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1、模块二金属切削加工,课题五 刨削加工、插削加工、拉削加工,知识点,刨床、刨削加工插床、插削加工拉床、拉削加工,技能点,了解刨床的结构、掌握刨削加工的应用及加工特点了解插床的结构、掌握插削加工的应用及加工特点了解拉床的结构、掌握拉削加工的应用及加工特点,一.课题分析,除了车削、铣削、钻削及磨削加工等方法，还有其他很多机械加工方法，如刨削加工、插削加工和拉削加工，他们在切削加工中也有很大的作用。如刨削加工对平面、沟槽加工的加工，特别是狭长平面的加工具有很能大的优势；插削对孔内键槽、花键等的加工具有优势；拉削在大批量加工直通孔等零件上具有很高的效率。因此，认识和了解刨削加工、插削加工和拉削加工对机械
2、制造专业的从业人员而言，也具有很重大的意义。,刨削是平面加工的主要方法之一。在刨床上可以刨平面（水平面、垂直平面和斜面）、沟槽（直槽、V形槽、燕尾槽和T形槽）和曲面等,一.相关知识,（一）刨削加工,1、概述,刨削的主要内容a）刨水平面 b）垂直平面 c）斜面 d）直槽 e）T形槽 f）曲面,牛头刨床a）外形图 b）运动示意图1-工作台 2-横梁 3-刀架 4-滑枕 5-床身 6-底座,2、刨床,（1）床身 床身用以支承刨床的各个部件。床身的顶部和前侧面分别有水平和垂直导轨。滑枕连同刀架可沿水平导轨作直线往复运动（主运动）；横梁连同工作台可沿垂直导轨实现升降。床身内部有变这机构和驱动滑枕的摆动导
3、杆机构。（2）滑枕 前端装有刀架，用来带动刨刀作直线往复运动，实现刨削。,（3）刀架 用来装夹刨刀和实现刨刀沿所需方向移动。刀架与滑枕连接部位有转盘，可使刨刀按需要偏转一定角度。转盘上有导轨，摇动刀架手柄，滑板连同刀座沿导轨移动，可实现刨刀的间隙进给（手动）或调整切削深度。刀架上的抬刀板在刨刀回程时抬起，以防止擦伤工件和减小刀具的磨损。,（4）工作台 用来安装工件，可沿横梁横向移动和与横梁一起沿床身垂直导轨升降，以便调整工件位置。在横向进给机构驱动下，工作台可实现横向进给运动。横向进给机构采用曲柄摇杆机构。刀架每直线往复运动一次，连杆4使带有棘爪的摇杆5绕棘轮6轴线摆动一次，棘爪推动棘轮，与棘
4、轮连接在一起的丝杠7同时转动一定角度，从而完成工作台的横向进给运动。,（1）刨刀的装夹 刨刀属单刃刀具，其几何形状与车刀大致相同。由于刨刀在切入工件时须受较大的冲击力，所以刀杆截面积一般比较大。为避免刨削时产生“扎刀”而造成工件报废，刨刀常制成弯颈形式。刨刀装夹时应注意：位置要正，刀头伸出长度应尽可能短，夹紧要牢固。,两种刨刀的刨削情况a）弯颈刨刀不易扎刀（粗刨）b）直杆刨刀容易扎刀（精刨）,（2）工件的装夹1）平口钳装夹 较小的工件可用固定在王作台上的平口钳装夹。平口钳在工作台上位置应正确，必要时应用百分表找正。装夹工件时应注意工件高出钳口或伸出钳口两端不宜太多，以保证夹紧可靠。,2）压板装
