刨削、插削和拉削成形说课材料

刨削、插削和拉削成形
一、刨削成形
刨削加工是加工平面的一种方法。刨削加工时由于只有工作行程进行切削 返回的空行程不切削，并且切削速度较低，故生产率较低。
1.刨削运动
刨削时主运动是刨刀的直线往复运动，进给运动是工件的横向 水平移动。
14.4 刨削与铣削成形 刨床与插床
1 刨床 用于刨削各种平面和沟槽，主要类型有牛头刨床和龙门刨床。 刨削特点:机床刀具简单,通用性好 ，生产率较低 ，加工精度较低。
待拉缸体
拉刀的工作原理 缸体拉刀
图 可拉削加工的各种内外表面举例 a) 圆孔 b)三角形孔 c)方孔 d)键槽 e)花键孔 f)内齿轮 g)平面 h)榫槽 i)燕尾槽
孔的加工 拉孔(hole broaching)
生产率高 拉刀耐用度高
加工精度高 加工范围广 拉床只有一个主运动（直线运动）结构简单，操 作方便
牛头刨床
1.2 龙门刨床 ①应用 主要用于加工大型或重型零件上的各种平面,
沟槽和各种导轨面; ②运动分析 主运动为工作台的往复直线运动 ; ③主参数
最大刨削宽度。
龙门刨床
2.牛头刨床的组成
牛头刨床主要由床身、滑枕、刀架、工作台、传动机构等组成。
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刀架
刀架的作用是夹持刨刀。它由转盘、溜板、刀座、抬刀板、刀夹等组成。
2.拉孔内单键槽
键槽拉刀为扁平状，上部为刀齿。与工件的正确位置由导套保证。 导套的圆柱1插入拉床端部的孔内，圆柱2套放工件，矩形槽3与键 槽拉刀刀体宽度一致，并按滑动配合选取。键槽拉刀工作时由矩形 槽定位、导向。拉刀底部垫有一定厚度的垫片，以便调节工作键槽 的深度，并用它来补偿键槽拉刀重磨后齿高的减少量。
拉刀成本高，刃磨复杂，除标准化和规格化的零 件外，在单件小批生产中很少应用。
拉孔(hole broaching) 用拉刀在拉床上加工孔的过程
拉削过程 1—工件 2—拉刀
拉孔(hole broaching) 拉孔时，如果工件的端面与孔不垂直，则应采用球面自
动定心的支承垫板来补偿
拉削圆孔的方法 1—球面垫板 2—工件
安装刨刀 装夹工件 调整机床 开始刨削
装夹工件
刨削时，小工件可用机用虎 钳装夹，较大的工件可直接用 压板装夹在机床工作台上。
压板的正确使用
压板不应歪斜或悬伸太长。
刨垂直面和斜面
刨斜面
刨削加工方法
常见的刨床有牛头刨床(shaper)、龙门刨床(planer)和插 床(vertical shaper)
挡环
通过改变棘轮外面的挡环位置，可以控制棘轮爪每次拨动的有效 齿数，从而改变工作台进给量的大小。提起棘轮爪，工作台停止 进给运动。
刨平面 平面加工常用的方法,刨削时的主运动为直线往复运动，
进给运动是间歇的
适应性较好，费用低 机床结构简单，操作方便,可以适应多种 表面的加工，如平面、V形槽、燕尾槽、T形槽及成形表面等
3—拉刀
1.拉圆孔
拉削孔径一般为8～125mm，孔的深径比L/D≤5。 工件不需要夹紧，只以已加工过的一个端面为支承面。 工件端面与拉削孔的轴线不垂直时，依靠图中所示的球面浮动支 承装置自动 调节，始终 使受力方向 与端面垂直， 以防止拉刀 崩刃和折断。 装置中的弹 簧是为了保 持球面贴合， 避免从装置 体上脱落。
摇臂机构
摇臂机构的作用是把旋转运动变成滑枕的往复直线运动。 由摇臂齿轮、摇 臂、偏心滑块等 组成。摇臂上端 与滑枕内的螺母 相连。摇臂齿轮 由小齿轮带动旋 转时，偏心滑块 就带动摇臂绕支 架左右摆动，于 是滑枕就被推动 做往复直线运动。
偏心滑块
通过改变偏心滑块的偏心距，可以改变滑枕的行程长度。
棘轮机构
3.拉平面
平面拉刀可做成整体式（加工较小平面），但更多做成镶齿式
（加工大平面），镶嵌硬质合金刀片，以提高拉削速度，且便于刃 磨合调整。拉削可加工单一的敞开的平面，也可加工组合平面。
拉削加工特点： （1）拉削在一次行程内完成粗、精加工，生产率很高； （2）切削稳定，加工质量好（拉刀属于定形刀具，拉床采用液压 传动）； （3）刀具制造复杂，工时成本 高； （4）拉圆孔与精车孔和精镗孔 相比，适应性差。 （5）广泛应用于大批大量生产 中。
牛头刨床适于加工中、小型 零件；
龙门刨床主要用于加工大、 中型零件，或一次安装几个中、 小型零件，进行多件同时刨削。
插床又称立式牛头刨床，主 要用来加工工件的内表面
插键槽
2 插床 插床实质上是立 式刨床。
其主运动为滑枕带 动插刀沿垂直方 向作直线往复运 动，
主要用于加工工件 的内表面,如内孔 中键槽及多边形 孔等,有时也用于 加工成形内表面 。
生产率较低 刨刀回程时不切削；一般只用单刃刨刀进行加工；刨刀在切 入、切出时产生较大的振动，限制了切削用量的提高
加工质量较低 精刨平面的尺寸公差等级一般可达IT9～IT8级，表面粗糙度 Ra值为6.3～1.6μm,刨削的直线度较高,可达0.04～0.08mm/m。
二、基本操作方法
1. 刨水平面 刨水平面的步骤：
插床
拉削成形
一种加工精度和切削效率都比较高的多齿刀具,广泛应用于大批两量生 产中,可加工各种内，外表面.可分为内拉刀和外拉刀（图示）。其加工装备 为拉床
拉刀
圆孔拉刀的结构及其工作情况。工作时，拉刀沿其轴线作直线运动，以 其后一刀齿高于前一刀齿来完成拉削任务。拉削速度较低，一般为v=2～ 8m/min，切削厚度很薄（齿升量af：粗切齿为0.02～0.2mm；精切齿为 0.005～0.015mm），拉削平稳，拉削精度可达TI7～IT9，表面粗糙度值 Ra2.5~1.25μm.。由于同时工作的齿数多，切削刃长，一次行程完成粗、精 加工，而且每一刀齿在工作行程中只切削一次，刀具磨损较慢，生产率和刀 具的耐用度较高。由于拉刀的设计、制造复杂，价格昂贵，因此适用于大批 量生产。
1.1 牛头刨床
①主运动: 由滑枕沿床身导轨在水平方向作往复直线运动来实现； ②特 点: 主运动速度不能太高(因为滑枕换向时有大的惯性力)，加之
只能单刀加工,且在反向运动时不加工,所以牛头刨床效率和 生产效率低； ③应 用: 主要适用于单件,小批量生产或机修车间,在大批量生产中被 铣床代替； ④主参数: 最大刨削长度。