模塊二金屬切削加工課題五刨削、插削與拉削A

1、機(jī)械制造工藝與裝備機(jī)械制造工藝與裝備 模塊二模塊二 金屬切削加工金屬切削加工知識點(diǎn)知識點(diǎn)技能點(diǎn)技能點(diǎn) 圖圖2-90為凸緣聯(lián)軸器（半）零件零件圖，零件內(nèi)外圓為凸緣聯(lián)軸器（半）零件零件圖，零件內(nèi)外圓及孔均已加工完畢，本工序需加工孔內(nèi)鍵槽，試確定加及孔均已加工完畢，本工序需加工孔內(nèi)鍵槽，試確定加工方法，并說明加工要點(diǎn)。工方法，并說明加工要點(diǎn)。圖2-90 半聯(lián)軸器圖2-90 半聯(lián)軸器圖2-90 半聯(lián)軸器圖圖2-90 半聯(lián)軸器半聯(lián)軸器 半聯(lián)軸器是凸緣聯(lián)軸器的一部分，聯(lián)接軸用來聯(lián)接半聯(lián)軸器是凸緣聯(lián)軸器的一部分，聯(lián)接軸用來聯(lián)接兩軸，軸與聯(lián)軸器通過鍵聯(lián)接，使兩軸共同回轉(zhuǎn)以傳遞兩軸，軸與聯(lián)軸器通過鍵聯(lián)接，使兩軸

2、共同回轉(zhuǎn)以傳遞運(yùn)動和轉(zhuǎn)矩。本任務(wù)中半聯(lián)軸器孔內(nèi)鍵槽的加工是零件運(yùn)動和轉(zhuǎn)矩。本任務(wù)中半聯(lián)軸器孔內(nèi)鍵槽的加工是零件加工的最后工序。加工的最后工序。 孔內(nèi)鍵槽的加工有多種方法，一般可采用刨削和插削孔內(nèi)鍵槽的加工有多種方法，一般可采用刨削和插削及拉削加工的方法來完成切削加工。刨削、插削及拉削及拉削加工的方法來完成切削加工。刨削、插削及拉削加工也是金屬切削加工常用的加工方法，特別是刨削加加工也是金屬切削加工常用的加工方法，特別是刨削加工是平面和溝槽加工的主要方法。所以學(xué)習(xí)刨削和插削工是平面和溝槽加工的主要方法。所以學(xué)習(xí)刨削和插削及拉削加工是十分重要。及拉削加工是十分重要。 刨削是平面加工的主要方法之一。

3、在刨床上可以刨平面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）、溝槽（直槽、（水平面、垂直平面和斜面）、溝槽（直槽、V形槽、燕尾槽和形槽、燕尾槽和T形槽）和曲面等形槽）和曲面等 圖圖2-91 刨削的主要內(nèi)容刨削的主要內(nèi)容a）刨水平面）刨水平面 b）垂直平面）垂直平面 c）斜面）斜面 d）直槽）直槽 e）T形槽形槽 f）曲面）曲面 圖圖2-93 牛頭刨床牛頭刨床a）外形圖）外形圖 b）運(yùn)動示意圖）運(yùn)動示意圖1-工作臺工作臺 2-橫梁橫梁 3-刀架刀架 4-滑枕滑枕 5-床身床身 6-底座底座（1）床身）床身 床身用以支承刨床的各個部件。床身的頂部和前側(cè)床身用以支承刨

4、床的各個部件。床身的頂部和前側(cè)面分別有水平和垂直導(dǎo)軌?；磉B同刀架可沿水平導(dǎo)軌面分別有水平和垂直導(dǎo)軌?；磉B同刀架可沿水平導(dǎo)軌作直線往復(fù)運(yùn)動（主運(yùn)動）；橫梁連同工作臺可沿垂直作直線往復(fù)運(yùn)動（主運(yùn)動）；橫梁連同工作臺可沿垂直導(dǎo)軌實(shí)現(xiàn)升降。床身內(nèi)部有變這機(jī)構(gòu)和驅(qū)動滑枕的擺動導(dǎo)軌實(shí)現(xiàn)升降。床身內(nèi)部有變這機(jī)構(gòu)和驅(qū)動滑枕的擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。（2）滑枕）滑枕 前端裝有刀架，用來帶動刨刀作直線往復(fù)運(yùn)動，實(shí)前端裝有刀架，用來帶動刨刀作直線往復(fù)運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)刨削?，F(xiàn)刨削。（3）刀架）刀架 用來裝夾刨刀和實(shí)現(xiàn)刨刀沿用來裝夾刨刀和實(shí)現(xiàn)刨刀沿所需方向移動。刀架與滑枕連接所需方向移動。刀架與滑枕連接部位有轉(zhuǎn)盤，可使刨

