第十二章(第四节直线运动机床)

1、第十二章第十二章(第四节直线运动机床第四节直线运动机床)【教学目的和要求教学目的和要求】掌握刨削、拉削加工的特点及应用，了解刨床、拉床的种类及应用、常用刨刀、拉刀的种类及应用、以及刨削和拉削方法。具备按照工件技术要求，合理选用刨床、拉床和工艺的初步能力。【教学内容摘要教学内容摘要】 刨削加工的特点及应用 刨床、刨刀 拉削加工的特点及应用 拉床、拉刀 拉削方式【教学重点、难点教学重点、难点】 刨削、拉削的特点及应用、拉削方式一、一、刨削加工刨削加工（一）（一） 刨削加工的特点与应用刨削加工的特点与应用 1. 刨削加工特点及其应用刨削加工特点及其应用 刨削加工是在刨床上利用刨刀（或工件）的直线往复

2、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。 刨削刨削可以加工平面、平行面、垂直面、台阶、沟漕、斜面、曲面等。刨削加工具有以下特点：刨削加工具有以下特点： （1） 刨削的进给运动是间歇运动，工件或刀具进行主运动时无进给运动，故刀具的角度不因切削运动变化而发生变化。 （2） 刨削加工的切削过程是断续切削，刀具在空行程中能得到自然冷却。 （3） 刨削加工的主运动是往复运动，因而限制了切削速度的提高。 （4）刨削过程中有冲击，冲击力的大小与切削用量、工件材料、切削速度等有关。 二、刨二、刨 床床 刨床类机床主要有牛头刨床、龙

3、门刨床和插床三种类型。 牛头刨床牛头刨床 牛头刨床主要用于加工小型零件。其外形所示。 2. 龙门刨床龙门刨床 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。为龙门刨床的外形图。 3. 插床插床 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。所示为插床的外形图。 （三）（三） 刨刀的种类刨刀的种类 按加工表面的形状和用途分类，刨刀一般可分为平面刨刀、偏刀、切刀、弯切刀、角度刀和样板刀等。二、拉削加工拉削加工 （一）（一） 拉削加工的特点及应用拉削加工的特点及应用 拉削加工拉削加工就是用各种不同的拉刀在相应的拉床上切削出各种内、外几何表面的一种加工方式。拉削时

4、，拉刀与工件的相对运动为主运动，一般为直线运动。当刀具在切削时不是受拉力而是受压力，这时刀具叫推刀，这种加工方法叫推削加工，推削加工主要用于修光孔和校正孔的变形。 拉削加工的生产率较高，被加工表面在一次走刀中成形。拉削的加工精度可达IT8IT7，表面粗糙度值可达Ra3.20.4m。 拉削主要应用于成批、大量生产的场合。拉削可以加工各种形状的通孔、平面及成形表面等，但拉削只能加工贯通的等截面表面，特别是适用于成形内表面的加工。为适于拉削的一些典型表面形状。 拉刀是多齿刀具，后一刀齿比前一刀齿高，其齿形与工件的加工表面形状吻合，进给运动靠后一刀齿的齿升量（前后刀齿高度差）来实现。适于拉削的一些典型

5、表面形状 （二）拉床（二）拉床 拉床按其加工表面所处的位置，可分为内拉床和外拉床。按拉床的结构和布局形式，又可分为立式拉床、卧式拉床、连续式（链条式）拉床等。 1. 卧式内拉床卧式内拉床 2. 立式拉床立式拉床 立式拉床根据用途可分为立式内拉床和立式外拉床两类。立式内拉床可以用拉刀或推刀加工工件的内表面。 3. 连续式拉床（链条式拉床）连续式拉床（链条式拉床） 连续式拉床的工作原理图。这种拉床由于连续进行加工，因而生产率较高，常用于大批大量生产中加工小型零件的外表面，如汽车、拖拉机连杆的连接平面及半圆凹面等。 卧式内拉床立式外拉床 连续式拉床（三）拉刀（三）拉刀 1. 拉刀的种类拉刀的种类 拉

6、刀的种类很多，根据加工表面位置不同可分为内拉刀与外拉刀。外拉刀用于加工工件的外表面，例如平面拉刀、齿槽拉刀、直角拉刀等。 拉刀的结构拉刀的结构 拉刀的种类很多，但其组成部分基本相同，的圆孔拉刀。 拉刀的柄部是拉刀的夹持部分，用于传递拉力；其颈部直径相对较小，以便于柄部穿过拉床的挡壁，并且颈部也是打标记的地方；过渡锥用于引导拉刀逐渐进入工件孔中；前导部用于引导拉刀正确地进入孔中，防止拉刀歪斜；切削部担负全部余量的切削工作，由粗切齿、过渡齿和精切齿三部分组成；校准部起修光和校准作用，并可作为精切齿的后备齿，各齿形状及尺寸完全一致，用以提高加工精度和减小表面粗糙度值；后导部用于保持拉刀最后的正确位置

7、，防止拉刀的刀齿在切离后因下垂而损坏已加工表面或刀齿；支托部用于长又重的拉刀，可以支承并防止拉刀下垂。 拉刀的种类很多，根据加工表面位置不同可分为内拉刀与外拉刀。常用的内拉刀有圆孔拉刀、方孔拉刀、花键拉刀、渐开线齿拉刀等，如图11-12所示 外拉刀用于加工工件的外表面，例如平面拉刀、齿槽拉刀、直角拉刀等。 拉刀的柄部是拉刀的夹持部分，用于传递拉力；其颈部直径相对较小，以便于柄部穿过拉床的挡壁，并且颈部也是打标记的地方；过渡锥用于引导拉刀逐渐进入工件孔中；前导部用于引导拉刀正确地进入孔中，防止拉刀歪斜；切削部担负全部余量的切削工作，由粗切齿、过渡齿和精切齿三部分组成；校准部起修光和校准作用，并可

