刨削可以加工平面
刨削
第八章刨削8.1 概述刨削是平面加工的主要方法之一。
常见的刨床类机床有牛头刨床、龙门刨床和插床等。
刨削是单件小批量生产的平面加工最常用的加工方法，加工精度一般可达IT9~IT7级，表面粗糙值为Ra12.5~1.6μm。
刨削可以在牛头刨床或龙门刨床上进行，刨削的主运动是变速往复直线运动。
因为在变速时有惯性，限制了切削速度的提高，并且在回程时不切削，所以刨削加工生产效率低。
但刨削所需的机床、刀具结构简单，制造安装方便，调整容易，通用性强。
因此在单件、小批生产中特别是加工狭长平面时被广泛应用。
刨削运动构成:工件的往复直线运动为切削主运动，进给运动是刀具的直线间歇运动。
由于刨削的主运动中存在返回空程，而且往复运动不可能高速，所以生产率较低。
由于刨削的特点，刨削主要用在单件、小批生产中，在维修车间和模具车间应用较多。
刨削主要用来加工平面(包括水平向、垂直面和斜面)，也广泛地用于加工直槽，如直角槽、燕尾槽和T形槽等、如果进行适当的调整和增加某些附件，还可以用来加工齿条.齿轮、花键和母线为直线的成形面等。
牛头刨床的最大刨削长度一般不超过1000 mm，因此只适于加工中、小型工件、龙门刨床主要用来加上大型工件，或同时加工多个中、小型工件。
例如济南第二机床厂生产的B236龙门刨床，最大刨削长度为20m，最大刨削宽度为6.3m。
由于龙门刨床刚度较好，而且有2~4个刀架可同时工作，因此加工精度和生产率均比牛头刨床高。
插床又称立式牛头刨床，主要用来加工工件的内表面，如键槽、花键槽等，也可用于加工多边形孔，如四方孔、六方孔等。
特别适于加工盲孔或有障碍台肩的内表面。
8.2 牛头刨床金属切削加工设备，利用住复运动的刀具切割已固定在机床工作平台上的工件〔一般用来加工较小工件)。
机床的刀架似牛头，故名。
滑枕带着刨刀，作直线住复运动的刨床，因滑枕前端的刀架形似牛头而得名。
牛头刨床主要用于单件小批生产中刨削中小型工件上的平面、成形面和沟槽。
机械加工基础技术——刨削加工
刨刀按加工 形式和用途 不同分为平 面刀、偏刀、 切刀、角度 偏刀及弯切 刀等
刨削用量要素：
背吃刀量asp 进给量f=I/（3m/min） 刨削速度 Vc=2Ln/（1000m/min）
加工特点： 1.机床和刀具的结构简单，通用性较好。 2.生产效率低。 3.刨削加工精度一般可达IT8-IT7，表面粗糙度Ra可控制在6.31.6μm
刨削加工
刨削加工主要用于加工 各种位置的平面（水平 面、垂直面、斜面）、 槽（直槽、燕尾槽、T形 槽、V形槽）及一些母线 为直线的曲面，如图
刨刀的几何参数及其特点
刨刀形状简单，其几何参 数与车刀相似。但刨刀工 作时会受到较大的冲击力， 所以刨刀的刀杆横截面积 较车刀大1.25-1.5倍。此外， 刨刀刀杆往往做成弯头。
5、6 7
9 10
1、8
插床
插床实质上就是 立式刨床，所加 工的表面与基面 垂直。其工作原 理同刨床一样
牛头刨床
3
4
1 如图，床身5装在底 座6上，滑枕4带动 刀架3做往复主运动， 滑座2带动工作平台 1沿床身上的垂直导 轨上下升降。工作 台连同工件可在滑 座上作横向间隙进 给运动。
5
2Байду номын сангаас
6
龙门刨床
4 龙门刨床适用于加 工大型、重型工件 上的各种平面和沟 槽。 立柱3和7固定在床 身10的两侧，由顶 梁4连接；横梁2可 在立柱上升降，从 而组成一个“龙门” 式柜架。工作台9可 在床身上作纵向直 线往复运动。两个 横刀架1、8可分别 在两根立柱上作升 降运动。这两个运 动可以是间隙的进 给运动，也可以是 快速的调位运动。 3 2