5、刀按需要偏部位有轉(zhuǎn)盤，可使刨刀按需要偏轉(zhuǎn)一定角度。轉(zhuǎn)一定角度。 轉(zhuǎn)盤上有導(dǎo)軌，搖動刀架手轉(zhuǎn)盤上有導(dǎo)軌，搖動刀架手柄，滑板連同刀座沿導(dǎo)軌移動，柄，滑板連同刀座沿導(dǎo)軌移動，可實(shí)現(xiàn)刨刀的間隙進(jìn)給（手動）可實(shí)現(xiàn)刨刀的間隙進(jìn)給（手動）或調(diào)整切削深度?；蛘{(diào)整切削深度。 刀架上的抬刀板在刨刀回程時刀架上的抬刀板在刨刀回程時抬起，以防止擦傷工件和減小刀抬起，以防止擦傷工件和減小刀具的磨損。具的磨損。 圖2-94 牛頭刨床的刀架牛頭刨床的刀架1-刀夾刀夾 2-抬刀板抬刀板 3-滑板滑板4-刀架手柄刀架手柄 5-轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)盤 6-轉(zhuǎn)銷轉(zhuǎn)銷 7-刀座刀座（4）工作臺）工作臺 用來安裝工件，可沿橫梁橫向用來安裝工件，可沿

6、橫梁橫向移動和與橫梁一起沿床身垂直導(dǎo)軌移動和與橫梁一起沿床身垂直導(dǎo)軌升降，以便調(diào)整工件位置。升降，以便調(diào)整工件位置。 在橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)驅(qū)動下，工作在橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)驅(qū)動下，工作臺可實(shí)現(xiàn)橫向進(jìn)給運(yùn)動。橫向進(jìn)給臺可實(shí)現(xiàn)橫向進(jìn)給運(yùn)動。橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)采用曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)采用曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。 刀架每直線往復(fù)運(yùn)動一次，連刀架每直線往復(fù)運(yùn)動一次，連桿桿4使帶有棘爪的搖桿使帶有棘爪的搖桿5繞棘輪繞棘輪6軸軸線擺動一次，棘爪推動棘輪，與棘線擺動一次，棘爪推動棘輪，與棘輪連接在一起的絲杠輪連接在一起的絲杠7同時轉(zhuǎn)動一同時轉(zhuǎn)動一定角度，從而完成工作臺的橫向進(jìn)定角度，從而完成工作臺的橫向進(jìn)給運(yùn)動。給運(yùn)動。 圖圖2-95 牛頭

7、刨床橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)牛頭刨床橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)1，2-齒輪齒輪 3-銷盤銷盤 4-連桿連桿5-搖桿搖桿 6-棘輪棘輪 7-絲桿絲桿 刨刀屬單刃刀具，其幾何形狀與車刀大致相同。由于刨刀在切入刨刀屬單刃刀具，其幾何形狀與車刀大致相同。由于刨刀在切入工件時須受較大的沖擊力，所以刀桿截面積一般比較大。工件時須受較大的沖擊力，所以刀桿截面積一般比較大。 為避免刨削時產(chǎn)生為避免刨削時產(chǎn)生“扎刀扎刀”而造成工件報廢，刨刀常制成彎頸形式。而造成工件報廢，刨刀常制成彎頸形式。 刨刀裝夾時應(yīng)注意：位置要正，刀頭伸出長度應(yīng)盡可能短，夾緊刨刀裝夾時應(yīng)注意：位置要正，刀頭伸出長度應(yīng)盡可能短，夾緊要牢固。要牢固。兩種刨刀的刨削情況