8、作为精切齿的后备齿，各齿形状及尺寸完全一致，用以提高加工精度和减小表面粗糙度值；后导部用于保持拉刀最后的正确位置，防止拉刀的刀齿在切离后因下垂而损坏已加工表面或刀齿；支托部用于长又重的拉刀，可以支承并防止拉刀下垂。（四）拉削方式（拉削图形）（四）拉削方式（拉削图形） 拉削方式可以分为三大类：分层拉削方式、分块拉削方式和综合拉削方式。 分层（普通）拉削方式 分层拉削又可分为： （）同廓拉削方式 按同廓拉削方式设计的拉刀，每个刀齿的廓形与被加工表面最终要求的形状相似. （2） 渐成拉削方式 按此方式设计的拉刀，刀齿廓形与被拉削表面的形状不同，被加工工件表面的形状和尺寸由各刀齿的副切削刃形成。 按同

9、廓拉削方式设计的拉刀，每个刀齿的廓形与被加工表面最终要求的形状相似，工件表面的形状与尺寸由最后一个精切齿和校准齿形成，故可获得较高的工件表面质量。 按此方式设计的拉刀，刀齿廓形与被拉削表面的形状不同，被加工工件表面的形状和尺寸由各刀齿的副切削刃形成。这对于加工复杂成形表面的工件，拉刀的制造比同廓式简单，但在工件已加工表面上可能出现副切削刃的交接痕迹，故加工出的工件表面质量较差。 2. 分块（轮切）拉削方式分块（轮切）拉削方式 分块拉削方式是指工件上每一层金属是由一组尺寸相同的或基本相同的刀齿切去，每个刀齿仅切去一层金属的一部分，前后刀齿的切削位置相互错开，全部余量由几组刀齿顺序切完的一种拉削方

10、式。 分块拉削方式的优点是切削刃的长度（切削宽度）较短，允许的切削厚度较大。但是，这种拉刀的结构复杂，制造麻烦。拉削后工件的表面质量较差。 3. 综合拉削方式综合拉削方式 综合拉削方式是前面两种拉削方式综合在一起的一种拉削方式。2. 分块（轮切）拉削方式 分块拉削方式的优点是切削刃的长度（切削宽度）较短，允许的切削厚度较大，这样，拉刀的长度可大大缩短，也大大提高了生产率，并可直接拉削带硬皮的工件。但是，这种拉刀的结构复杂，制造麻烦。拉削后工件的表面质量较差 综合拉削方式是前面两种拉削方式综合在一起的一种拉削方式。它集中了同廓式拉刀和轮切式拉刀的优点，即粗切齿和过渡齿制成轮切式结构，精切齿则采用

11、同廓式结构。这样可以使拉刀长度缩短，生产率提高，又能获得较好的工件表面质量。3.花键拉刀的特点花键拉刀的特点花键拉刀的刀齿组合方式a）花键b）圆孔一花键 c）倒角一花键 d）倒角一圆孔一花键切削齿的形状 为使拉刀保持一定的使用寿命，重磨后键宽b不致很快减小，在侧刃上应留有ba=0810mm的刃带，刃带以下制出kr=101030的副偏角，以减少摩擦。为提高刀具耐用度，齿侧两尖角处要磨出r=02503mm的圆弧半径或（020.3） 450的倒角刀尖。齿侧的根部应磨出空刀槽。当键宽b 6 mm时，应磨出前后刀齿上交错排列的分屑槽。花键拉刀的切削齿截形4.拉刀使用时应注意下列事项拉刀使用时应注意下列事

12、项 1)正确使用和保管拉刀 2)合理选择拉削速度 高速钢拉刀的拉削速度在0515mmin范围内。当加工表面质量要求不高时，拉削速度可在37mmin内选取。如果拉刀的齿升量较大，加工表面质量要求较高，工件材料的强度、硬度较高时，拉削速度均应适当降低。而加工有色金属时，拉削速度可提高到1012mmin。 3)合理选用切削液。拉刀切削时，选用合适的切削液，可有效地改善加工表面质量和提高刀具耐用度。乳化液和硫化油为拉削中常采用的切削液。乳化液冷却性能好而润滑性能差。硫化油的润滑性能好，可使拉刀耐用度成倍增加，但仅用于拉削精度要求不高的一般钢件。对于合金钢和高强度合金钢，宜采用含有油性剂和极压添加剂的复

13、合润滑油。4)拉削易产生的缺陷： a）环状波纹b）鳞剌c）局部划伤d）挤亮斑点拉削前应做的工作拉削前应将工件表面进行清洁处理，去除氧化皮等垢物。被拉制孔壁薄厚要尽量均匀，以防止拉削后变形不均而影响精度。除齿升量超过表面深度可直接拉削外，都应先去除冷硬层，以防止刀刃破坏。小于两个齿距的短工件，可将几个工件紧固在一起拉削，以保护刀齿。保证拉削前孔径的几何精度，且孔的两端要倒角或去毛剌，以保证拉刀顺利通过或保证工件定位。 核算拉床允许的拉力 最大拉削力Fmax不能超过拉床允许的最大拉力Q，即FmaxQ。 计算得的最大拉削力，一般应比拉床公称拉力小1040%。 选择合适的拉削速度 根据拉刀类型、尺寸、齿升量、刀具材料、工件材料及加工后表面质量要的要求等选择拉削速度，一般在0.0170.13m/s范围内。 刨 刀 一种刨床切削刀具,与车床所用的刀具相类似,竖直地夹紧在刨床刀架上。刨刀根据用途可分为纵切、横切、切槽、切断和成形刨刀等