5、夹 较大的工件可且于工作台上，用压板、螺栓、挡块等直接装夹。,（3）刨平面 1）刨水平面 刨削水平面时，进给运动由工作台（工件）横向移动完成，切削深度由刀架控制。刨刀一般采用两侧刀刃对称的尖头刀，以便于双向进给，减少刀具的磨损和节省辅助工时。,刨水平面,2）刨垂直平面 刨削垂直平面时，摇动刀架手柄使刀架滑板（刀具）作手动垂直进给，吃刀量通过工作台的横向移动控制。刨刀采用偏刀。为保证加工平面的垂直度，加工前应将刀架转盘刻度对准零线，位置精度要求较高时，在刨削时应按需要微调纠正偏差。为防止刨削时刀架碰撞工件，应将刀座偏转一适当的角度。,偏刀的几何形状,刨垂直平面时偏转刀座,3）刨倾斜平面 刨倾斜平
6、面有两种方法：一是倾斜装夹工件，使工仵被加工斜面处于水平位且，用刨水平面的方法加工；一是将刀架转盘旋转所帑角度，摇动刀架手柄使刀架滑板（刀具）作手动倾斜进给,旋转刀架 盘刨倾斜平面,（3）刨沟槽 1）刨直槽和V形槽 刨直槽时，如果沟槽宽度不大，可用宽度与槽宽相当的直槽刨刀直接刨到所需宽度，旋转刀架手柄实现垂直进给；如果沟槽宽度较大，则可横向移动工作台，分几次刨削达到所需槽宽。刨V形槽时，应根据工件的划线找正，先用直槽刀刨出底部直槽，然后换装偏刀，倾斜刀架和偏转刀座，用刨斜面的方法分别刨出V形槽两侧面。,刨V形槽a）刨V形槽底部直槽 B）刨V形槽斜面,2）刨燕尾槽 刨燕尾槽的方法与刨V形槽相似，
7、采用左、右偏刀按划线分别刨削燕尾斜面。,刨燕尾槽a）刨燕尾槽用角度偏刀 a）加工顺序,3）刨T形槽 刨T形槽辅用直槽刀、左右弯切刀和倒角刀，按划线依次刨直槽、两侧横槽和倒角。,刨T形槽 a）刨直槽 b）刨右横槽 c）刨左横槽 d）倒角,3.刨削的工艺特点(1)刨削特别适合于加工狭长平面。(2)刨床结构简单，调整和操作都较方便；刨刀为单刃刀具，制造和刃磨较容易，价格低廉。所以，刨削生产成本较低。(3)由于刨削主运动是直线往复运动，刀具切入和切离工件时有冲击负载，因此，限制了切削速度的提高，此外，还存在空行程损失，因此刨削生产效率较低。(4)刨削的加工精度通常为IT9IT7，表面粗糙度值为12.5
8、1.6；采用宽刃刨刀精刨时，加工精度可达IT6，表面粗糙度值Ra为0.80.2m。,1.插床 插削是用插刀对工件作垂直相对直线往复运动的切削加工方法。插削在插床上进行，插床的结构原理和牛头刨床相似，可视为立式刨床。,插 床a）外形图 b）切削运动示意图1床身 2-下滑座 3-上滑座 4-圆工作台 5-滑枕 6-立柱 7-变速箱 8-分度机构,2.插削方法 插削和刨削的切削方式相同，只是插削是在铅垂方向进行切削的。在插床上可以插削孔内键槽、方孔、多边形孔和花键孔等，,插削的主要内容a）插键槽b）插方孔c）插多边形孔d）插花键孔,（1）插刀 插刀也属单刃刀具，与刨刀相比，插刀的前面与后面位置对调，
9、为了避免刀杆与工件已加工表面碰撞，其主切削刃偏离刀杆正面。插力的几何角度一般是：前角 012，后角 48。常用的尖刃插刀主要用于粗插或插多边形孔，平刃插刀主要用于精插或插直角沟槽。,插 刀 a)尖刃插刀(尖刀)b)平刃插刀(切刀),（2）插键槽 装夹工件并按划线校正工件位置，然后根据工件孔的长度（键槽长度）和孔口位置，手动调整滑枕和插刀的行程长度和起点至终点位置，防止插刀在工作中冲撞工作台而造成事故。键槽插削一般应分粗插及精插，以保证键槽的尺寸精度和键槽对工件轴线的对称度要求。,插键槽,（3）插方孔 插小方孔时，可来用整体方头插刀插削。插较大的方孔时，来用单边插削的方法，按划线找正先粗插（每边