8、兩種刨刀的刨削情況a）彎頸刨刀不易扎刀（粗刨）彎頸刨刀不易扎刀（粗刨） b）直桿刨刀容易扎刀（精刨）直桿刨刀容易扎刀（精刨） 較小的工件可用固定在工作臺上的平口鉗裝夾。平口鉗在工作臺上位較小的工件可用固定在工作臺上的平口鉗裝夾。平口鉗在工作臺上位置應(yīng)正確，必要時應(yīng)用百分表找正。裝夾工件時應(yīng)注意工件高出鉗口或伸置應(yīng)正確，必要時應(yīng)用百分表找正。裝夾工件時應(yīng)注意工件高出鉗口或伸出鉗口兩端不宜太多，以保證夾緊可靠。出鉗口兩端不宜太多，以保證夾緊可靠。工件的平口鉗裝夾工件的平口鉗裝夾a）刨削一般平面）刨削一般平面 b）工件）工件A，B面間有垂直度要求時面間有垂直度要求時 c）工件）工件C，D面間有平行度

9、要求時面間有平行度要求時1-平行墊鐵平行墊鐵 2-圓柱棒圓柱棒 3-斜口撐鐵斜口撐鐵 較大的工件可且于工作臺上，用壓板、螺栓、擋塊等直接較大的工件可且于工作臺上，用壓板、螺栓、擋塊等直接裝夾。裝夾。 刨水平面刨水平面 刨削水平面時，進(jìn)給運(yùn)動由工作臺（工件）橫向移動完成，切削刨削水平面時，進(jìn)給運(yùn)動由工作臺（工件）橫向移動完成，切削深度由刀架控制。刨刀一般采用兩側(cè)刀刃對稱的尖頭刀，以便于雙向深度由刀架控制。刨刀一般采用兩側(cè)刀刃對稱的尖頭刀，以便于雙向進(jìn)給，減少刀具的磨損和節(jié)省輔助工時。進(jìn)給，減少刀具的磨損和節(jié)省輔助工時。 刨削垂直平面時，搖動刀架手柄使刀架滑板（刀具）作手動垂直刨削垂直平面時，搖動

10、刀架手柄使刀架滑板（刀具）作手動垂直進(jìn)給，吃刀量通過工作臺的橫向移動控制。刨刀采用偏刀。為保證加進(jìn)給，吃刀量通過工作臺的橫向移動控制。刨刀采用偏刀。為保證加工平面的垂直度，加工前應(yīng)將刀架轉(zhuǎn)盤刻度對準(zhǔn)零線，位置精度要求工平面的垂直度，加工前應(yīng)將刀架轉(zhuǎn)盤刻度對準(zhǔn)零線，位置精度要求較高時，在刨削時應(yīng)按需要微調(diào)糾正偏差。為防止刨削時刀架碰撞工較高時，在刨削時應(yīng)按需要微調(diào)糾正偏差。為防止刨削時刀架碰撞工件，應(yīng)將刀座偏轉(zhuǎn)一適當(dāng)?shù)慕嵌?。件，?yīng)將刀座偏轉(zhuǎn)一適當(dāng)?shù)慕嵌?。偏刀的幾何形狀偏刀的幾何形?刨垂直平面時偏轉(zhuǎn)刀座刨垂直平面時偏轉(zhuǎn)刀座 刨傾斜平面有兩種方刨傾斜平面有兩種方法：法： 一是傾斜裝夾工件，一是傾斜

