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机械制造实训教程第三章刨削ppt
发表时间:2020-07-25 19:43

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  第三章刨削加工 3.1 概 述 刨削加工的基本知识 在刨床上利用刨刀加工工件的方法称为刨削,是金属切削加工中常用的方法之一。 图示为牛头刨床刨削平面时的刨削运动及刨削用量。 主运动及切削速度 V。刨刀的往复直线运动是主运动,主运动的线速度为切削速度,可用下式计算: V≈2Ln/1000(m/min) 式中: L——刀具往复行程长度(mm); n——刀具每分钟往复行程次数(dstr/min) 进给运动及进给量 f。工件的横向间歇移动是进给运动,刀具每往复运动一次,工件(或刀具)横向移动的距离称为进给量。B665牛头刨床上的进给量可用下式计算,即 f = k/3(mm/dstr) 式中: k——刨刀每往复行程一次棘轮被拨过的齿数。 刨刀深度 ap。每次进给过程中,已加工面与待加工面之间的垂直距离称为刨削深度,单位为mm。 龙门刨床上工件的往复直线运动为主运动,刀具的横向间歇移动是进给运动。 刨削加工的特点与加工范围 刨削加工的主运动为往复直线运动,工作行程速度慢,回程速度快又不切削。 刀具在切入和切出时产生冲击和振动,限制了切削速度的提高。 又由于回程不能切削,增加了辅助加工时间。 刨削用的刨刀属于单刃刀具,一个表面往往要经过多次行程才能加工出来,基本工艺时间较长。所以,刨削的生产率一般低于铣削加工,但对于窄而长的表面加工,在龙门刨床上采用多刀(或多件装夹)加工时,刨削的生产率可能高于铣削加工。 刨床的结构比车床和铣床简单,调整和操作简便,加工成本低。刨刀与车刀基本相同,形状简单,制造、刃磨、安装方便。因此,刨削加工具有一定的通用性。 刨削的加工范围 刨削主要用于加工平面,如水平面、垂直面、斜面、直槽、T形槽、燕尾槽等。牛头刨床装上夹具还可以加工齿轮、齿条等成形表面。一般用于单件小批量生产。如图所示为刨削的加工范围。 刨削加工的工件尺寸公差等级一般为IT8~IT10级,表面粗糙度 Ra=1.6~6.3μm。 【实训操作与思考】 熟悉牛头刨床的结构,并能够掌握其滑枕的调整方法和一般刨刀的安装。 刨削加工有哪些加工范围? 3.2 牛头刨床与刨刀 刨床可以分为牛头刨床和龙门刨床两大类,牛头刨床主要加工较小的零件表面,而龙门刨床主要加工较大的箱体、支架、机床导轨等零部件表面。下面以牛头刨床为例进行介绍。 牛头刨床的型号按照JB1838—85《金属切削机床型号编制方法》的规定表示方法,如B6065,其中,B为分类代号:刨床类机床;60为组,系代号:牛头刨床;65为最大刨削长度650mm。 牛头刨床的组成部分 牛头刨床主要由床身、滑枕、刀架、工作台、横梁等部分组成,如图所示。 床身。用来支承和连接刨床的各部件。其顶面导轨供滑枕作往复运动,侧面导轨供工作台升降。床身内部有齿轮变速机构和摆杆机构,供改变滑枕的往复运动速度和行程长度。 滑枕。主要用来带动刨刀作直线往复运动(即主运动),前端装有刀架,共内部装有丝杠螺母传动装置,可用以改变滑枕的往复行程位置。 刀架。如图所示,用以夹持刨刀。摇动刀架进给手柄,滑板便可沿转盘上的导轨移动,带动刨刀上下作进刀或退刀。 工作台是用来安装工件的,台面上的T形槽可穿入螺栓来装夹工件或夹具。工作台可随横梁在床身的垂直导轨上作上下调整,同时可在横梁的水平导轨上作水平方向移动或间歇的进给运动。 牛头刨床的传动 现以B6065牛头刨床的传动路线为例,讲述其传动路线。 摆动机构。电动机启动后运动经带传动传到齿轮变速机构,带动大齿轮转动,使大齿轮端面上的滑块也随之转动,迫使摆杆绕下支点摆动,竞彩篮球,又通过上支点带动滑枕作往复直线运动。 滑枕向前运动工作行程时,滑块的转角为α;滑枕向后运动(回程)时,滑块的转角为β;由于α>β,所以工作行程时的速度慢,回程时的速度快。 滑枕运动到两端时速度为零,运动到中间时速度最高,即滑枕在运动过程中的速度是变化的。 【实训操作与思考】 断电练习牛头刨床各手柄操作(手动工作台及滑枕的移动、小刀架的进退刀移动、行程起始位置的调整、行程长度的调整)。 