刨削拉削插削AA
刨削运动
a）在牛头刨床上刨削平面 b）在龙门刨床上刨削平面
图2.1牛头刨床
图2.2龙门刨床
2.牛头刨床组成及作用
牛头刨床主要由床身、滑枕、刀架、
图2.7常用刨刀
刨刀
平面刨刀、偏刀、角度刀和成形刀等。
常用 刨刀 及其 应用
牛头刨床操作 松开滑枕上的锁紧手柄，摇转丝杠，移动 滑枕，以调节刨刀起始位置，适应工件加 工。 根据选定的滑枕每分钟往复次数，扳动变 速箱手柄位置。 拨动挡环的位置，通过改变棘轮外面的挡 环位置，可以控制棘轮爪每次拨动的有效 齿数，从而改变工作台进给量的大小。提 起棘轮爪，工作台停止进给运动。其中棘 轮机构的作用是使工作台间歇地实现水平 进给运动。
刨V形槽 a）刨V形槽底部直槽 B）刨V形槽斜面
2）刨燕尾槽 刨燕尾槽的方法与刨V形槽相似，采用左、右偏刀 按划线分别刨削燕尾斜面 。
刨燕尾槽
a）刨燕尾槽用角度偏刀 a）加工顺序
3）刨T形槽 刨T形槽辅用直槽刀、左右弯切刀和倒角刀，按 划线依次刨直槽、两侧横槽和倒角。
刨T形槽
a）刨直槽 b）刨右横槽 c）刨左横槽 d）倒角
刨刀
刨刀的形状与车刀相似，但由于
刨削过程是不连续的，刨削冲击 力易损坏刀具，因而刨刀截面通 常要比车刀大。 为了避免刨刀扎入工件，刨刀刀 杆常做成弯头的。
4. 刨刀的种类和用途
刨刀的种类很多，常见的刨刀如图2.7所示。平面刨 刀用来刨水平面，偏刀用来刨垂直面或斜面，角度 偏刀用来刨燕尾槽和具有相互成一定角度的表面， 切刀用来刨削沟槽或切断工件，弯切刀用来刨削T形 槽或侧面槽，圆头刨刀用来加工直线型的成形表面。
刨 工
1.1 概 述
1.1.1 刨工的基础知识
刨工是指在刨床上用刨刀对工件进行切削加工的方法。刨工主要用来加工 平面（水平面、垂直面和斜面）、沟槽（直槽、T形槽、V形槽、燕尾槽）和直 线成形面等 .
1.1.2 刨削三要素
牛头刨床刨削的主运动为刨刀的往复直线运动，进给运动为工件的间歇运动， 如图所示。牛头刨床刨削时，刨削要素有刨削速度、进给量和背吃刀量。
手柄来改变变速齿轮的位置，可获得9种不同的滑枕速度:
1.3 刨削加工
1.3.1 刨刀及其安装
1．刨刀的特点 刨刀的几何参数与车刀相似，但刀杆的横截面积比车刀大，可以承受较大的冲击
力。刨刀也常常加工成弯头，目的是使刀杆在受力产生弹性变形时能绕O点转动，使 刀刃离开工件表面时不至于切入工件或折断刀头，如图
面体的操作步骤如下。 ① 一般先刨出一大平面1作为基准面，如下图（a）所示。 ② 将已加工的大平面1作为基准面贴紧固定钳口，在活动钳口与固定钳口中部垫一圆棒后夹 紧，然后加工相邻的面2，如下图（b）所示。 ③ 把加工过的面2朝下，按照上述同样的方法，使基面1紧贴固定钳口。夹紧时用手锤轻轻 敲打工件，使面2紧贴平口钳，即可加工面4，如下图（c）所示。 ④ 加工面3时，应先把面1放在平行垫铁上，工件直接夹在两个钳口之间。夹紧时要求面1与 垫铁贴实，如下图（d）所示。
3．背吃刀量 背吃刀量又称切削深度，是指工件已加工面和待加工面之间的垂直距离，单位为mm。
1.2 牛头刨床
牛头刨床是刨削类机床中应用较广的一种，适用于刨削长度不超过1 m的中、小型工 件。牛头刨床主要是由床身、滑枕、刀架、工作台等部分组成 .