10、留余置0.20.5mm），然后用90角度刀头插去四个内角处未插去的部分。粗插时应注意测量方孔边至基准之尺寸,以保证尺寸精度和对称度要求。插削按第一边、第三边（对边）、第二边、第四边的顺序进行。,插方孔,（4）插花键 插花键的方法与插键槽大致相同。不同的是花键各键槽除了应保证两侧面对轴平面的对称度外，还需要保证在孔的圆周上均匀分布，因此，插削时常用分度盘进行分度。,3.插削的工艺特点（1）插床与插刀的结构简单，与刨削一样，插削时也存在冲击和空行程损失，因此，主要用于单件、小批且生产。（2）插削工作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，因此插刀在回程时与
11、工件相摩擦，工作条件较差。（4）除键槽、型孔以外，插削还可以加工圆柱齿轮、凸轮等。（5）插削的经济加工精度为IT9lT7，表面粗糙度Ra值为6.31.6m。,1.拉床及拉削方法 拉削是用拉刀加工工件内、外表面的方法。拉削在拉床上迸行。拉床分卧式和立式两类，下图为卧式拉床的示意图。拉削时工作拉力较大，所以拉床一般采用液压传动。常用拉床的额定拉力有100，200，400kN等。,卧式拉床示意图l-压力表 2-液压传动部件 3-活塞拉杆 4-随动支架5-刀架 6-床身 7-拉刀 8-支挣 9-工件 10-随动刀架,拉刀是一种多齿精加工刀具。拉削时后一刀齿(或后一组刀齿)的齿高高于(或齿宽等于)前一刀
12、齿(或前一组刀齿)，从而能依次地从工件上切下很薄的金属层，以获得精度高、表面质量好的工件表面。,拉削过程1-工件 2-拉刀,拉刀的组成：柄部被刀架夹持的部分。前导部用来引导拉刀切削部分进入工作位置防止拉刀歪斜。切削部由许多刀齿组成，包括粗切齿和精切齿，后排刀齿比前排刀齿分别高出一个齿升量(一般为0.020.1mm）。校准部起校正和修光作用。后导部保持拉刀在粒削过程中最后的准确位置，防止拉刀下垂而损伤已加工表面和拉刀刀齿。,拉 刀,在拉床上可以拉削各种型孔（直通孔），还可以拉削平面、半圆弧面，以及一些用其他加工方法不便加工的内外表面。,拉削孔时，工件一般不需夹紧，只以工件的端面支承。因此，预加工
13、孔的轴线与端面之间应有一定的垂直度要求。如果垂直度误差较大，则可将工件端面贴紧在一个球面垫圈上，利用球面自动定位。拉削加工的孔径通带为10100mm，孔的长度与孔径之比不宜超过3。预留孔不需要正确加工，钻削或粗镗后即可进行拉削。,圆孔的拉削 1-工件 2-球面垫圈 3-拉刀,拉削外表面时，一般为非对称拉削，拉削力偏离拉刀和工件轴线，因此，除对拉刀采用导向板等限位外，还须将工件夹紧，以避免拉削时工件位置偏离。如拉削V形槽时，使用导向板和压板的情形。,拉削V形槽1-压紧元件 2-工件 3-导向板 4-拉刀,2.拉削的工艺特点(1)拉刀在一次行程中能切除加工表面的全部余量，故拉削的生产效率较高。(2)拉刀制造精度高，切削部分有粗切和精切之分，校准部分又可对加工表面进行校正和修光，所以拉削加工精度较高，经济精度可达IT9IT7，表面粗糙度Ra值为1.60.4m。(3)拉床采用液压传动，故拉削过程平稳。(4)拉刀适应性差，一把拉刀只适于加工某种尺寸和精度等级的一定形状的加工表面，且不能加工阶台孔、盲孔和特大直径的孔。由于拉削力很大，拉削薄壁孔时容易变形，不宜采用拉削。(5)拉刀结构复杂，制造费用高，因此只有在大批量生产中才能显示其经济、高效的特点。,
