第三章 第三节 刨削、插削、拉削加工

第三章常用机械加工方法CONTENTS目录1234【车削加工】【铣削加工】【刨削、插削、拉削加工】【钻、铰、镗孔加工】56【磨削加工】【先进加工技术】03【刨削、插削、拉削加工】刨削、插削、拉削加工一二三刨削加工拉销加工插销加工

一、刨削加工

刨削是利用刨刀在刨床上对工件进行切削加工。刨削加工主要用于平面和沟槽加工，可分为粗刨和精刨。精刨后的表面粗糙度Ra值可达3.2～1.6μm，两平面之间的尺寸精度可达IT9～IT7，直线度可达0.04～0.12mm/m，。刨削加工内容如图3-45所示。刨削、插削、拉削加工

1.刨床刨削加工是在刨床上进行的，常用的刨床有牛头刨床和龙门刨床。牛头刨床用于中小型零件的加工，龙门刨床用于加工大型零件或同时加工多个中型零件。（1）牛头刨床牛头刨床，如图3-46所示，是一种作直线往复运动的刨床，由滑枕3带着刨刀作水平直线住复运动，刀架1可在垂直面内回转一个角度，可手动进给，工作台6带着工件作间歇的横向或垂直进给运动。主要用于单件小批生产中刨削中小型工件上的平面、成形面和沟槽。滑枕的返回行程速度大于工作行程速度，单刃刨刀加工，滑枕回程时不切削，生产率较低。机床的主参数是最大刨削长度。刨削、插削、拉削加工

（2）龙门刨床龙门刨床，如图3-47所示，主要用于刨削大型工件，可在工作台上装夹多个零件同时加工平面、斜面及沟槽。龙门刨床的工作台带着工件通过门式框架作直线往复运动，空行程速度大于工作行程速度。横梁上装有两个垂直刀架，刀架滑座可在垂直面内回转一个角度，并沿横梁作横向进给运动；刨刀可在刀架上作垂直或斜向进给运动，横梁可在两立柱上作上下调整。图3-47龙门刨床外形图刨刀的结构与车刀类似，但刨刀是不连续切削，受冲击载荷影响。在切削面积相同的时候，刨刀刀杆截面尺寸比车刀大1.25～1.5倍，并采用较大的负刃倾角(-10°～-20°)，以提高切削刃抗冲击载荷的性能。为了避免刨刀刀杆在切削力下弯曲变形，通常使用弯头刨刀。刨削、插削、拉削加工2.刨削加工特点刨削和铣削均是以加工平面和沟槽为主的切削加工方法。与铣削加工相比，刨削加工有如下特点：（1）加工质量。刨削加工精度、表面粗糙度与铣削大致相当，一用于零件的粗加工或半精加工。刨削主运动为往复直线运动，只能用中低速切削。（2）加工范围。刨削加工主要以平面、沟槽和成形面为主，范围不如铣削加工广泛。V形槽、T形槽和燕尾槽加工，铣削受定尺寸铣刀规格尺寸的限制，适宜加工小型的工件，而刨削可加工大型工件。（3）生产率。刨削加工是断续加工，单刃切削，刨刀返回行程是空行程，不切削加工，生产效率低。但对狭长表面的加工效率较高，铣削不会因工件窄而改变铣削进给长度，而刨削则可以减少走刀次数。（4）加工成本。刨床及刨刀结构不复杂，调整及操作易掌握，生产准备工作方便，加工成本低，在单件小批生产中得到广泛应用。刨削、插削、拉削加工

3.宽刃细刨简介宽刃细刨在普通精刨的基础上，用高精度的龙门刨床和宽刃细刨刀，以低速和小背吃刀量在工件表面切去一层极薄的金属。（1）刨床精度要求高，运动平稳性要好。细刨机床不用于粗加工。（2）细刨刀刃宽度小于50mm时，用硬质合金刀片；刃宽大于50mm时，用高速钢刀片。刀刃平整光洁，前后刀面的Ra值小于0.1mm，选取-10°～-20°的负值刃倾角，减少冲击，切削平稳。如图3-48所示。（3）工件材料组织和硬度要均匀。粗刨和普通精刨后均要进行时效处理。工件定位基面平整光洁，表面粗糙度Ra小于3.2mm，工件的装夹方式和夹紧力的大小适当，防止变形。（4）总的加工余量为0.3～0.4mm，每次进给的背吃刀量为0.04～0.05mm，进给量根据刃宽或圆弧半径确定，切削速度选取uc＝2～10m／min。（5）宽刃细刨要加入切削液：加工铸铁用煤油；加工钢件用全损耗系统用油和煤油（2：1）混合剂。刨削、插削、拉削加工