如图所示为B6065牛头刨床 ，其中，B表示刨床类，60表示 牛头刨床，65表示刨削工件最 大长度的1/10，即最大刨削长 度为650 mm。
刨削加工
第10章
刨削加工与刨床
图10-9 插床
第10章
刨削加工与刨床
• 插床实际是牛头刨 床另一种形式。 床另一种形式 • 插床是利用插刀的 竖直往复运动插削 键槽和型孔的机床。 键槽和型孔的机床。 • 插床一般用于插削 单件、 单件、小批生产的 工件，有普通插床、 工件，有普通插床、 键槽插床、 键槽插床、龙门插 床和移动式插床等 几种 。
图 10-4 宽刃精刨刀
第10章
刨削加工与刨床
2.刨刀的角度 刨刀的角度
刨刀的几何角度及其选取原则基本与车刀相同。 刨削过 程冲击较大，为了使切入工件时的冲击力不作用在刀尖而作用 切入工件时的冲击力不作用在刀尖而作用 在刀刃上， 在刀刃上 ， 刨刀的前角应比车刀的前角约小5°～10°，刃倾 角约为-10°～20°， 主偏角一般在45°～75°。
第10章
刨削加工与刨床
图 10-7 龙门刨床
第10章 10. 10.2.3 插床
刨削加工与刨床
1.插削加工
插削是指用插刀相对工件作垂直运动的加工方法。插削 插削是指用插刀相对工件作垂直运动的加工方法 主要用于加工工件的内表面，如键槽、花键孔、多边形孔等， 如图10-8所示。插削生产率低，所以只用于单件小批量生产， 成批生产中已被拉削替代。
第10章
刨削加工与刨床
图 10-5 牛头刨床
第10章
刨削加工与刨床
牛头刨床的传动方式有机动和液压两种。在机械传动方 式中，曲柄摇杆机构最为常见。用曲柄摇杆机构传动时，滑 枕的工作速度和空行程速度都是变值。图10-6(a)所示为曲柄 摇杆机构传动的滑枕速度图。当牛头刨液压传动时，滑枕的 工作速度和空行程速度都是定值，如图10-6(b)所示。
第10章
刨平面
五、刨削安全操作规程
刨平面
龙门刨床实物图
龙门刨床结构图
牛头刨床实物图
牛头刨床结构图
刨平面
二、刨床和刨刀
2、刨刀 刨削所用的刀具是刨刀，常用的刨刀有平面刨刀、偏刀、
角度刀以及成形刀等。
刨平面
三、刨平面的工件装夹方法
刨平面常用的工件装夹有平口钳装夹、压板螺栓装夹及件装夹方法
压板螺栓装夹
1、刨床 1）牛头刨床 牛头刨床是刨削类机床中应用较广泛的一种机床，牛头刨床多用于单
件小批量生产的中小型零件平面和沟槽加工。
牛头刨床实物图
牛头刨床结构图
刨平面
二、刨床和刨刀
2）龙门刨床
龙门刨床主要用于加工大型或重型的零件上的各种平面、沟槽和各种导 轨面，也可以在工作台上一次装夹数个中小型工件进行多件加工。
刨平面
一、刨削定义和加工范围
1、定义 在刨床上用刨刀对工件进行切削加工称刨削加工。
2、加工范围 刨削加工的表面有平面（按加工时所处的位置分为水平面、垂直面、斜 面）、沟槽（包括直角槽、V形槽、T形槽、燕尾槽）和成形面等。
刨平面
一、刨削定义和加工范围
刨平面
一、刨削定义和加工范围
刨平面
二、刨床和刨刀
专用夹具装夹 刨平面
四、刨平面的方法
刨削平面时，一般可按下列顺序进行： （1） 用手动或机动移动滑枕，使刀具接近工件。 （2） 转动工作台的横向走刀丝杠，把工件移到刨刀下
