機械制造工程訓練金工實習第四講刨削加工演示文稿

機械制造工程訓練金工實習第四講刨削加工演示文稿現(xiàn)在是1頁\一共有51頁\編輯于星期二（優(yōu)選）機械制造工程訓練金工實習第四講刨削加工現(xiàn)在是2頁\一共有51頁\編輯于星期二刨削加工教學主要內(nèi)容目的及要求概述刨床刨刀及其裝夾工件的裝夾基本刨削工作現(xiàn)在是3頁\一共有51頁\編輯于星期二目的及要求了解刨床種類學會刨床的基本操作掌握刨刀的種類及裝夾熟悉各種工件的裝夾操作現(xiàn)在是4頁\一共有51頁\編輯于星期二一、刨削的概述

滑枕帶著刨刀，作直線住復運動的刨床，因滑枕前端的刀架形似牛頭而得名。刨床是使刀具和工件之間產(chǎn)生相對的直線往復運動來達到刨削工件表面的目的。

刨削加工生產(chǎn)效率低，加工精度低，只適合粗加工和半精加工。刨削(planing）是在刨床上用刨刀進行切削加工。刨削可加工平面（水平面、垂直面、斜面）、溝槽（直槽、T形槽、V形槽、燕尾槽）及成形面等。刨削加工的尺寸公差等級一般可IT9～IT8，表面粗糙度Ra值為3.2一1.6μm。在牛頭刨床上刨削時，刨刀的直線往復運動是主運動，工件在刨刀返回行程將結(jié)束時作橫向進給運動（圖1)。在龍門刨床上加工時，工件的直線往復運動是主運動，而刀具在工件返回行程將結(jié)束時作橫向進給運動?，F(xiàn)在是5頁\一共有51頁\編輯于星期二加工階段與加工精度

當零件的加工質(zhì)量要求較高時，應把整個加工過程劃分為幾個階段，通常劃分為粗加工、半精加工和精加工三個階段。如果零件的精度要求很高，還需要安排專門的光整加工階段。必要時，如果毛坯表面比較粗糙，余量也較大，還需要安排先進行荒車加工和初始基準加工?，F(xiàn)在是6頁\一共有51頁\編輯于星期二加工階段與加工精度1．粗加工階段粗加工階段是為了去除毛料或毛坯上大部分的余量，使毛料或毛坯在形狀和尺寸上基本接近零件的成品狀態(tài)，這個階段最主要的問題是如何獲得較高的生產(chǎn)效率。（IT12，Ra為12μm）

2．半精加工階段半精加工階段是使零件的主要表面達到工藝規(guī)定的加工精度，并保留一定的精加工余量，為精加工做好準備。半精加工階段一般安排在熱處理之前進行，在這個階段，可以將不影響零件使用性能和設計精度的零件次要表面加工完畢。（IT7～IT8，Ra為1.6~3.2μm）現(xiàn)在是7頁\一共有51頁\編輯于星期二加工階段與加工精度3．精加工階段精加工階段的目的是保證加工零件達到設計圖紙所規(guī)定的尺寸精度、技術要求和表面質(zhì)量要求。零件精加工的余量都較小，主要考慮的問題是如何達到最高的加工精度和表面質(zhì)量。（IT6～IT7，Ra為0.1~1.6μm）

4．光整加工階段當零件的加工精度要求較高，如尺寸精度要求為IT6級以上，以及表面粗糙度要求較?。≧a<=0.1μm）時，在精加工階段之后就必須安排光整加工，以達到最終的設計要求?，F(xiàn)在是8頁\一共有51頁\編輯于星期二加工階段與加工精度

超精密加工當前是指被加工零件的尺寸精度高于0.1μm，表面粗糙度Ra小于0.025μm，以及所用機床定位精度的分辨率和重復性高于0.01μm的加工技術，亦稱之為亞微米級加工技術，且正在向納米級加工技術發(fā)展。

