第四章刨削加工方法

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1、第4*创加工方张刨的的工作内彖刨的加工工艺糸统组成3创的用量及刨的参数计算丿yr创劇加工奈例分析Jyr3创創加工质量问题及解决播施JI业技术学院4J创劃的工作内籟T广东工程职业技术学院机械制造技术基础刨削加工的刀具结构简单，刃磨方便,生产准备时间少，精刨时可以得到较高的 精度和较小的表面粗糙度。在单件、小批 生产和维修中，刨削加工仍然是常用的加 工方法。刨削加工精度一般为IT9IT7, 表面粗糙度值为血6.3l6ym。4.2创削加工工艺糸统组成4.2.1刨床及技*泰數1. 牛头刨床龙门刨床广东工程职业技术学院机械制造技术基础1牛换创彖牛头刨床主要用于加工 中小型零件的 平面、沟槽和 成形表面。

2、牛 头刨床的组成 如图4.2所示， 它因滑枕3和刀 架1形似牛头而 得名。广东工程职业技术学院机械制造技术基础alIII滑枕3可沿床身导轨在水平方向 作往复直线运动，使刀具实现主 运动V。工件可直接安装在工作 台6上，也可安装在工作台上的 夹具（如虎钳等）中。加工水平 面时，工作台6带动工件沿横梁5 作间歇的横向进给运动卄，横梁5 能沿床身4的竖直导轨上、下移 动，以适应不同高度工件的加工 需要。刀架1可沿刀架座上的导 轨上、下移动，以调整刨削深度。 加工斜面时，可以调整转盘2的 角度（可左右回转60o）,使刀 架沿倾斜方向进给。当加工垂直 平面时，用手动使刀架1作垂直 方向的进给运动f2。床

3、身4内装有 实现主运动的传动机构。图4.2牛头刨床1刀架2转盘3滑枕4床身5横梁6工作台2龙门咧彖龙门刨床主要用来加工大平面，特别是长而窄的平面，也可用来加工沟槽或同 时加工几个中小型零件的平面。应用龙门 刨床进行精细刨削，可得较高的精度和较 低的表面粗糙度。龙门刨床的组成如图4.3 所示。图43龙门刨床1、8侧刀架2横梁3、7立柱4顶梁5、6立刀架9工作台10床身龙门刨床的主运动是工作台9沿床身10的水平导轨所作的直线往复运动。床身的左右两侧固定有左、右立柱3和7,立柱顶部由顶梁连接，形成刚度较課餌奠翥6器富籃壬嗓横向或垂直方向的进给运动以及快速移 动。横梁可沿左右立柱的导轨作垂直升降，调整

4、立刀架的位置，以适应不 同高度工件的加工需要。刨床技术参数及工作精度P182 表414.22個力 1制刀的种类常用的刨刀有平面刨刀、宽刃精刨刀、槽刨刀和端面刨刀等，如图4.4所示。刨刀 只在工作行程中进行切削，空返行程不切 削，在切削终了时作进给运动。由于受往 复运动惯性和冲击载荷的限制，刨刀的切 削速度较低。图4.4刨刀类型2.创刀的辖构及人特止刨刀由刀头和刀杆两部分组成，如图 4.5所示。刀头用来切削工件，刀杆固定在 刀架上并支承刀头工作。刨刀的合理几何参数如书中表42图4.5刨刀的结构刀杆刀头先进刨刀如书中表43刨刀在工作时承受较大的冲击载 荷，为了保证刀杆具有足够的强度和 及刀见不致崩

5、掉，故刨刀的结 构有以下特点： 卅蟹尺寸较大,通常为车刀 制翩大以保护刀尖和提高切3 ）在机床刀具工件工艺系统刚性 刨刀刀杆的结构形式常见的有两种，如图4.6所示。翳大的刀尖圆弧半径和图46）为直头刨刀，图4.6方）为弯头刨刀。直头刨刀制造简单，但在切削力的作用下易产生“陷刀”现象，从而损坏工件表面。弯头刨刀在切削时，刀杆能产生弯曲a）直头b）弯头变形，使刀尖向后上方运动，避免了上述缺点，故得到 了广泛应a）图4.6刨刀刀杆形状 *）刨刀刨刀切削部分的结构与外圆车刀类似，但由于刨刀的 工作条件较差，在作直线往复主运动时会产生惯性和冲击, 刨刀的结构特点必须适应这种工作条件。具,刨(1)刀杆粗大