面，使工件得一侧靠近刨刀的左面，同时转动刀架手柄， 移动刀架进行对刀，控制切削深度。 （3） 开动机床，用手动走刀，使工件接近刨刀开始试切。 （4） 手动走刀0.5~1毫米后，停车用钢尺或测量尺寸。 （5） 当平面刨好后，应根据图纸要求对工件上的锐边进 行倒角。 （6） 将工件摇向一边，检查工件的尺寸，合格后即可卸 下工件。最后，清理平口钳和工作台上的切削。
刨削工艺特点
刨削工艺特点刨削工艺是一种通过旋转刀具对工件进行切削加工的方法。
它是金属加工中常用的一种工艺，具有以下几个特点。
刨削工艺具有高精度。
由于刨削工艺是通过旋转刀具对工件进行切削，刀具的旋转速度和进给速度都可以进行精确控制，因此可以实现高精度的加工。
同时，刨削工艺还可以通过更换不同类型的刀具来实现不同形状和尺寸的加工，从而满足不同工件的加工要求。
刨削工艺具有高效率。
刨削工艺可以在较短的时间内完成对工件的加工，因为刨削工艺可以同时进行多个切削过程，从而提高了加工效率。
此外，刨削工艺还可以通过提高刀具的切削速度和进给速度来进一步提高加工效率。
刨削工艺适用范围广。
刨削工艺可以用于加工各种不同材料的工件，如金属、塑料、陶瓷等。
同时，刨削工艺还可以用于加工各种不同形状和尺寸的工件，如平面、曲面、螺纹等。
因此，刨削工艺在各个领域都有广泛的应用。
刨削工艺还具有较好的表面质量。
刨削工艺可以通过控制刀具的切削参数和切削路径来实现对工件表面的精细加工，从而得到较好的表面质量。
刨削工艺还可以通过使用不同类型的刀具和刀具涂层来进一步提高表面质量，如使用超硬刀具和涂层刀具可以得到更光滑的表面。
刨削工艺还具有较高的自动化程度。
随着数控技术的发展，刨削工艺已经实现了高度的自动化和智能化。
通过数控刨削机床，可以实现对刀具运动轨迹和加工参数的自动控制，从而提高加工的精度和效率。
此外，刨削工艺还可以与其他工艺相结合，实现自动化生产线的组成，进一步提高生产效率。
刨削工艺具有高精度、高效率、适用范围广、较好的表面质量和较高的自动化程度等特点。
这些特点使得刨削工艺在各个领域都有广泛的应用，成为现代制造业中不可或缺的一部分。
随着科技的不断进步，刨削工艺也将不断发展和创新，为工件加工提供更加高效、精确、可靠的解决方案。
刨削的工艺
刨削的工艺
刨削工艺指的是使用刨床或刨工具将工件表面切削到一定尺寸和平整度的加工方法。
刨削工艺主要有以下几个步骤：
1. 准备工作：选择合适的刨床或刨工具，根据工件的尺寸和形状选择刀具和夹具。
检查刨床或刨工具的刀具刃口的状态，确保其尖锐和完好。
2. 固定工件：将工件安装在刨床或刨工具的工作台上，使用夹具或螺栓固定住工件，确保其稳定和固定。
3. 调整刨床或刨工具：根据工件的要求和加工过程的需要，调整刨床或刨工具的工作台高度、工作台角度和进给速度等参数。
4. 刨削操作：启动刨床或刨工具，将刀具移动到工件表面，通过刀具的切削运动将工件表面切削下来。
刨削操作可以根据需要进行多次，每次切削的切削量由刀具的进给速度和刀具的刃口宽度决定。
5. 刨削完成后，检查工件表面的平整度和尺寸是否满足要求。
如果需要，可以进行必要的修磨和抛光等后续加工。