11、裝夾工件，使工件被加工斜面處于水使工件被加工斜面處于水平位且，用刨水平面的方平位且，用刨水平面的方法加工；法加工； 一是將刀架轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)一是將刀架轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)所需角度，搖動刀架手柄所需角度，搖動刀架手柄使刀架滑板（刀具）作手使刀架滑板（刀具）作手動傾斜進(jìn)給動傾斜進(jìn)給 旋轉(zhuǎn)刀架旋轉(zhuǎn)刀架 盤刨傾斜平面盤刨傾斜平面 刨直槽時，如果溝槽寬度不大，可用寬度與槽寬相當(dāng)?shù)闹辈叟俚吨迸僦辈蹠r，如果溝槽寬度不大，可用寬度與槽寬相當(dāng)?shù)闹辈叟俚吨苯优俚剿鑼挾?，旋轉(zhuǎn)刀架手柄實(shí)現(xiàn)垂直進(jìn)給；如果溝槽寬度較大，則接刨到所需寬度，旋轉(zhuǎn)刀架手柄實(shí)現(xiàn)垂直進(jìn)給；如果溝槽寬度較大，則可橫向移動工作臺，分幾次刨削達(dá)到所需槽寬?？蓹M向移動工

12、作臺，分幾次刨削達(dá)到所需槽寬。 刨刨V形槽時，應(yīng)根據(jù)工件的劃線找正，先用直槽刀刨出底部直槽，形槽時，應(yīng)根據(jù)工件的劃線找正，先用直槽刀刨出底部直槽，然后換裝偏刀，傾斜刀架和偏轉(zhuǎn)刀座，用刨斜面的方法分別刨出然后換裝偏刀，傾斜刀架和偏轉(zhuǎn)刀座，用刨斜面的方法分別刨出V形槽形槽兩側(cè)面。兩側(cè)面。刨刨V形槽形槽a）刨）刨V形槽底部直槽形槽底部直槽 B）刨）刨V形槽斜面形槽斜面 刨燕尾槽的方法與刨刨燕尾槽的方法與刨V形槽相似，采用左、右偏刀按劃線分別形槽相似，采用左、右偏刀按劃線分別刨削燕尾斜面刨削燕尾斜面 。刨燕尾槽刨燕尾槽a）刨燕尾槽用角度偏刀）刨燕尾槽用角度偏刀 a）加工順序）加工順序 刨刨T形槽需用直

13、槽刀、左右彎切刀和倒角刀，按劃線依次刨形槽需用直槽刀、左右彎切刀和倒角刀，按劃線依次刨直槽、兩側(cè)橫槽和倒角。直槽、兩側(cè)橫槽和倒角。 刨刨T形槽形槽 a）刨直槽）刨直槽 b）刨右橫槽）刨右橫槽 c）刨左橫槽）刨左橫槽 d）倒角）倒角 （二）插削（二）插削 插削是用插刀對工件插削是用插刀對工件作垂直相對直線往復(fù)運(yùn)作垂直相對直線往復(fù)運(yùn)動的切削加工方法。動的切削加工方法。 插削在插床上進(jìn)行，插削在插床上進(jìn)行，插床的結(jié)構(gòu)原理和牛頭插床的結(jié)構(gòu)原理和牛頭刨床相似，可視為立式刨床相似，可視為立式刨床。刨床。 插插 床床a）外形圖）外形圖 b）切削運(yùn)動示意圖）切削運(yùn)動示意圖1床身床身 2-下滑座下滑座 3-上滑

14、座上滑座 4-圓工作臺圓工作臺 5-滑枕滑枕 6-立柱立柱 7-變速箱變速箱 8-分度機(jī)構(gòu)分度機(jī)構(gòu) 插削和刨削的切削方式相同，只是插削是在鉛垂方向進(jìn)插削和刨削的切削方式相同，只是插削是在鉛垂方向進(jìn)行切削的。行切削的。 在插床上可以插削孔內(nèi)鍵槽、方孔、多邊形孔和花鍵孔在插床上可以插削孔內(nèi)鍵槽、方孔、多邊形孔和花鍵孔等。等。 插削的主要內(nèi)容插削的主要內(nèi)容a）插鍵槽）插鍵槽b）插方孔）插方孔c）插多邊形孔）插多邊形孔d）插花鍵孔）插花鍵孔 插刀的幾何角度一般是：前角插刀的幾何角度一般是：前角 012，后角，后角 48。常用的尖刃插刀主要用于粗插或插多邊形孔，平刃插刀主要用于。常用的尖刃插刀主要用于粗

