刨削加工及插削、拉削简介

4刨削加工及插削、拉削简介

本章主要教学要求

（1）了解刨削加工的特点及加工范围

（2）了解刨床的性能及主要组成结构和用途、各种刨刀的特点及应用；

（3）了解由刨削加工引申的插削和拉削加工的特点及应用。

（4）掌握刨床基本操作要领和主要调整、刨刀与工件的装夹、主要形面的加工方法等；（5）独立操作完成矩形工件的加工。

安全实习注意事项

（１）工作时穿好工作服（领口紧、袖口紧、下摆紧）、戴好工作帽（长发压入帽内）、穿好防护鞋；

（2）开车前先检查机床、刀具、工件的装夹；

（3）多人共用一台刨床时，只能一人操作，严禁两人同时操作；

（4）工作台和滑枕不能调整到极限位置；

（5）刨床开动后，滑枕前严禁站人和行程范围内过人。

4.1 概述

在刨床上利用做直线往复运动的刨刀加工工件的过程称为刨削。

4.1.1 刨削运动与刨削用量

如图4-1所示，在牛头刨床上进行刨削时，刨刀随滑枕的直线往复运动为主运动，工件随工作台的间歇移动为进给运动。

4.1.1.1 刨削速度刨刀刨削时往复运动的平均速度，其值可按下式计算：

Vc=2Ln/1000 （ｍｍ/ｍｉｎ）

式中`` L—刨刀的行程长度（ｍｍ）

n—滑枕每分钟往复次数（往复次数／ｍｉｎ

4.1.1.2 进给量刨刀每往返一次，工件横向移动的垂

直距离。对于B6065牛头刨床的进给量值可按下式

计算：f=k/3 （ｍｍ）

式中ｋ—刨刀每往复一次，棘轮被拨过的齿数

4.1.1.3 背吃刀量（刨削深度ａｐ）已加工表面与待加

工表面之间的垂直距离（ｍｍ）。图4-1 刨削运动与切削用量

4.1.2 刨削加工的范围

刨削加工主要用来加工各种平面、直线形（母线为直线）沟槽和直线形成形面等，如图4-2所示。在实际生产中，一般用于毛坯加工、单件小批生产、修配等。

图4-2 刨削加工的范围

4.1.3 刨削加工的特点

4.1.2.1 优点

（１）刨削的通用性好，生产准备容易。

（２）刨床结构简单，操作方便，有时一人可开几台刨床；

（３）刨刀与车刀基本相同，制造和刃磨简单；

（４）刨削的生产成本较低，尤其对窄而长的工件或大型工件的毛坯或半成品可采用多刀、多件加工，有较高的经济效益；

4.1.2.2 缺点

（１）生产效率低由于刨刀在切入和切出时会产生冲击和振动，并需要缓冲惯性；另外，刨削为单刀单刃断续切削，回程不切削且前后有空行程。因此，刨削速度低，

生产效率也低。

（２）加工质量不高刨削加工工件的尺寸精度一般为ＩＴ１０～ＩＴ８，表面粗糙度值Ｒａ一般为６.３～１.６μｍ，直线度一般为０.０４～０.１２ｍｍ／ｍ。因此刨削加工一般用于毛坯、半成品、质量要求不高及形状较简单零件的加工。