6、弯曲。刨刀刀杆的横截面较大，以适应 刨削时冲击力的作用，避免折断。此外，刨刀的刀杆通常 做成弯曲的。如图4.6(a)所示，当刨削有硬化层的工件时， 碰到工件表面上的硬点，刀尖绕O点转动，将扎入已加工 表面，不但损坏了已加工表面的质量，还会损坏刀启 削深度突然增大时，也会产生这种情况。若采用如图4.6 (b)所示的弯曲刀杆，则当切削力突然增大时，刀杆产生 的弯曲变形会使刀尖离开工件，从而避免刀尖扎入工件。（2）较小的前角和负的刃倾角。刨刀的几何角度选取原则 基本上与车刀相同。但由于刨削过程有冲击，需要增加刀刃 的强度，刨刀的前角应比车刀的前角小；为了使刨刀在切入 工件时产生的冲击力远离刀尖，刨刀

7、的刃倾角应采用较大的 负值。4.23制床桑A刨削加工主要用于单件及小批量生产，常用的 夹具有压板、虎钳、挡块等。根据不同的工件，还 经常利用千斤顶等其它工具作支撑。刨削时常用夹 具及工件装夹方法如书中表46所示。表46刨削时常用的夹具及工件装夹方法P189页广东工程职业技术学院机械制造技术基础1. 工件的装夹(1)平口钳装夹刨削一般平面平行垫铁工件A, B面间有垂直度要求工件C, D面间有平行度要求(2)压板装夹1压板2螺栓3挡块2. 刨平面刨水平面刨垂直平面偏刀的几何形状刨垂直平面时偏转刀座(3)刨倾斜平面倾斜装夹工件，使工件被加工斜面处于水平位置，用刨水平面的方法加工图示将刀架转盘旋转所需

8、角度，摇动刀架手柄使刀架滑板(刀具)作手动倾斜进给旋转刀架转盘刨倾斜平面3. 刨沟槽 1）刨直槽 2）刨V形槽 3）刨燕尾槽 4）刨T型槽刨V形槽刨燕尾槽2刨T型槽用成形刨刀刨曲面广东工程职业技术学院机械制造技术基础424制制知0。创踵髓彌5起要点：平面刨削一般分23次刨削后达到图纸尺 寸要求。1）分两次刨削，粗刨留0305mm的精刨 余畫。2）分三次刨削，第1次留2mm或整个余量的 1/3,第2次留02mm的精刨余量。表47刨削加工工艺分析（书190页广东工程职业技术学院机械制造技术基础在工作台上直接装夹工件时，为避免刨刀刨到工作 台面，工件的加工面必须对准T形槽，如图4九）;或使加工广东工

9、程职业技术学院机械制造技术基础广东工程职业技术学院机械制造技术基础3.刨削台阶面的工艺要点1!台阶面的台阶部分的连接面通常有垂 直度要求，两边对称的台阶要两侧面平行, 两底面等高，以保证与其它零件配合良好。P191页 表47刨斜面工艺方法43刨削用量及刨*1参教计算1-刨削用量诸要素的定义刨削用量包括切削深度op(mm)、进 给量/* (mm/双行程)和刨削逋度C (m/min)。如图4.8所示。广东工程职业技术学院机械制造技术基础图48刨削用量1）切制探衣Qpfmm工件上已加工表面和待加工表面之间 的垂直距离。2）进给量/ （mm/反行程丿刀具（或工件）一次往返行程时，工件 （或刀具）在垂直

10、于主运动方向相对移 动的距离。3J切制速衣叱（m/min）刀具或工件的主运动速度。2刨削用量的选择1）切團僚炭ap的嗟彝合理的切削深度是将加工余量在一次 进给中切除。但由于刀具及机床性能的限 制，以及加工表面的要求，往往需经23次进给才能切去。分次切削时，第一次切得多些，以避免工件硬表皮对刨刀刀尖的影响。第二次比第一次少些，最后一次切 削深度应尽量小，以获得良好的加工表面 质量。3）创團速衣转邊林选择切削深度和进给量后，可根据刀具耐用度来选择合理的刨削速度。若选用的刨削速度太大，则刀具耐用度低，要经常磨刀；若选用的刨削速度太小，则加工 时间太长，不利于提高生产率。P192页 表48刨削用量广东

11、工程职业技术学院机械制造技术基础43.2刨創力与刨削功率的计算1）切削力（N）:2）切削功率（KW）:6xlO44.4刨削加工案例分析图4-11图412所示分别为某轴承盖和轴承座的零件图。下面分析其刨削加工过程。广东工程职业技术学院机械制造技术基础广东工程职业技术学院机械制造技术基础曾MI4XL5r內0 r /60卩I2X413 580图411轴承盖2M12O图412轴承座RI6 Rb160200广东工程职业技术学院机械制造技术基础44刨削加工案例分析1零件图分析：图4-11图4舁2分别是轴承盖和轴承座 的零件图零件材料为HT200,主要加工表面有平面和 轴承孔。主要表面加工最高精度为7级精度