15、插或插多邊形孔，平刃插刀主要用于精插或插直角溝槽。精插或插直角溝槽。插插 刀刀 a)尖刃插刀尖刃插刀(尖刀尖刀) b)平刃插刀平刃插刀(切刀切刀)00 插刀也屬單刃刀具，與刨刀相比，插刀的前面與后面位置對調(diào)，為插刀也屬單刃刀具，與刨刀相比，插刀的前面與后面位置對調(diào)，為了避免刀桿與工件已加工表面碰撞，其主切削刃偏離刀桿正面。了避免刀桿與工件已加工表面碰撞，其主切削刃偏離刀桿正面。 裝夾工件并按劃線校正工件裝夾工件并按劃線校正工件位置，然后根據(jù)工件孔的長度（鍵位置，然后根據(jù)工件孔的長度（鍵槽長度）和孔口位置，手動調(diào)整滑槽長度）和孔口位置，手動調(diào)整滑枕和插刀的行程長度和起點(diǎn)至終點(diǎn)枕和插刀的行程長度和

16、起點(diǎn)至終點(diǎn)位置，防止插刀在工作中沖撞工作位置，防止插刀在工作中沖撞工作臺而造成事故。臺而造成事故。 鍵槽插削一般應(yīng)分粗插及精插，鍵槽插削一般應(yīng)分粗插及精插，以保證鍵槽的尺寸精度和鍵槽對工以保證鍵槽的尺寸精度和鍵槽對工件軸線的對稱度要求。件軸線的對稱度要求。插鍵槽插鍵槽 插小方孔時，可來用整體方插小方孔時，可來用整體方頭插刀插削。頭插刀插削。 插較大的方孔時，來用單邊插插較大的方孔時，來用單邊插削的方法，按劃線找正先粗插（每削的方法，按劃線找正先粗插（每邊留余置邊留余置0.20.5mm），然后用），然后用90角度刀頭插去四個內(nèi)角處未插角度刀頭插去四個內(nèi)角處未插去的部分。去的部分。 粗插時應(yīng)注意測

17、量方孔邊至基粗插時應(yīng)注意測量方孔邊至基準(zhǔn)之尺寸準(zhǔn)之尺寸,以保證尺寸精度和對稱以保證尺寸精度和對稱度要求。插削按第一邊、第三邊度要求。插削按第一邊、第三邊（對邊）、第二邊、第四邊的順序（對邊）、第二邊、第四邊的順序進(jìn)行進(jìn)行。插方孔插方孔 插花鍵的方法與插鍵槽大致相同。不同的是花鍵插花鍵的方法與插鍵槽大致相同。不同的是花鍵各鍵槽除了應(yīng)保證兩側(cè)面對軸平面的對稱度外，還需各鍵槽除了應(yīng)保證兩側(cè)面對軸平面的對稱度外，還需要保證在孔的圓周上均勻分布，因此，插削時常用分要保證在孔的圓周上均勻分布，因此，插削時常用分度盤進(jìn)行分度。度盤進(jìn)行分度。 （1）插床與插刀的結(jié)構(gòu)簡單，與刨削一樣，插削時也存）插床與插刀的結(jié)

18、構(gòu)簡單，與刨削一樣，插削時也存在沖擊和空行程損失，因此，主要用于單件、小批且生產(chǎn)。在沖擊和空行程損失，因此，主要用于單件、小批且生產(chǎn)。 （2）插削工作行程受刀桿剛性限制，槽長尺寸不宜過大。）插削工作行程受刀桿剛性限制，槽長尺寸不宜過大。 （3）刀架沒有抬刀機(jī)構(gòu)，工作臺沒有讓刀機(jī)構(gòu)，因此插）刀架沒有抬刀機(jī)構(gòu)，工作臺沒有讓刀機(jī)構(gòu)，因此插刀在回程時與工件相摩擦，工作條件較差。刀在回程時與工件相摩擦，工作條件較差。 （4）除鍵槽、型孔以外，插削還可以加工圓柱齒輪、凸）除鍵槽、型孔以外，插削還可以加工圓柱齒輪、凸輪等。輪等。 （5）插削的經(jīng)濟(jì)加工精度為）插削的經(jīng)濟(jì)加工精度為IT9lT7，表面粗糙度，表面