4.2 牛头刨床及其基本操作

4.2.1 牛头刨床

4.2.1.1 牛头刨床的型号

常用的刨床为牛头刨床，主要用于加工不超过１ｍ的中、小型零件。如图4–3为Ｂ６０６５型牛头刨床，其中Ｂ６０６５的字母和数字的含义如下：

B─类别：刨床类；

６─组别：牛头刨床组；

０—系别：普通型牛头刨床；

６５—主参数：最大刨削长度的１／１０，即最大刨削长度为６５００ｍｍ。

11-滑枕锁紧手柄 12-垂直导轨

(a) 牛头刨床的组成 (b) 牛头刨床传动系统

图4–3 Ｂ６０６５型牛头刨床及其传动系统

4.2.1.2 牛头刨床的组成

牛头刨床由床身、滑枕、横梁、工作台、刀架等组成。

（１）底座吊装和安装（支撑和平衡）刨床。

（２）床身安装在底座上，主要用来支撑和连接各零部件。其顶面的水平导轨供滑枕作水平直线往复运动，侧面导轨供带动工作台的横梁升降运动。另外，床身内部还

装有控制滑枕速度和行程长度的变速机构和摇臂机构。

（３）滑枕主要用来带动刀架（或刨刀）沿水平方向做直线往复运动，其运动快慢、行程长度、起始位置均可调整。

（４）横梁主要用来带动工作台做上下和左右进给运动，其内部有丝杠螺母副。

（５）工作台主要用来直接安装工件或装夹工件的夹具，台面上有Ｔ型槽供安装螺栓压板和夹具用。

（６）刀架主要用来夹持刀具，转动刀架进

给手柄，刀架可上下移动，以调整刨削深度或

加工垂直面时作进给运动。松开转盘上的螺母，

将转盘扳转一定角度后，可使刀架作斜向进给，

以加工斜面。滑板上装有可偏转的刀座，其上

的抬刀板可使刨刀抬起，使刨刀在回程时充分

抬起，防止划伤已加工表面和减少摩擦阻力。图4–4 刀架

4.2.1.3 牛头刨床的主要机构与调整

（１）变速机构主要用于加工速度的变换，可获得六种不同的加工速度，它由两组滑动齿轮组成。

（２）摇臂机构（或摆杆机构）主要把由

电动机传递的旋转运动转换为滑枕的直线往

复运动。如图4-5所示，电机的旋转运动由

皮带经小齿轮传递给摇臂齿轮，使摇臂齿轮

上的偏心滑块在摇臂上的滑槽内来回滑动，

迫使摇臂绕支架左右摆动，最后带动滑枕作

直线往复运动。滑枕向前和向后运动时，滑块

的转角分别为α和β且α大于β。因此，滑枕

向前的工作运动速度慢，向后回程运动速度快，

而两端速度为零，中间速度最快。图4-5 摇臂机构ａ.滑枕行程长度的调整滑枕行程长度一般比

工件的加工长度大３０～４０ｍｍ。调整时，先

松开行程长度调整方榫（图4–3(a)中１０）端

部的螺母，用曲柄转动轴１，通过锥齿轮５、６，

带动小丝杠２作转动，带动偏心滑块７在摇臂齿

轮端面的位置改变，从而使摆杆的摆动幅度随之

改变，达到改变滑枕行程长度的目的。顺时针转

动则行程增长；反之，则行程缩短。图4-6 滑枕行程长度调整机构

ｂ. 滑枕行程起始位置的调整松开滑枕锁紧手柄（图4–3(a)中１１），转动行程位置调整方榫（图4–3(a)中９），通过一对锥齿轮使丝杠旋转，使滑枕移动到所需位置。顺时针转动，则滑枕起始位置向后移动；反之，则向前移动,如图4-7所示。

ｃ. 滑枕行程速度的调整根据变速标牌所示位置，扳动变速手柄（图4–3(a)中６）到所需位置。

（３）棘轮进给机构主要是实现工作台的

横向间歇进给。如图4-7所示，当大齿轮

带动一对齿数相等的齿轮1、2转动时，通

过连杆3使棘爪4摆动，并拨动固定在进给

丝杠上的棘轮5转动。棘爪每摆动一次，便

拨动棘轮和丝杠转动一定的角度，从而使工

作台实现一次横向进给。由于棘爪背面是斜

面，当它朝反向摆动时，爪内弹簧被压缩，棘

爪从棘轮顶上滑过，不带动棘轮转动，实

现了间歇进给。图4-7 棘轮进给机构

ａ.横向进给量的调整调整棘轮罩缺口的位置，改变棘爪拨动棘轮的齿数k（一般为１～１０），从而实现了横向进给量的调整。

ｂ.横向进给方向的调整提起棘爪转动１８０°，然后重新放回原来的棘轮齿槽中，同时将棘轮罩反向转动，使另一边露出棘爪拨动的齿即可。调整时要注意连杆的位置也应调转１８０°，以便刨刀后退时进给。

联想：如果提起棘爪转动９０°，则其与棘轮齿脱离接触，这时自动进给就停止。

4.2.2 刨刀及其装夹

4.2.2.1 刨刀的结构特点

刨刀的几何形状和结构与车刀相似，但由于刨削为断续切削，刨刀在切入时受到较大的冲击力，这要求刨刀具有较高的强度。刨刀与车刀相比有以下不同：

（1）刨刀刀体的横截面一般比车刀大１.２５

～１.５倍；

（2）刨刀的前角γ比车刀稍小，刃倾

角λs一般取较大的负值（-１０～－２０）；

（３）刨刀的刀杆（或刀体）常作成弯形的，如

图4-8所示。因为当刀杆（或刀体）受力产生

弹性弯曲变形后可绕O点转动而使刀刃抬起，