現(xiàn)在是9頁\一共有51頁\編輯于星期二加工階段與加工精度超精密加工技術主要包括：超精密加工的機理研究，超精密加工的設備制造技術研究，超精密加工工具及刃磨技術研究，超精密測量技術和誤差補償技術研究，超精密加工工作環(huán)境條件研究。在超精密加工技術領域，英國克蘭菲爾德技術機械學院所屬的克蘭菲爾德精密工程研究所（簡稱CUPE）享有較高聲譽，它是當今世界上精密工程的研究中心之一，是英國超精密加工技術水平的獨特代表。如CUPE生產(chǎn)的Nanocentre（納米加工中心）既可進行超精密車削，又帶有磨頭，也可進行超精密磨削，加工工件的形狀精度可達0.1μm，表面粗糙度Ra<10nm?，F(xiàn)在是10頁\一共有51頁\編輯于星期二機械加工技術發(fā)展趨勢超精密加工技術發(fā)展趨勢是：（1）向更高精度、更高效率方向發(fā)展；（2）向大型化、微型化方向發(fā)展；（3）向加工檢測一體化方向發(fā)展；（4）機床向多功能模塊化方向發(fā)展；（5）不斷探討適合于超精密加工的新原理、新方法、新材料。

機械加工技術總的發(fā)展趨勢是高速、高效、環(huán)保?，F(xiàn)在是11頁\一共有51頁\編輯于星期二刨削加工范圍刨床加工視現(xiàn)在是12頁\一共有51頁\編輯于星期二刨削加工范圍現(xiàn)在是13頁\一共有51頁\編輯于星期二刨削加工范圍現(xiàn)在是14頁\一共有51頁\編輯于星期二刨削加工范圍現(xiàn)在是15頁\一共有51頁\編輯于星期二刨削加工范圍T形槽工件的劃線T形槽刨削步驟現(xiàn)在是16頁\一共有51頁\編輯于星期二二、刨削加工常用刀具現(xiàn)在是17頁\一共有51頁\編輯于星期二刨削加工常用刀具現(xiàn)在是18頁\一共有51頁\編輯于星期二

三、刨床基本結(jié)構(gòu)

常用床（planingmachine）有牛頭刨床和龍門刨床兩種。1、牛頭刨床（shaper)

牛頭刨床又分為機械式牛頭刨床和液壓式牛頭刨床。機械式牛頭刨床是由床身、滑枕、搖桿、變速箱、進給箱、橫梁、工作臺及潤滑系統(tǒng)、電氣箱等組成。中小型牛頭刨床的主運動(見機床)大多采用曲柄搖桿機構(gòu)(見曲柄滑塊機構(gòu))傳動，故滑枕的移動速度是不均勻的。大型牛頭刨床多采用液壓傳動，滑枕基本上是勻速運動?；淼姆祷匦谐趟俣却笥诠ぷ餍谐趟俣?。由于采用單刃刨刀加工，且在滑枕回程時不切削，牛頭刨床的生產(chǎn)率較低。液壓牛頭刨床具有機床具有設計先進，造型美觀，性能可靠，精度穩(wěn)定，操作簡潔，維護方便等特點。

現(xiàn)在是19頁\一共有51頁\編輯于星期二液壓牛頭刨床現(xiàn)在是20頁\一共有51頁\編輯于星期二液壓牛頭刨床工作原理

液壓牛頭刨床，由床身、滑枕、進給箱、刀架、工作臺與橫梁等主要部件組成。其滑枕的往復運動依靠液壓系統(tǒng)來驅(qū)動，工作臺的進給是依靠進給箱來完成的。一般的完整的液壓系統(tǒng)由五個部分組成，即動力元件、執(zhí)行元件、控制元件、輔助元件和液壓油。動力元件的作用是將原動機的機械能轉(zhuǎn)換成液體的壓力能，液壓系統(tǒng)中的油泵，它向整個液壓系統(tǒng)提供動力。現(xiàn)在是21頁\一共有51頁\編輯于星期二液壓牛頭刨床工作原理

主切削運動和進給運動均為液壓傳動，可無級調(diào)速，具有液壓過載保險裝置，轉(zhuǎn)動平穩(wěn)、超程量小、啟動和停止靈活可靠、機床剛性好、切削力大、換向精度高、油溫低、熱變形小、精度穩(wěn)定、能適用強力切削和連續(xù)工作的需要。

機床工作臺能實現(xiàn)快速水平和垂直移動，刀架具有自動抬刀機構(gòu)，機床手柄集中，操作方便，自動化程度高。液壓牛頭刨床工作原理視頻現(xiàn)在是22頁\一共有51頁\編輯于星期二機械式牛頭創(chuàng)床基本結(jié)構(gòu)1-工作臺2-刀架3-滑枕4-床身5-擺桿機構(gòu)6-變速手柄7-進刀機構(gòu)8-橫梁9-行程位置調(diào)整手柄

