些外表面。上一页返回4.4刨刀及刨削工艺４.４.１刨刀１.刨刀的种类及应用刨刀的种类很多，按加工形式和用途不同可分为不同形状。常见刨刀的形状及应用如图４－１１所示。２.刨刀的几何参数及其特点刨刀的几何参数与车刀相似，只是为了增加刀尖的强度，刨刀的刃倾角一般取正值。因为刨削加工的不连续性，刨刀切入工件时受到较大的冲击力，所以刨刀的刀杆横截面积较车刀大１.２５～１.５倍。此外，刨刀往往做成弯头，当刀具碰到工件表面的硬点时，能围绕Ｏ点转动，使刀刃离开工作表面，以防损坏刀刃和工件表面，如图４－１２所示。下一页返回4.4刨刀及刨削工艺３.刨刀的安装刨刀的正确安装与否直接影响工件加工质量。安装时将转盘对准零线，以便准确控制吃刀深度（图４－１３）。刀架下端应与转盘底侧基本相对，以增加刀架的刚度。直刨刀的伸出长度一般为刀杆厚度Ｈ的１.５～２倍，如图４－１４所示，夹紧刨刀时应使刀尖离开工件表面，防止碰坏刀具和擦伤工件表面。４.４.２刨削工艺１.刨削的工艺特点（１）通用性好根据切削运动和具体的加工要求，刨床的结构比车床、铣床等简单，成本低，调整和操作也较简便。上一页下一页返回4.4刨刀及刨削工艺所用的单刃刨刀与车刀基本相同，形状简单，制造、刃磨和安装皆较方便。因此，刨削的通用性好。（２）生产率一般较低刨削的主运动为往复直线运动，反向时受惯性力的影响，加之刀具切入和切出时有冲击，限制了切削速度的提高。单刃刨刀实际参加切削刃长度有限，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。刨刀返回行程时，一般不进行切削，增加了辅助时间。由于以上原因，刨削的生产率一般低于铣削。但是对于狭长表面（如导轨、长槽等）的加工，以及在龙门刨床上进行多件或多刀加工时，刨削的生产率可能高于铣削。上一页下一页返回4.4刨刀及刨削工艺一般的刨削精度可达ＩＴ８，表面粗糙度为Ｒａ＝１.６～６.３μｍ。当采用宽刀精刨时，即在龙门刨床上用宽刃刨刀以很低的切削速度切去工件表面上一层极薄的金属。２.不同面的刨削工艺（１）刨水平面水平面的刨削步骤如下：①正确安装工件和刨刀后，调整工作台高度至合适位置；再调整滑枕行程长度、行程速度和起始位置。②选择合适的切削用量，一般背吃刀量ａｐ＝０.２～２ｍｍ，每双行程进给量ｆ＝０.３３～０.６６ｍｍ，切削速度ｖ＝１７～５０ｍ／ｍｉｎ。上一页下一页返回4.4刨刀及刨削工艺粗刨时，ａｐ和ｆ取大值，ｖ取小值；精刨时，ａｐ和ｆ取小值，ｖ取大值。③开动机床移动滑枕，使刨刀接近工件后停车。④转动工作台横向走刀手柄，使工件移至刨刀下面，摇动刀架手柄，使刀尖接触工件表面。然后移动工作台，工件一侧退离刨刀刀尖３～５ｍｍ。⑤摇动刀架，刨刀向下进至选定的吃刀深度；然后开机刨削，若刨削余量较大，可分几次走刀完成。当工件表面质量要求较高时，粗刨后还要进行精刨。精刨的进给量和背吃刀量应比粗刨更小，切削速度可高些。上一页下一页返回4.4刨刀及刨削工艺为使工件加工表面光整，在刨刀返回时，可用手掀起刀座上的抬刀板，使刀尖不与工件摩擦。刨削时一般不需用切削液。（２）刨垂直面刨垂直面就是用刀架垂直进给来加工平面的方法，主要用于加工狭长工件的两端面或其他不能在水平位置加工的平面。加工垂直面应注意：①应使刀架转盘的刻线对准零线。如果刻线不准，可按图４－１５所示的方法找正刀架垂直。②刀座应按上端偏离加工面的方向偏转１０°～１５°，如图４－１６所示。其目的是使刨刀在回程抬刀时离开加工表面，以减少刀具磨损。上一页下一页返回4.4刨刀及刨削工艺（３）刨斜面刨削斜面最常用的方法是倾斜刀架法。刀架的倾斜角度等于工件待加工斜面与机床纵向垂直面的夹角。刀座倾斜的方向与刨垂直面时相同，如图４－１７所示。（４）刨正六面体零件正六面体零件要求对面平行，且相邻面垂直，其刨削顺序如图４－１８所示。①以较为平整和较大的毛坯平面作为粗基准，刨平面１。②将面１贴紧固定钳口，在活动钳口与工件中部之间垫一圆棒，然后夹紧，刨面２。上一页下一页返回4.4刨刀及刨削工艺③将面１贴紧固定钳口，面２贴紧钳底刨面４。④将面１朝下放在平行垫铁上，工件夹在两钳口之间。夹紧时，用手锤轻轻敲打，以求面１与垫铁贴实，刨面３。（５）刨Ｔ形槽刨Ｔ形槽前，应先将工件的各个关联平面加工完毕，并在工件前、后端面及平面划出加工线，如图４－１９所示；然后按线找正加工，刨削顺序如图４－２０所示。上一页下一页返回4.4刨刀及刨削工艺（６）刨燕尾槽燕尾槽的燕尾部分是两个对称的内斜面。其刨削方法是刨直槽和刨内斜面的综合，但需要专门刨燕尾槽的左、右偏刀。在各面刨好的基础上可按图４－２１所示的步骤刨燕尾槽。４.４.３刨削工艺综合举例在牛头刨床上刨削图４－２２所示工件时，刨削步骤见表４－１。上一页返回图4-1返回图4-2返回图4-3返回图4-4