刨削和拉削加工

3.4　刨削和拉削加工

3.4.1　刨削

1.刨削的工艺特点

刨削指在刨床上用刨刀加工工件的方法。刨刀结构与普通车刀相似。刨削的主运动是往复直线运动，进给运动是间歇的，因此切削过程不连续。与其他加工方法相比，刨削有如下工艺特点：

（1）生产率较低。刨削加工为单刃切削，切削时受惯性力的影响，且刃具切入切出时会产生冲击，故切削速度较低。另外刨刀返程不切削，从而增加了辅助时间。因此刨削加工生产率较低。对某些工件的狭长表面的加工，为提高生产率，可采用多件同时刨削的方法，使生产率不低于铣削，且能保证较高的平面度。

（2）加工质量中等。刨削过程中由于惯性及冲击振动的影响使刨削加工质量不如车削。一般刨削的精度为IT9～IT7，表面粗糙度R_a值为6.3～1.6μm，可满足一般平面加工的要求。

（3）通用性好，成本低。刨削加工除主要用于加工平面外，经适当的调整和增加某些附件，还可加工齿轮、齿条、沟槽、母线为直线的成形面等。刨床结构简单且价廉，调整操作方便。刨刀结构简单，制造刃磨及安装均较方便。故加工成本较低。

由于上述特点，刨削常用于单件小批生产及修配中。

2.刨削的应用

由于刨削的特点，刨削主要用在单件、小批生产在维修车间应用较多。

如图3－40所示，刨削主要用来加工平面（包括水平面、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，还可用来加工齿条、齿轮、花键和母线为直线的成形面等。

图3－40　刨削的主要应用

牛头刨床的最大刨削长度一般不超过1000mm，因此，只适于加工中、小型工件。龙门刨床主要用来加工大型工件，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。由于龙门刨床一般刚性较好，而且有2～4个刀架可同时工作，所以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（见图3－41）、花键槽等；也可用来加工多边形孔，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。

图3－41　插键槽

3.4.2　拉削

在拉床上用拉刀加工工件称为拉削。

拉削可以认为是刨削的进一步发展。如图3－42所示，它是利用多齿的拉刀，逐齿依次从工件上切下很薄的金属层，使表面达到较高的精度和粗糙度要求。拉削加工的主要特点如下：

图3－42　平面拉削

（1）生产率较高。由于拉刀是多齿刀具，同时参加工作的刀齿数较多，总的切削宽度大；并且拉刀的一次行程，就能够完成粗加工、半精加工和精加工，基本工艺时间和辅助时间大大缩短，所以生产率很高。

（2）加工范围较广。拉削不但可以加工平面和没有障碍的外表面，还可以加工各种形状的通孔（见图3－43）。所以，拉削加工范围较广。图3－44为拉孔的示意图，若加工时，刀具所受拉的力不是拉力而是推力（见图3－45），则称为推削，所用刀具称为推刀。

图3－43　拉削加工的各种表面举例

图3－44　拉孔

图3－45　推孔

（3）加工精度较高、表面粗糙度较小。如图3－46所示，拉刀具有校准部分，其作用是校准尺寸，修光表面，并可作为精切齿的后备刀齿。校准齿的切削量很小，只切去工件材料的弹性恢复量。另外，拉削的切削速度一般较低（目前v＜18m／min），每个切削齿的切削厚度较小，因而切削过程比较平稳，并可避免积屑瘤的不利影响。所以，拉削加工可以达到较高的精度和较小的表面粗糙度。一般拉孔的精度为IT8～IT7，表面粗糙度Ra值为0.4～0.8μm。

（4）拉床简单。拉削只有一个主运动，即拉刀的直线运动。进给运动是靠拉刀的后一

图3－46　圆孔拉刀

个刀齿高出前一个刀齿来实现的，刀齿的高出量称为齿升量a_f。所以拉床的结构简单，操作也较方便。

（5）拉刀寿命长。由于拉削时切削速度较低，刀具磨损慢，刃磨一次，可以加工数以千计的工件；一把拉刀又可以重磨多次，故拉刀的寿命长。

虽然拉削具有以上优点，但是由于拉刀结构比一般孔加工刀具复杂，制造困难，成本高，所以仅适用于成批或大量生产。在单件、小批生产中，对于某些精度要求较高、形状特殊的成形表面，用其他方法加工困难时，也有采用拉削加工的。但对于盲孔、深孔、阶梯和有障碍的外表面，则不能用拉削加工。

推削加工时，为避免推刀弯曲，其长度比较短（L／D＜12～15），总的金属切除量较少。所以只适用于加工余量较小的各种形状的内表面，或者用来修整工件热处理后（硬度低于HRC 45）的变形量，其应用范围远不如拉削广泛。