刨削

刨削

刨削是利用刀具和工件之間產生相對直線往復運動來達到工件表面的一種金屬切削方法,主要用於加工平面、溝槽等成型面。

概述

刨削刨削
利用刨刀與工件在水平方向上的相對直線往復運動的切削加工。刨削可加工平面和溝槽,如果採用成形刨刀或加上仿形裝置,也可以加工成形面。刨削可在牛頭刨床龍門刨床進行(見圖)。前者刨刀作往復運動,每次回程後工件作間歇的進給運動,用於加工較小的工件;後者工件作往復運動,每次回程後刨刀作間歇的進給運動,用於加工較長較大的工件。
在刨削的每個行程中,刨刀切入工件時產生衝擊,用硬質合金刨刀刨削鑄鐵的切削速度一般不超過60米/分,高速鋼刨刀不超過40米/分,且回程時刀具不參加切削,效率較低。因此刨削有被銑削磨削拉削代替的趨勢。但刨刀的製造簡單,安裝和調整方便,生產準備時間短,故在單件或小批生產中,刨削仍有一定的套用範圍。
對某些脆硬和高強度材料如矽鋼、淬硬鋼和花崗石等以及大平面的刨削,可採用自轉式滾切刨刀(又稱碗刀),以延長刨刀的壽命,而且在切削的同時還起到輾壓作用。
刨床
機械製造行業中,刨床占有一定的位置。它適合加工一些狹窄、細長的零件。如工具機的床身、箱體及其它零件上的平面、溝槽、成形面等。

刨床分類

1.牛頭刨床
牛頭刨床牛頭刨床

(1)概述
一種刨床,利用住復運動的刀具切割已固定在工具機工作平台上的工件〔一般用來加工較小工件)。機滑枕帶著刨刀,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。
牛頭刨床主要用於單件小批生產中刨削中小型工件上的平面、成形面和溝槽。中小型牛頭刨床的主運動(見工具機)大多採用曲柄搖桿機構(見曲柄滑塊機構)傳動,故滑枕的移動速度是不均勻的。
大型牛頭刨床多採用液壓傳動,滑枕基本上是勻速運動。滑枕的返回行程速度大於工作行程速度。
(2)套用
適用於刨削長度不超過1000毫米的中小型零件。牛頭刨床的特點是調整方便,但由於是單刃切削,而且切削速度低,回程時不工作,所以生產效率低,適用於單件小批量生產。刨削精度一般為IT9-IT7,表面粗糙度Ra值為6.3-3.2um,牛頭刨床的主參數是最大刨削長度。

龍門刨床龍門刨床

2.龍門刨床
(1)概述
具有門式框架和臥式長床身的刨床。龍門刨床主要用於刨削大型工件,也可在工作檯上裝夾多個零件同時加工,是工業的母機。
龍門刨床的工作檯帶著工件通過門式框架作直線往復運動,空行程速度大於工作行程速度。橫樑上一般裝有兩個垂直刀架,刀架滑座可在垂直面內迴轉一個角度,並可沿橫樑作橫向進給運動龍門刨床;刨刀可在刀架上作垂直或斜向進給運動;橫樑可在兩立柱上作上下調整。一般在兩個立柱上還安裝可沿立柱上下移動的側刀架,以擴大加工範圍工作檯回程時能機動抬刀,以免劃傷工件表面。
工具機工作檯的驅動可用發電機-電動機組或用可控矽直流調速方式,調速範圍較大,在低速時也能獲得較大的驅動力。有的龍門刨床還附有銑頭和磨頭,變型為龍門刨銑床和龍門刨銑磨床,工作檯既可作快速的主運動,也可作慢速的進給運動,主要用於重型工件在一次安裝中進行刨削、銑削和磨削平面等加工。
中國第一台龍門刨床於1953年4月在濟南第二工具機廠問世。
(2)套用
龍門刨床主要加工大型工件或同時加工多個工件。與牛頭刨床相比,從結構上看,其形體大,結構複雜,剛性好,從工具機運動上看,龍門刨床的主運動是工作檯的直線往復運動,而進給運動則是刨刀的橫向或垂直間歇運動,這剛好與牛頭刨床的運動相反。龍門刨床由直流電機帶動,並可進行無級調速,運動平穩。龍門刨床的所有刀架在水平和垂直方向都可平動。
龍門刨床主要用來加工大平面,尤其是長而窄的平面,一般可刨削的工件寬度達1米,長度在3米以上。龍門刨床的主參數是最大刨削寬度。