10-行程長度調(diào)整方榫11-滑枕鎖緊手柄圖2B6065牛頭刨床外形圖牛頭刨床結(jié)構(gòu)視頻現(xiàn)在是23頁\一共有51頁\編輯于星期二機械式牛頭創(chuàng)床基本結(jié)構(gòu)

如圖所示為B6065型牛頭刨床的外形。型號B6065中，B為機床類別代號，表示刨床，讀作“刨”；6和0分別為機床組別和系別代，表示牛頭刨床；65為主參數(shù)最大刨削長度的1/10，即最大刨削長度為650mm?，F(xiàn)在是24頁\一共有51頁\編輯于星期二刨床基本結(jié)構(gòu)(1)床身

用以支撐和連接刨床各部件。其頂面水平導軌供滑枕帶動刀架進行往復直線運動，側(cè)面的垂直導軌供橫梁帶動工作臺升降。床身內(nèi)部有主運動變速機構(gòu)和擺桿機構(gòu)。

(2)滑枕

用以帶動刀架沿床身水平導軌作往復直線運動?；硗鶑椭本€運動的快慢、行程的長度和位置，均可根據(jù)加工需要調(diào)整。

現(xiàn)在是25頁\一共有51頁\編輯于星期二刨床基本結(jié)構(gòu)(3)刀架

用以夾持刨刀，其結(jié)構(gòu)如圖2所示。當轉(zhuǎn)動刀架手柄2時，滑板3帶著刨刀沿刻度轉(zhuǎn)盤7上的導軌上、下移動，以調(diào)整背吃刀量或加工垂直面時作進給運動。(4)工作臺

用以安裝零件，可隨橫梁作上下調(diào)整，也可沿橫梁導軌作水平移動或間歇進給運動?，F(xiàn)在是26頁\一共有51頁\編輯于星期二牛頭創(chuàng)床基本結(jié)構(gòu)圖3刀架現(xiàn)在是27頁\一共有51頁\編輯于星期二刨床基本結(jié)構(gòu)牛頭刨床的傳動系統(tǒng)B6065型牛頭刨床的傳動系統(tǒng)主要包括擺桿機構(gòu)和棘輪機構(gòu)。(1)擺桿機構(gòu)其作用是將電動機傳來的旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)榛淼耐鶑椭本€運動，結(jié)構(gòu)如圖4所示。擺桿7上端與滑枕內(nèi)的螺母2相連，下端與支架5相連。擺桿齒輪3上的偏心滑塊6與擺桿7上的導槽相連。當擺桿齒輪3由小齒輪4帶動旋轉(zhuǎn)時，偏心滑塊就在擺桿7的導槽內(nèi)上下滑動，從而帶動擺桿7繞支架5中心左右擺動，于是滑枕便作往復直線運動。擺桿齒輪轉(zhuǎn)動一周，滑枕帶動刨刀往復運動一次?，F(xiàn)在是28頁\一共有51頁\編輯于星期二刨床基本結(jié)構(gòu)(2)棘輪機構(gòu)其作用是使工作臺在滑枕完成回程與刨刀再次切入零件之前的瞬間，作間歇橫向進給，橫向進給機構(gòu)如圖5(a)所示，棘輪機構(gòu)的結(jié)構(gòu)如圖5(b)所示?，F(xiàn)在是29頁\一共有51頁\編輯于星期二刨床基本結(jié)構(gòu)圖4擺桿機構(gòu)1—絲杠2—螺母3—擺桿齒輪4—小齒輪5—支架6—偏心滑塊7—擺桿擺桿機構(gòu)工作視頻

現(xiàn)在是30頁\一共有51頁\編輯于星期二刨床基本結(jié)構(gòu)