总的来说，刨削工艺是一种通过切削刀具将工件表面切削到一定尺寸和平整度的加工方法，适用于加工平面、曲面和轮廓等各种形状的工件。
刨削工艺具有高效、
精度高等特点，广泛应用于机械制造、模具制造和零部件加工等领域。
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W18CrV
YG8 YT5
粗 加 工
龙门 刨床
W18CrV
YG8 YT5 W18CrV YG8 YT5 W18CrV YG8 YT5
精 加 工
牛头 刨床
龙门 刨床
铸铁 钢 铸铁 钢 铸铁 钢 铸铁 钢 铸铁 钢 铸铁 钢 铸铁 钢 铸铁 钢
4～ 6 3～ 5 10～15 8～12 10～20 5～15 25～50 20～40 0.03～0.05 0.03～0.05 0.03～0.05 0.03～0.05 0.005～0.01 0.005～0.01 0.03～0.05 0.03～0.05
插削实例 插削孔内单键槽： 首先在工件孔的端面上划出键 槽加工线，采用卡盘或压板 螺栓装卡，将工件安装在插 床圆形工作台上，并找正使 工件孔的轴线与圆形工作台 的回转轴线重合。 键槽插刀一般采用平头成形 插刀。当键槽宽度较小时， 可用宽度等于槽宽的插刀， 一次走刀插到槽宽尺寸。
二、刨 床
刨床类机床主要有牛头刨床、龙门刨床和插床三种 类型。 ⒈ 牛头刨床 牛头刨床主要用于加工小型零件。其外形如图 4-2所示。 2. 龙门刨床 龙门刨床主要用于加工大型或重型零件上的各 种平面、沟槽和各种导轨面。图 4-3 为龙门刨床的外 形图。 3. 插床 插床又称立式刨床，其主运动是滑枕带动插刀 所作的上下往复直线运动。图 4-4 所示为插床的外形 图。
龙门刨床： 加工时，工件安装在工作台上，刀 具安装在横梁上的垂直刀架或工作台两 侧的侧刀架上。 主运动：工作台带动工件的往复直 线运动。 进给运动：刀具沿垂直于主运动方 向的间歇运动。
刨床的主运动都为直线运动，但牛 头刨床的主运动是刀具的直线运动，龙 门刨床的主运动为工件的直线运动。
图4-4所示为插 床的外形图。
二、插削加工
插削加工可以认为是立式的刨削加工。 加工时，工件安装在工作台上，插刀装在滑 枕的刀架上。 主运动：滑枕带动刀具在垂直方向上的往复 直线运动为主切削运动。 进给运动：工作台带动工件沿垂直于主运动 方向的间歇运动。圆工作台可实现分度与圆周 进给。
插削的主要加工对象 加工范围：单件小批量生产中零件的某 些内表面及外表面。
牛头刨床主要用于加工小型零件。其外形如图4-2 所示。
牛头刨床： 加工时，工件安装在工作台上，刀 具装在滑枕的刀架上。 主运动：滑枕带动刀具的往复直线 运动为主切削运动。 进给运动：工作台带动工件沿垂直 于主运动方向的间歇运动。 刀架后的转盘可绕水平轴面扳转角 度。
图4-3为龙门刨床的外形图。
表4.1-2 常用刨刀的种类及用途
3．刨刀几何角度的选择
表4.1-3 刨刀切削几何角度的选择
4．常用刨削用量
表4.1-5 常用刨削用量