刨床型號

如B6050型,其中B表示屬刨床類,6表示屬牛頭刨床組,0表示屬牛頭刨床型,50表示了該刨床最大行程的1/10(即500mm)。

刨床組成

刨床組成刨床組成

一般由床身、滑枕、底座、橫樑、工作檯刀架等部件組成。
1.床身 主要用來支承和連線工具機各部件。其頂面的燕尾形導軌供滑枕作往復運動。床身內部有齒輪變速機構和擺桿機構,供改變滑枕的往復運動速度和行程長短。
2.滑枕 主要用來帶動刨刀作往復直線運動(即主運動),前端裝有刀架,共內部裝有絲桿螺母傳動裝置,可用於改變滑枕的往復行程位置。
3.刀架 主要用來夾持刨刀。鬆開刀架上的手柄,滑板可以沿轉盤上的導軌帶動刨刀作上下移動;鬆開轉盤上兩端的螺母,扳轉一定的角度,可以加工斜面以及燕尾形零件。抬刀板可以繞刀座的軸轉動,使刨刀回程時,可繞軸自由上抬,減少刀具與工件的摩擦。
4.工作檯 主要用來安裝工件。檯面上有T形槽,可穿入螺栓頭裝夾工件或夾具。工作檯可隨橫樑上下調整,也可隨橫樑作橫向間歇移動,這個移動我們稱為進給運動

加工工藝

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1.平面刨削方法
刨削方法必須針對不同表面加以制定,而且不同的表面套用不同刨刀才能加工。
(1)刨水平面
水平面既可以是零件所需要的加工表面,又可以用作精加工基準面。
水平面粗刨採用平面刨刀,精刨採用圓頭精刨刀。刨削用量一般為:刨削深度ap為0.2~0.5mm,進給量f為0.33~0.66mm/str,切削速度v為15~50m/min。粗刨時刨削深度和進給量可取大值,切削速度取低值;精刨時切削速度取高值,切削深度和進給量取小值。
對於兩個相對平面有平行度要求,兩相鄰平面有垂直度要求的矩形工件。設矩形四個平在按逆時針方向分別為1、2、3、4面。一般刨削方法是先刨出一個較大的平面1為基準面,然後將該基準面貼緊平口鉗鉗口一面,用圓棒或斜墊夾人基準面對面的鉗口中,刨削第2個平面,再刨削第2個平面相對的第4個面,最後刨削第1個面相對的第3個面。
在水平面刨削時,切削深度由手動控制刀架的垂直運動決定,進給量由進給運動手柄調整。

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(2)刨垂直面
工件上如有不能或不便用水平面刨削方法加工的平面,可將該平面與水平面成垂直,然後用刨垂直面的方法進行加工,如加工台階面和長工件的端面。
垂直面的刨削由刀架作垂直進給運動實現。
刨削前,先將刀架轉盤刻度線對準零線,以保證加工面與工件低平面垂直,轉動刀架手柄,從上往下加工工件。手動進給刀架時保證刨刀是作垂直進給運動;再將刀座轉動至上端,偏離要加工垂直面10~15°左右,使抬刀板回程時,能帶動刨刀抬離工件的垂直面,減少刨刀磨損及避免劃傷已加工表面。
應注意刀座推偏時,偏刀的主刀刃應指向所加工的垂直面,不能將刨刀所偏方向及推偏方向選錯。另外,安裝偏刀時,刨刀伸出的長度應大於整個刨削麵的高度。
在垂直面刨削時,切削深度由工作檯水平手動控制,進給量由刀架轉動手柄調整。

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(3)刨斜面
工件上的斜面有內斜面和外斜面兩種,如V型槽、燕尾槽由內斜面組成;V型楔、燕尾榫由外斜面組成。內斜面和外斜面均可由傾斜刀架法加工。
刨削前,先將轉盤與刀座一起轉動一定角度,再將刀座轉動至上端偏離所需加工的斜面12°左右,然後從上往下轉動刀架手柄刨削斜面。
注意應針對是內斜面還是外斜面來選擇左角度偏刀或右角度偏刀。一般內斜面左斜用左角度偏刀,外斜面左斜用右角度偏刀;內斜面右斜或外斜面右斜時則剛相反。角度偏刀伸出長度也應大於整個刨削斜面的寬度。
在進行斜面刨削時,切削深度與進給量的控制及調整同刨削垂直面一樣,但要注意刨斜面時,切削深度不可選得過大。