齒輪5與擺桿齒輪為一體，擺桿齒輪逆時針旋轉(zhuǎn)時，齒輪5帶動齒輪6轉(zhuǎn)動，使連桿4帶動棘爪3逆時針擺動。棘爪3逆時針擺動時，其上的垂直面撥動棘輪2轉(zhuǎn)過若干齒，使絲杠8轉(zhuǎn)過相應的角度，從而實現(xiàn)工作臺的橫向進給。而當棘輪順時針擺動時，由于棘爪后面為一斜面，只能從棘輪齒頂滑過，不能撥動棘輪，所以工作臺靜止不動，這樣就實現(xiàn)了工作臺的橫向間歇進給?，F(xiàn)在是31頁\一共有51頁\編輯于星期二1．牛頭創(chuàng)床基本結(jié)構(gòu)

(a)橫向進給機構(gòu)

(b)棘輪機構(gòu)圖5牛頭刨床橫向進給機構(gòu)

1—棘爪架2—棘輪3—棘爪4—連桿5、6—齒輪7—偏心銷8—橫向絲杠9—棘輪罩現(xiàn)在是32頁\一共有51頁\編輯于星期二牛頭創(chuàng)床基本結(jié)構(gòu)

3、牛頭刨床的調(diào)整

(1)滑枕行程長度、起始位置、速度的調(diào)整刨削時，滑枕行程的長度一般應比零件刨削表面的長度為30mm～40mm，如圖2所示，滑枕的行程長度調(diào)整方法是通過改變擺桿齒輪上偏心滑塊的偏心距離，其偏心距越大，擺桿擺動的角度就越大，滑枕的行程長度也就越長；反之，則越短。松開滑枕內(nèi)的鎖緊手柄，轉(zhuǎn)動絲杠，即可改變滑枕行程的起始點，使滑枕移到所需要的位置?，F(xiàn)在是33頁\一共有51頁\編輯于星期二牛頭創(chuàng)床基本結(jié)構(gòu)

調(diào)整滑枕速度時，必須在停車之后進行，否則將打壞齒輪，如圖2所示，可以通過變速機構(gòu)6來改變變速齒輪的位置，使牛頭刨床獲得不同的轉(zhuǎn)速。

(2)工作臺橫向進給量的大小、方向的調(diào)整工作臺的進給運動既要滿足間歇運動的要求，又要與滑枕的工作行程協(xié)調(diào)一致，即在刨刀返回行程將結(jié)束時，工作臺連同零件一起橫向移動一個進給量。牛頭刨床的進給運動是由棘輪機構(gòu)實現(xiàn)的。

現(xiàn)在是34頁\一共有51頁\編輯于星期二牛頭創(chuàng)床基本結(jié)構(gòu)

如圖5所示，棘爪架空套在橫梁絲杠軸上，棘輪用鍵與絲杠軸相連。工作臺橫向進給量的大小，可通過改變棘輪罩的位置，從而改變棘爪每次撥過棘輪的有效齒數(shù)來調(diào)整。棘爪撥過棘輪的齒數(shù)較多時，進給量大；反之則小。此外，還可通過改變偏心銷7的偏心距來調(diào)整，偏心距小，棘爪架擺動的角度就小，棘爪撥過的棘輪齒數(shù)少，進給量就??；反之，進給量則大。若將棘爪提起后轉(zhuǎn)動180°，可使工作臺反向進給。當把棘爪提起后轉(zhuǎn)動90°時，棘輪便與棘爪脫離接觸，此時可手動進給?，F(xiàn)在是35頁\一共有51頁\編輯于星期二牛頭創(chuàng)床基本結(jié)構(gòu)圖6滑枕行程位置的調(diào)整

現(xiàn)在是36頁\一共有51頁\編輯于星期二2、龍門刨床（doub-lecolumnplaner)龍門刨床工作視頻圖7龍門刨床現(xiàn)在是37頁\一共有51頁\編輯于星期二2、龍門刨床基本結(jié)構(gòu)

龍門刨床如圖7所示。型號：B2016A/

B20代表龍門刨床，16代表寬為1.6米，

6M代表工件長：6米

主要由床身、立柱、橫梁、工作臺、垂直刀架和側(cè)刀架等組成。加工時，工件裝在工作臺上，龍門刨床的主運動是工作臺帶動工件沿床身導軌作直線往復運動。橫梁上的垂直刀架和立柱上的側(cè)刀架都可作水平或垂直進給運動。刨削斜面時，可以將垂直刀架轉(zhuǎn)動一定角度。當刨削高度不同的工件時，可調(diào)整橫梁在立柱上的高低位置。龍門刨床主要用于加工大型零件上的水平面、垂直面、溝槽等，也常用于中小型零件的加工?，F(xiàn)在是38頁\一共有51頁\編輯于星期二龍門刨床