低速开车练习操作牛头刨床。 刨刀 1.刨刀的基本知识 刨刀的特点。刨刀的几何参数与车刀相似。但由于刨削属于断续切削,刨刀切入时,受到较大的冲击力,所以一般刨刀刀体的横截面比车刀大1.25~1.5倍。 平面刨刀的几何角度如图所示。通常前角α=0°~25°,后角α0=3°~8°,主偏角 K=45°~75°,副偏角 K’r=5°~15°,刃倾角λs=0°~15°。为了增加刀尖的强度,刨刀的刃倾角λs一般取负值。 刨刀一般做成弯头,这是刨刀的一个显著特点。在切削中,当弯头刨刀受到较大的切削力时,刀杆可绕 O点向上方产生弹性弯曲变形,而不致伤及工件的已加工面。而直头刨刀受力后产生弯曲变形会啃入工件的已加工面,从而损坏刀刃及已加工面。 刨刀的种类及用途。刨刀的种类很多。按其用途不同可分为平面刨刀、偏刀、角度偏刀、切刀及成形刨刀等。 平面刨刀用来加工水平面,偏刀用来加工垂直水平面或斜面,角度偏刀用来加工具有一定角度的表面,切刀用来加工各种沟槽或切断,成形刨刀用来加工成形面。常见的刨刀如图所示。 刨刀的安装 加工水平面时,在安装刨刀前,先松开转盘螺钉调整转盘对准零线,以便准确地控制吃刀深度。 再转动刀架进给手柄,使刀架下端面与转盘底侧基本相对,以增加刀架的刚性,减少刨削中的冲击振动。 最后将刨刀插入刀套内,刀头伸出量不要太长,以增加刚性,防止刨刀弯曲时损伤已加工面,拧紧刀套螺钉将刨刀固定。如需调整刀座偏转角度,可松开刀座螺钉,转动刀座。 【实训操作与思考】 选择直头刨刀或弯头刨刀,按照加工水平面的要求,将刨刀正确地安装在刀架上。 在牛头刨床上练习安装刨刀。 3.3 刨削加工 在刨床上,如果是加工单件小批量生产的工件,常用平口钳或螺栓、压板来装夹工件;若加工成批大量生产的工件,可用专门设计制造的专用夹具来装夹工件。 用螺栓、压板装夹工件时,一定要注意压板及压点的位置要合理,垫铁的高度要合适,以防止工件松动而破坏定位,如图所示。工件夹紧后,要用划针盘复查加工线与工作台的平行度或垂直度。 刨削加工 1.刨平面 粗刨时,用平面刨刀;精刨时,用圆头精刨刀。切削刃圆弧半径为3~5mm。刨削深度 ap=0.2~2mm,进给量 f=0.33~0.66mm/dstr,切削速度 v=17~50m/min。粗刨时刨削深度和进给量应取大值,切削速度取低值;精刨时切削速度取高值,刨削深度和进给量应取小值。 2.刨垂直面和斜面 刨垂直面。刨垂直面是用刀架作垂直进给运动来加工平面的方法。 常用于加工台阶面和长工件的端面。 加工前,要调整刀架转盘的刻度线对准零线,以保证加工面与工件底平面垂直。 刀座应偏转10°~15°,使其上端偏离加工面的方向。刀座偏转的目的是使抬刀板在回程时携带刀具抬离工件的垂直面,以减少刨刀的磨损,并避免划伤加工面。 精刨时,为减小表面粗糙度,可在副切削刀刃上接近刀尖处磨出1~2mm的修光刃。装刀时,应使修光刃平行于加工面。 刨斜面。与水平面成一定角度的平面叫斜面。 零件上的斜面分为内斜面和外斜面两种。 通常采用倾斜刀架法刨斜面,就是把刀架和刀座分别倾斜一定角度,从上向下倾斜进给进行刨削,如图所示。 刨斜面时,刀架转盘的刻度不能对准零线,刀架转盘扳过的角度是工件斜面与垂直面之间的夹角。刀座偏转的方向与刨垂直面时相同,即刀座上端偏离加工面。 3.刨T形槽 槽类零件很多,如直角槽、T形槽、V形槽、燕尾槽等。 T形槽主要用于工作台表面装夹工件。直角槽、V形槽、燕尾槽多用于零件的配合表面。V形槽还可以用于夹具的定位表面。 加工槽类零件的方法常用刨削和铣削。在此仅介绍刨削T形槽的方法。 其刨削步骤如下: 先用切刀刨出直角槽,使其宽度等于T形槽槽口的宽度,深度等于T形槽的深度,如图(a)所示。 用右弯头切刀刨削右侧凹槽,如图(b)所示,如果凹槽的高度较大,用一刀刨出全部高度有困难,可分几次刨出。最后用垂直进给将槽壁精刨。 用左弯头切刀刨削左侧凹槽,如图(c)所示。 用45°刨刀倒角,如图(d)所示。 【实训操作与思考】 在牛头刨床上刨削如图所示的工件。 按图所示工件刨削燕尾槽。 * 1.刨削加工特点 工作台 刀架 滑枕 床身 摆杆机构 电动机 进给机构 横梁 *

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