二、插削加工插削加工是立式刨削加工。主要用于单件小批生产中加工零件的内表面，例如孔内键槽、方孔、多边形孔和花键孔等。也可用于加工某些不便于铣削或刨削的外表面（平面或成形面）。用得最多的是插削各种盘类零件的内键槽。如图3-49所示为插削的常见加工工艺。刨削、插削、拉削加工

二、插削加工1.插床插床的外形结构如图3-50所示，插削时，插刀垂直往复直线运动为主运动。工作台带动工作平移或圆周进给。插床与刨床一样，使用单刃刀具（插刀）切削工件，只是刨床是卧式布局，插床是立式布局。插刀随滑枕在垂直方向上的直线往复运动是主运动，工件沿纵向横向及圆周三个方向的间歇运动是进给运动。插床的主参数是最大插削长度。刨削、插削、拉削加工2.插削加工特点与刨削加工相比，插削加工有如下特点：（1）结构简单，与刨削一样，插削时存在冲击和空行程损失。插削的效率和精度不高，批量生产中常用铣削或拉削代替插削。但插刀制造简单，生产准备时间短，适于单件或小批生产。（2）行程受刀杆刚性限制，槽长尺寸不宜过大。（3）刀架没有抬刀机构，工作台没有让刀机构，插刀在回程时与工件相摩擦，工作条件差。（4）除键槽、型孔以外，插削还可以加工圆柱齿轮、凸轮等。（5）加工精度为IT9～lT7，表面粗糙度Ra值为6.3～1.6μm。刨削、插削、拉削加工

三、拉削加工拉削加工是一种高效率的加工方法，可以加工各种截面形状的内孔表面及一定形状的外表面，如图3-51所示。拉削的孔径为8～125mm，孔的深径比不超过5。拉削不能加工台阶孔和盲孔。复杂形状零件的孔（如箱体上的孔），不宜进行拉削。刨削、插削、拉削加工

三、拉削加工1.拉床拉床是以拉刀为刀具加工工件通孔、平面、成形表面的机床。拉削能获得较高的尺寸精度和较小的表面粗糙度，生产率高，适用于成批或大量生产。多数拉床只有拉刀作直线拉削的主运动，没有进给运动。拉床的主参数是额定拉力。按加工表面不同分类，拉床可分为内拉床和外拉床。按结构和布局形式分为立式、卧式、链条式。卧式内拉床的外形图如图3-52所示。水平安装的液压缸1通过活塞杆带动拉刀4作水平移动，实现拉削的主运动。工件支承座3是工件的安装基准。拉削时，工件端面紧靠在支撑座上，也可以采用球面垫圈安装。护送夹头5支承拉刀4。刨削、插削、拉削加工

2.拉削过程及加工特点（1）拉削过程拉刀是加工内外表面的多齿高效刀具，它依靠刀齿尺寸或廓形变化切除加工余量，以求达到形状尺寸和表面粗糙度。如图3-53所示。拉削时，工件的端面靠在拉床挡壁上，拉刀穿过工件上的孔，然后由机床的刀夹将拉刀前柄部夹住，并将拉刀从工件孔中拉过，拉刀上一圈圈不同尺寸的刀齿，分别逐层从工件孔壁上切除金属，形成与拉刀最后的刀齿同形状的孔。拉刀刀齿的直径依次增大，形成齿升量。拉孔时从孔壁切除的金属层的总厚度就等于通过工件孔表面的切削齿的齿升量总和。拉削加工只有一个主运动，即拉刀在拉床液压力作用下以切削速度作直线运动。进给运动由拉刀本身的结构实现，即由每个刀齿依次的断升量代替进给运动。拉削加工的切屑薄、运动平稳，有较高的加工精度和较小的表面粗糙度值。刨削、插削、拉削加工

（2）拉削加工特点1）效率较高。拉刀是多齿刀具，同时参加工作的刀齿数多，总的切削宽度增大，一次行程能够完成粗加工、半精加工和精加工，基本工艺时间和辅助时间短，生产效率高。2）加工范围广。拉削可以加工平面、没有障碍的外表面、各种形状的通孔。3）加工精度高、表面粗糙度低。拉刀具有校准部，可以进行校准和修光工作。切削速度低（<18m/min）,每个切削齿的切削厚度小，切削过程平稳，可避免积屑瘤的不利影响。拉孔的尺寸精度公差等级为IT7～IT8，表面粗糙度为Ra为0.4～0.8μm。4）结构简单。拉削只有主运动，操作方便。5）拉刀的使用寿命