刨削主要用于各種平面、直線曲面以及溝槽的加工。刨削時一般先粗刨，后精刨。刨削加工的尺寸精度一般可達IT9～IT8，表面粗糙度為Ra6.3一1.6μm。

牛頭刨床是零件固定在工作臺上不動，滑枕帶動刀具運動加工，只可以加工小的零件。龍門刨床是零件固定在滑枕臺上來回運動，刀具不動加工，可以加工大型的零件。

現(xiàn)在是39頁\一共有51頁\編輯于星期二刀具及安裝方法圖8刨刀圖9刨刀安裝現(xiàn)在是40頁\一共有51頁\編輯于星期二刨刀的幾何形狀與車刀相似，但刀桿的截面積比車刀大1.25～1.5倍，以承受較大的沖擊力。刨刀的前角γo比車刀稍小，刃傾角取較大的負值，以增加刀頭的強度。刨刀的一個顯著特點是刨刀的刀頭往往做成彎頭，如圖8所示為彎、直頭刨刀比較示意圖。做成彎頭的目的是為了當?shù)毒吲龅搅慵砻嫔系挠颤c時，刀頭能繞O點向后上方彈起，使切削刃離開零件表面，不會啃入零件已加工表面或損壞切削刃，因此，彎頭刨刀比直頭刨刀應用更廣泛?，F(xiàn)在是41頁\一共有51頁\編輯于星期二刀具及安裝方法(2）工件的安裝安裝工件應根據(jù)工件的形狀和大小，采用不同的安裝方式。常用安裝方法有下列幾種：①機用虎鉗安裝虎鉗上適合于安裝小型工件和形狀規(guī)則的工件（圖9)?；Q底座上有刻度盤，能把虎鉗轉(zhuǎn)至任一角度。②螺栓壓板安裝用螺栓壓板安裝如圖10所示。此時應分幾次按一定的順序擰緊各螺栓，以減少夾緊變形。為了使工件在刨削時不致被推動，須在工件前端加擋鐵?，F(xiàn)在是42頁\一共有51頁\編輯于星期二刀具及安裝方法圖10虎鉗安裝

圖11螺栓壓板安裝用螺栓壓板安裝

刨床常用的工件裝夾有平口鉗裝夾、壓板螺栓裝夾及專用夾具裝夾。

現(xiàn)在是43頁\一共有51頁\編輯于星期二五、刀具及安裝方法（1）刨刀（planertool）及其安裝刨刀的幾何形狀與車刀相似。由于刨刀要承受較大的沖擊力，所以一般刀桿截面比車刀大。如圖7所示，刨刀有直頭和彎頭兩種。直頭刨刀安裝時伸出長度一般為刀桿的1.5～2倍，彎頭刨刀在受到大的切削力作用時，刀尖繞0點向后劃成圓弧，能使刨刀從已加工面上提起來，可避免啃傷工件或崩刃。刨刀的安裝如圖9所示。刨削時，應根據(jù)加工要求選擇粗、精刨刀?，F(xiàn)在是44頁\一共有51頁\編輯于星期二工件安裝方法螺栓壓板安裝現(xiàn)在是45頁\一共有51頁\編輯于星期二刀具及安裝方法③專用夾具安裝工件專用夾具安裝工件夾緊迅速，定位準確，無需找正。這種方法適合于批量零件的刨削加工。工件裝夾后應檢查裝夾是否正確可靠。此時，可用劃針盤沿劃線移動來判斷安裝的準確性。也可用滑枕移動來檢查?，F(xiàn)在是46頁\一共有51頁\編輯于星期二3.刨削基本方法(1）刨水平面粗刨水平面時，用普通平面刨刀。精刨時，可用圓頭精刨刀。刨削時，先手動進給試切，停車測量尺寸。再利用刀架刻度盤調(diào)整好背吃刀量后，自動進給進行刨削。

(2）刨垂直面刨垂直面時須采用偏刀，安裝偏刀時，刨刀伸出的長度應大于垂直面的高度或臺階深度15-20rnm，以防止刀架與工件相碰。刀架轉(zhuǎn)盤應對準零線，使刨刀能準確地沿垂直方向移動。此外，刀座必