工序名称 机床 类型 牛头 刨床 刀具材料 工件材料 背吃刀量ap /mm 进给量ƒ /（mm/往复行 程） 0.66～1.33 0.33～0.66 1.66～1.0 0.33～0.66 1.2～4.0 1.0～2.5 1.5～3.0 1.0～2.0 0.33～2.33 0.33～2.33 0.33～2.33 0.33～2.33 1～15 1～15 1～20 1～20 切削速度ν /(m/min)
刨削可以加工平面、平行面、垂直面、台阶、沟漕、斜面 、曲面等，如图4-1所示
刨削种类 粗刨
尺寸公差等级 IT12～IT11
表面粗糙度Ra 25～12.5μm
半精刨
IT10～IT9
6.3～3.2μm
精刨
IT8～IT7
3.2～1.6μm （直线度可达0.04~0.08mm/m）
2、刨削加工具有以下特点： （1）加工质量一般同等级，精粗、精加工后均可达到中 等精度。但二者又略有区别，加工大平面时，刨削因无明 显接刀痕而优于铣削。 （2）生产率一般铣削高于刨削，但加工窄长平面除外。 （3）加工范围铣削比刨削广泛的多。 （4）工时成本铣削高于刨削。 （5）应用（生产批量）铣削比刨削广泛
单元四 刨、插加工
4.1、刨削加工
一、 刨削加工的特点与应用
1. 刨削加工特及其应用 刨削加工是在刨床上利用刨刀（或工件）的直线 往复运动进行切削加工的一种方法。刨刀或工件所作 的直线往复运动是主运动，进给运动是工件或刀具沿 垂直于主运动方向所作的间歇运动。 刨削可以加工平面、平行面、垂直面、台阶、沟 漕、斜面、曲面等，如 图4-1所示。
15～25 15～25 30～40 25～35 15～25 15～25 30～60 40～50 5～10 5～ 8 5～ 8 5～ 8 3～ 5 3～ 5 4～ 6 4～ 6
5．刨削加工常见问题、产生原因及解决方法
表4.1-6
常见问题
刨平面常见问题、产生原因及解决方法
产生原因 光整精加工切削用量选择不合理 解决方法 最后光整精刨时，采用较小的 ap、ƒ、ν 合理选用几何角度，刀具磨钝后及 时刃磨
表面粗糙度参数值不符合要求 刀具几何角度不合理、刀具不锋利
机床刚性不好，滑动导轨间隙过大， 调整机床工作台、滑枕、刀架等部分 切削产生振动 的压板、镶条及地脚螺钉等 注意装夹方法，垫铁不能松动，增加 工件装夹不合理或工件刚性差，切 辅助支撑，使工件薄弱环节的刚性得 削时振动 到加强 合理选用刀具几何角度，加大γ0、Кr、 刀具几何角度不合理或刀具刚性差， λ s 。缩短刨刀伸出长度，采用减振弹 切削振动 性力
工件表面产生波纹
续表
常见问题 产生原因 解决方法 刀架丝杆与螺母间隙过大，调整刀架后 调整丝杆与螺母间隙，或更新丝杆、螺 未锁紧刀架 母。调整刀架后，必须将刀架溜板锁紧 拍板、滑枕、刀架溜板等配合间隙过大 刨削时中途停机 调整间隙
平面出现小沟纹或微小台阶
工件开始进给的一端形成倾斜倒棱
(三) 刨刀
刨削所用的刀具称刨刀，常用的刨 刀有平面刨刀、偏刀、角度刀及成形刀 等。易 发生“崩刀”或“扎刀”现象。
1．常用刨刀的结构形式
常用刨刀的结构形式见表4.1-1。
表4.1-1
刨刀的结构形式
2．常用刨刀的种类
刨刀的种类是根据刨削加工工艺要 求设计的，具体种类和用途见表4.1-2。