12、表面粗造度 为Ra1.6pmo轴承支承孔需两件合装后同时加工。可 用牛头包j床力口工。2零件的主要加工了程。如书中表4-10、表所示。3刨削加工分析。包括：1）零件的装夹及夹具的选择。2）刀具的选择及走刀路线的确定3）3）切削用量的选择。广东工程职业技术学院机械制造技术呈础这两个零件的机械加工过程分别如表4-10.表411所示。表410轴承盖机械加工工艺过程工步加工内容1钳划出刨削工序各表面加工线一 2-j123刨/面到加工线，表面粗糙度为23粗刨底面，留精刨余量0.3mm0.5mm,表面粗糙雯为 精刨止口 60f9达图纸尺寸要求，表面粗糙度为凡163钳划出2013.5和M14xl.5螺纹孔中

13、心线4钻钻攻 2013.5 和 M14xl.55钳与轴承座合装6锤护5H7轴承支承孔及端面达图纸要求a 4-11轴承座机械加工工艺过程序号工种工步加工内容1钳划出刨削工序各表面加工线2 ；刨123刨底面到加工线，表面粗糙度为凡6.3粗刨上面，留精刨余量0.3mm0.5mm,表面粗糙度为&6.3 精刨止口 60俗达图纸尺寸要求，表面粗糙度为&1.63钳划出2013.5和M14xl.5螺纹孔中心线4钻钻攻2如35和M14xl55钳与轴承盖合装F6锤於5H7轴承支承孔及端面达图纸要求3.刨削加工分析从工艺过程中可以看岀，对该两零件的 刨削加工主要是在牛头刨床上刨止口。(1) 零件的装夹及夹具的选择。

14、刨削时 可采用平面定位，利用虎钳夹紧。(2) 刀具的选择及走刀路线的确定。刀 具选择材料为W18Cr4V的正切刀，它是在 普通切刀的两个副切削刃靠近刀尖处，分别 磨岀1mm2mm长的修光刃，修光刃与主 切削刃成90夹角，如图4-13所示。走刀路 线为：先把止口右面台阶的垂直面刨到尺寸线，表面粗糙度为凡16,如图413 (a)所 示；然后摇起刀架，再重新对刀刨止口的左(d)图413正切刀及用正切刀精刨止口的进刀方法面台阶垂直面，严格控制止口配合尺寸60H9/f9,如图4-13所示；再按图4-13 (c) 4.1?(d)所示精刨左、右两台阶水平面，保证图纸尺寸。广东工程职业技术学院机械制造技术基础

15、（3）切削用量的选择。刨削用量可参考表48进行选择。粗刨时，留精刨余量0305mm, 进给量为0.33-0.66mm/双行程，刨削速度为0.25m/min-0.42m/min；精刨时，进给量为 0.33-2.33mm/）（X行程，刨削速度为008 0.13m/mino解决措施：1）最后光整精刨时，釆用较小的切削用 量；2）合理选用几何角度，刀具磨钝后及时刃PS O广东工程职业技术学院机械制造技术基础2.工件耒面产*波枝解决措施:1）调整机床工作台、滑枕、刀架等部分的压板、镶条及地脚螺钉等。2）注意装夹方法，增加辅助支承，增强使工件薄弱环节的刚性o3）合理选用刀具几何角度，缩短刨刀伸出长度, 采

16、用减振弹性刀。3年面出规念角粒戎微念含卧解决措施.1）、调整刀架丝杠与螺母间隙，或更新丝杠、 螺母。调整刀架后，必须将刀架溜板锁紧。精 刨表面时，避免中途停机。2）、精刨时，避免中途停机。4工件卄瞧进伶的-编衫嵐倾奸倒播解决措施:1）、调整拍板、滑枕、刀架溜板等配合间隙，以及刀架侧面镶条与导轨间隙。锁紧刀架丝杠上 端鱸母。2）、减小背吃刀量和刀杆伸出量。3）、适当选用较大ky和丫0角。5年而局那韦陷縄解决措施：精刨表面时，不应在加工表面停机。选 用弯式弹性刨刀，避免“扎刀”。多次 分层切削，使精刨余量均匀。6年面第年面希金婁求解决措施:装夹时应将工件垫实，夹紧力应作用在工件不易变形的位置。合理选用刨刀的几何角度和刨削用量，必要时可等工件冷 却一定时间再精刨7衡相对年而柔年将 衡*娜年而峯襲直解决措施:1）装夹工件前，应找正夹具基准面，调整机床精度O2）正确选择基准面和定位面并消除毛刺、异物。检査工件装夹是否正确o课外习题1、刨削的工作内容主要有哪些?3、刨削常用的夹具及工件装夹方法有那些?4、刨削平面、侧面、台阶面、斜面和成型面的工艺 特点是什么？5、刨削用量诸要素的定义是什么?广东工程职业技术学院机械制造技术基础主讲 机电工程系教师 周锦添