刨削与插削加工

1．刨削加工

在刨床上使用刨刀对工件进行切削加工，称为刨削加工。刨削加工主要用于加工各种平面(如水平面、垂直面和斜面等)和沟槽(如T形槽、燕尾槽、V形槽等)。刨削加工的典型表面见图1(图中的切削运动是按牛头刨床加工时标注的)。

图1 刨削加工典型表面

刨削加工常见的机床有牛头刨床和龙门刨床。

(1)牛头刨床

如图2所示，牛头刨床主要由床身、横梁、工作台、滑枕、刀架等组成，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1的滑枕3由床身4内部的摆杆带动，沿床身顶部的导轨作直线往复运动，由刀具实现切削过程的主运动。夹具或工件则安装在工作台6上，加工时，工作台6带动工件沿横梁5上导轨作间歇横向进给运动。横梁5可沿床身的垂直导轨上下移动，以调整工件与刨刀的相对位置。刀架1还可以沿刀架座上的导轨上下移动(一般为手动)，以调整刨削深度，以及在加工垂直平面和斜面作进给运动时。调整转盘2，可以使刀架左右回旋，以便加工斜面和斜槽。

1-刀架；2-转盘；3-滑枕；4-床身；5-横梁；6-工作台；
图2 牛头刨床

牛头刨床的刀具只在一个运动方向上进行切削，刀具在返回时不进行切削，空行程损失大，此外，滑枕在换向的瞬间，有较大的冲击惯性，因此主运动速度不能太高；加工时通常只能单刀加工，所以它的生产率比较低。牛头刨床的主参数是最大刨削长度。它适用于单件小批量生产或机修车间，用来加工中、小型工件的平面或沟槽。

(2)龙门刨床

图3是龙门刨床的外形图，因它具有一个“龙门”式框架而得名。龙门刨床工作时，工件装夹在工作台9上，随工作台沿床身10的水平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上的垂直刀架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，垂直刀架的溜板还可使刀架上下移动，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角度位置，以加工斜面或斜槽。横梁2可沿左右立柱3、7的导轨作垂直升降以调整垂直刀架位置，适应不同高度工件的加工需要。装在左右立柱上的侧刀架1、8可沿立柱导轨作垂直方向的间歇进给运动，以刨削工件竖直平面。nextpage

1、8-左、右侧刀架；2-横梁；3、7-立柱；
4-顶梁；5、6-垂直刀架；9-工作台；10-床身
图3 龙门刨床

与牛头刨床相比，龙门刨床具有形体大、动力大、结构复杂、刚性好、工作稳定、工作行程长、适应性强和加工精度高等特点。龙门刨床的主参数是最大刨削宽度。它主要用来加工大型零件的平面，尤其是窄而长的平面，也可加工沟槽或在一次装夹中同时加工数个中、小型工件的平面。

(3)刨刀

刨刀的结构与车刀相似，其几何角度的选取原则也与车刀基本相同。但因刨削过程中有冲击，所以刨刀的前角比车刀约小5°—6°；而且刨刀的刃倾角也应取较大的负值，以使刨刀切人工件时产生的冲击力作用在离刀尖稍远的切削刃上。刨刀的刀杆截面比较粗大，以增加刀杆刚性和防止折断。如图4所示，刨刀刀杆有直杆和弯杆之分，直杆刨刀刨削时，如遇到加工余量不均或工件上的硬点时，切削力的突然增大将增加刨刀的弯曲变形，造成切削刃扎入已加工表面，降低了已加工表面的精度和表面质量，也容易损坏切削刃(见图4a)。若采用弯杆刨刀，当切削力突然增大时，刀杆产生的弯曲变形会使刀尖离开工件，避免扎入工件(见图4b)。

(a)直头刨刀 (b)弯头刨刀
图4 刨刀刀杆形状

(4)刨削加工的工艺特点

①刨床结构简单，调整、操作方便；刨刀制造、刃磨、安装容易，加工费用低；

②刨削加工切削速度低，加之空行程所造成的损失，生产率一般较低。但在加窄长面和进行多件或多刀加工时，刨削的生产率并不比铣削低；

③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。

2．插削加工

插削和刨削的切削方式基本相同，只是插削是在竖直方向进行切削。因此，可以认为插床是一种立式的刨床。图5是插床的外形图。插削加工时，滑枕2带动插刀沿垂直方向作直线往复运动，实现切削过程的主运动。工件安装在圆工作台1上，圆工作台可实现纵向、横向和圆周方向的间歇进给运动。此外，利用分度装置5，圆工作台还可进行圆周分度。滑枕导轨座3和滑枕一起可以绕销轴4在垂直平面内相对立柱倾斜0°—8°，以便插削斜槽和斜面。

1-圆工作台；2-滑枕；3-滑枕导轨座；
4-销轴；5-分度装置；6-床鞍；7-溜板
图5 插床

插床的主参数是最大插削长度。插削主要用于单件、小批量生产中加工工件的内表面，如方孔、多边形孔和键槽等。在插床上加工内表面，比刨床方便，但插刀刀杆刚性差，为防止“扎刀”，前角不宜过大，因此加工精度比刨削低。

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