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一、平面加工方法

平面是箱体、 盘形件和板形件的主要表面之一。根据平面所起的作用不同,可以将其分为非结合面、结合面、导向平面、测量工具的工作平面等。平面加工的方法通常有刨、铣、 拉、车、磨及光整加工等。其中,铣、刨为主要加工方法。

二、平面加工方案及选择

由于平面作用不同,其技术要求也不同,故 应采用不同的加工方案,以保证平面质量。

常用的平面加工方案见下表

序号

加工方案

经济精 度级

表面粗糙度Ra值/um

适用范围

1

粗车—半精车

IT9

6.3~3.2

回转体零件的端面

2

粗车—半精车—精车

IT3~7

1.6~0.8

3

粗车—半精车—磨削

IT8~6

0.8~0.2

4

粗刨(或粗铣)—精刨 (或精铣)

ITl0~8

6.3~1.6

精度要求不太高的不淬硬平面

5

粗 刨(或粗铣)—精刨(或精铣)—刮研

IT7~6

0.8~0.1

精度要求较高的不淬硬平面

6

粗刨(或粗铣)—精刨(或精铣)—磨削

IT7

0.8~0.2

精度要求高的淬硬平面或不 淬硬平面

7

粗刨(或粗铣)—精刨(或精铣)—粗磨—精磨

IT7~6

0.4~0.02

8

粗铣—拉

IT9~7

0.8~0.2

大量生产,较小的平面(精度视拉刀精度而定)

9

粗铣—精铣—磨削—研磨

IT5以上

0.1~0.006

高精度平面

刨削 与插削

一、刨床与插床

刨床类机床按其结构特征可分为牛头刨床、龙门刨床和插床。

1.牛头刨床

牛 头刨床主要由床身、滑枕、刀架、工作台、横梁等组成,如下图所示。因其滑枕和刀架形似牛头而得名。

牛头刨床工作时,装有刀架的滑枕3由床 身内部的摆杆带动,沿床身顶部的导轨作直线往复运动,使刀具实现切削过程的主运动,通过调整变速手柄5可以改变滑枕的运动速度,行程长度则可通过滑枕行程 调节柄6调节。刀具安装在刀架2前端的抬刀板上,转动刀架上方的手轮,可使刀架沿滑枕前端的垂直导轨上下移动。刀架还可沿水平轴偏转,用以刨削侧面和斜 面。滑枕回程时,抬刀板可将刨刀朝前上方抬起,以免刀具擦伤已加工表面。夹具或工件则安装在工作台1上,并可沿横梁8上的导轨作间歇的横向移动,实现切削 过程的进给运动。横梁8还可沿床身的竖直导轨上、下移动,以调整工件与刨刀的相对位置。

牛头刨床外形图

1-工作台2-刀 架3-滑枕4-床身5-变速手柄

6-滑枕行程调节柄7-横向进给手柄8-横梁

    牛头刨床的主参数是最大刨削长度。它适于单件小批生产或机修车间,用来加工中、小型工件。

2.龙门刨床

    下为龙门刨床的外形图,因它有一个“龙门”式框架而得名。

龙门刨床外形图

1、8-侧刀架 2-横梁 3、7-立柱 4-顶梁 5-立刀架 9-工作台 10-床身

龙门刨床工作时,工件装夹在工作台9上,随工作台沿床身导轨作直线往复运动以实现切削过程 的主运动。装在横梁2上的立刀架5、6可沿横梁导轨作间歇的横向进给运动,用以刨削工件的水平面,立刀架上的溜板还可使刨刀上下移动,作切人运动或刨竖直 平面。此外,刀架溜板还能绕水平轴调整至一定的角度位置,以加工斜面。装在左、右立柱上的侧刀架1和8可沿立柱导轨作垂直方向的间歇进给运动,以刨削工件 的竖直平面。横梁还可沿立柱导轨升降,以便根据工件的高度调整刀具的位置。另外,各个刀架都有自动抬刀装置,在工作台回程时,自动将刀板抬起,避免刀具擦 伤已加工表面。龙门刨床的主参数是最大刨削宽度。与牛头刨床相比,其形体大、结构复杂、刚性好,传动平稳、工作行程长,主要用来加工大型零件的平面,或同 时加工数个中、小型零件,加工精度和生产率都比牛头刨床高。

常用刨刀及其应用

a)平面刨刀 b)台阶偏刀 c)普通偏刀 d)台阶偏刀

e)角度刀 f)切刀 g)弯切刀 h)割槽刀

3.插床

插床外形图

1- 床身 2-横滑板 3-纵滑板 4-圆工作台 5-滑枕 6-立柱

插床实质上是立式刨床,如上图所示。加工时,滑枕5带动刀具沿立柱导轨 作直线往复运动,实现切削过程的主运动。工件安装在工作台4上,工作台可实现纵向、横向和圆周方向的间歇进给运动。工作台的旋转运动,除了作圆周进给外, 还可进行圆周分度。滑枕还可以在垂直平面内相对立柱倾斜0°~8°,以便加工斜槽和斜面。

插床的主参数是最大插削长度,主要用于单件、小 批量生产中加工工件的内表面,如方孔、各种多边形孔和键槽等,特别适合加工不通孔或有台阶的内表面。

二、刨刀与插刀

刨削 所用的工具是刨刀,常用的刨刀有平面刨刀、偏刀、角度刀及成形刀等,如下图所示。刨刀的几何参数与车刀相似,但是它切人和切出工件时,冲击很大,容易发生 “崩刀”或“扎刀”现象。因而刨刀刀杆截面较粗大,以增加刀杆刚性和防止折断,而且往往做成弯头的,这样弯头刨刀刀刃碰到工件上的硬点时,比较容易弯曲变 形,而不会象直头刨刀那样使刀尖扎人工件,破坏工件表面和损坏刀具,如下图所示。

直头刨刀和弯头刨刀

a)直头刨刀  b)弯头刨刀

下图是常用插刀的形状。插削与刨削基本相同,只是刨刀在水平方向进行切削而插刀则在垂直方向进行切削。为了避免插刀的刀杆与 工件相碰,插刀刀刃应该突出于刀杆。当插削长度较长,刀杆刚性较差时,水平方向的切削分力会使刀杆弯曲,产生“让刀”现象,因此应适当减小插刀的前角与后 角,并降低进给量的大小,以减少水平切削分力。

常用插刀的形状

a)尖刀 b)切刀 c)装在插刀柄中的刀头 d)插刀柄 e)套式插刀

(三)、刨削加工的应用范围及工艺特点

刨削主要用于加工平面和直槽。如果对机床进行适当的调整或使用专用 夹具,还可用于加工齿条、齿轮、花键以及母线为直线的成形面等。刨削加工精度一般可达IT8~IT7,表面粗糙度Ra值可达6.3~1.6um。

刨 削加工的工艺特点如下:

1.刨床结构简单,调整、操作方便;刀具制造、刃磨容易,加工费用低。

2.刨削特别适宜加工尺寸 较大的T形槽、燕尾槽及窄长的平面。

3.刨削加工精度较低。粗刨的尺寸公差等级为ITl3~ITll,表面粗糙度Ra值12.5um;精 刨后尺寸公差等级IT9~IT7,表面粗糙度Ra值3.2~1.6um,直线度为0.04~0.08mm/m.

4.刨削生产率较低。因刨 削有空行程损失,主运动部件反向惯性力较大,故刨削速度低,生产率低。但在加工窄长面和进行多件或多刀加工时,刨削生产率却很高。

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