19、粗糙度Ra值值為為6.31.6m。（三）（三） 拉削拉削 拉削是用拉刀加工工件內(nèi)、外表面的方法。拉削在拉床上進(jìn)行。拉削是用拉刀加工工件內(nèi)、外表面的方法。拉削在拉床上進(jìn)行。拉床分臥式和立式兩類，下圖為臥式拉床的示意圖。拉削時工作拉力拉床分臥式和立式兩類，下圖為臥式拉床的示意圖。拉削時工作拉力較大，所以拉床一般采用液壓傳動。常用拉床的額定拉力有較大，所以拉床一般采用液壓傳動。常用拉床的額定拉力有100，200，400kN等。等。臥式拉床示意圖臥式拉床示意圖l-壓力表壓力表 2-液壓傳動部件液壓傳動部件 3-活塞拉桿活塞拉桿 4-隨動支架隨動支架5-刀架刀架 6-床身床身 7-拉刀拉刀 8-支掙支掙

20、 9-工件工件 10-隨動刀架隨動刀架 拉刀是一種多齒精加工刀具。拉削時后一刀齒拉刀是一種多齒精加工刀具。拉削時后一刀齒(或后一組或后一組刀齒刀齒)的齒高高于的齒高高于(或齒寬等于或齒寬等于)前一刀齒前一刀齒(或前一組刀齒或前一組刀齒)，從，從而能依次地從工件上切下很薄的金屬層，以獲得精度高、表而能依次地從工件上切下很薄的金屬層，以獲得精度高、表面質(zhì)量好的工件表面。面質(zhì)量好的工件表面。 拉削過程拉削過程1-工件工件 2-拉刀拉刀被刀架夾持的部分。被刀架夾持的部分。用來引導(dǎo)拉刀切削部分進(jìn)入工作位置防止拉刀歪斜。用來引導(dǎo)拉刀切削部分進(jìn)入工作位置防止拉刀歪斜。由許多刀齒組成，包括粗切齒和精切齒，后排

21、刀齒比前排由許多刀齒組成，包括粗切齒和精切齒，后排刀齒比前排刀齒分別高出一個齒升量刀齒分別高出一個齒升量(一般為一般為0.020.1mm）。）。起校正和修光作用。起校正和修光作用。保持拉刀在粒削過程中最后的準(zhǔn)確位置，防止拉刀下垂而保持拉刀在粒削過程中最后的準(zhǔn)確位置，防止拉刀下垂而損傷已加工表面和拉刀刀齒。損傷已加工表面和拉刀刀齒。拉拉 刀刀 在拉床上可以拉削各種型孔（直通孔），還可以拉削在拉床上可以拉削各種型孔（直通孔），還可以拉削平面、半圓弧面，以及一些用其他加工方法不便加工的內(nèi)平面、半圓弧面，以及一些用其他加工方法不便加工的內(nèi)外表面。外表面。拉削的表面拉削的表面 拉削孔時，工件一般不需夾緊

22、，只以工件的端面支承。因此，拉削孔時，工件一般不需夾緊，只以工件的端面支承。因此，預(yù)加工孔的軸線與端面之間應(yīng)有一定的垂直度要求。如果垂直度誤預(yù)加工孔的軸線與端面之間應(yīng)有一定的垂直度要求。如果垂直度誤差較大，則可將工件端面貼緊在一個球面墊圈上，利用球面自動定差較大，則可將工件端面貼緊在一個球面墊圈上，利用球面自動定位。位。 拉削加工的孔徑通常為拉削加工的孔徑通常為10100mm，孔的長度與孔徑之比不宜，孔的長度與孔徑之比不宜超過超過3倍。預(yù)留孔不需要精加工，鉆削或粗鏜后即可進(jìn)行拉削。倍。預(yù)留孔不需要精加工，鉆削或粗鏜后即可進(jìn)行拉削。圓孔的拉削圓孔的拉削 1-工件工件 2-球面墊圈球面墊圈 3-拉刀拉刀 拉削外表面時，一般為非對稱拉削，拉削力偏離拉刀和拉削外表面時，一般為非對稱拉削，拉削力偏