加緊工具加緊工具

2.工件的裝夾
刨削平面時,工件的安裝一定要按基準面校直、墊牢、夾緊;刨垂直面時,待加工面應基本與工作檯垂直,與切削方向平行;刨斜面時,工件的安裝方法類似刨垂直面。
在工件安裝時,常用的有平口鉗安裝和壓板安裝,安裝過程中必須對工件進行找正,找正有兩種。
第一種按加工線找正。即先在工件上劃出加工線,然後在裝到夾具上夾緊前面按已劃線墊平找正;
第二種是在工件上已有較準的大平面,可作為基準面校平,最後夾緊。

刨刀

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1.定義
用於刨削加工的、具有一個切削部分的刀具。
2.分類
刨刀常用的有平面刨刀、偏刀、角度偏刀、切刀、成形刨刀等幾種。
按所刨平面傾斜方向不同,又可將偏刀分為左、右偏刀
刨刀的結構基本上與車刀類似,但刨刀工作時為斷續切削,受衝擊載荷。因此,在同樣的切削截面下,刀桿斷面尺寸較車刀大1.25~1.5倍,並採用較大的負刃傾角(-10°~-20°),以提高切削刃抗衝擊載荷的性能。為了避免刨刀刀桿在切削力作用下產生彎曲變形,從而使刀刃啃入工件,通常使用彎頭刨刀。重型機器製造中常採用焊接-機械夾固式刨刀,即將刀片焊接在小刀頭上,然後夾固在刀桿上,以利於刀具的焊接、刃磨和裝卸。在刨削大平面時,可採用滾切刨刀,其切削部分為碗形刀頭。圓形切削刃在切削力的作用下連續鏇轉,因此刀具磨損均勻,壽命很高。

安全操作規程

一、 起動前準備
1、 工件必須夾牢在夾具或工作檯上,夾裝工件的壓板不得長出工作檯,在工具機最大行程內不準站人。刀具不得伸出過長,應裝夾牢靠。
2、 校正工件時,嚴禁用金屬物猛敲或用刀架推頂工件。
3、 工件寬度超出單臂刨床加工寬度時,其重心對工作檯重心的偏移量不應大於工作檯寬度的四分之一。
4、 調整衝程應使刀具不接觸工件,用手柄搖動進行全行程試驗,滑枕調整後應鎖緊並隨時取下搖手柄,以免落下傷人。
5、 龍門刨床的床面或工件伸出過長時,應設防護欄桿,在欄桿內禁止通過行人或堆碼物品。
6、 龍門刨床在刨削大工件前,應先檢查工件與龍門柱、刀架間的預留空隙,並檢查工件高度限位器安裝是否安裝正確牢固。
7、 龍門刨的工作檯面和床面及刀架上禁止站人、存放工具和其它物品。操作人員不得跨越台面。
8、 作用於牛頭刨床手柄上的力,在工作檯水平移動時,不應超過8kg,上下移動時,不應超過10kg。
9、 工件裝卸、翻身時應注意銳邊、毛刺割手。
二、 運轉中注意事項
1、 在刨削行程範圍內,前後不得站人,不準將頭、手伸到牛頭前觀察切削部分和刀具,未停穩前,不準測量工件或清除切屑。
2、 吃刀量進刀量要適當,進刀前應使刨刀緩慢接近工件。
3、 刨床必須先運轉後方準吃刀或進刀,在刨削進行中欲使刨床停止運轉時,應先將刨床退離工件。
4、 運轉速度穩定時,滑動軸承溫升不應超過60℃滾動軸承溫升不應超過80℃。
5、 進行龍門刨床工作檯行程調整時,必須停機,最大行程時兩端餘量不得少於0.45m。
6、 經常檢查刀具、工件的固定情況和工具機各部件的運轉是否正常。
三、 停機注意事項
1、 工作中如發現滑枕升溫過高;換向衝擊聲或行程振盪聲異響;或突然停車等不良狀況,應立即切斷電源;退出刀具,進行檢查、調整、修理等。
2、 停機後,應將牛頭滑枕或龍門刨工作檯面、刀架回到規定位置。

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