介绍刨床类机床及工作特点

刨床类机床主要用于加工各种平面（如水平面，垂直面及斜面等）和沟槽（如T形槽、燕尾槽、V形槽等），有时也用于加工直线成形面。

刨床类机床主要有牛头刨床、龙门刨床和插床三种类型，现分别介绍如下。

1.牛头刨床

（1）牛头刨床的组成

牛头刨床主要由床身、滑枕、刀架、工作台、横梁等部分组成，如图4-43（a）所示。

图4-43　牛头刨床

（a）刨床；（b）刀架

①床身。床身用来支撑和连接刨床的各个部件，其顶面导轨供滑枕做往复运动，其侧面导轨供工作台升降。床身内部装有齿轮变速机构和摆杆机构，以改变滑枕的往复运动速度和行程长度。

②滑枕。滑枕主要用来带动刨刀做直线往复运动（即主运动）。滑枕前端装有刀架，内部装有丝杆螺母传动装置，可用以改变滑枕的往复行程位置。

③刀架。刀架如图4-43（b）所示，用来装夹刨刀、转动刀架手柄，可使刨刀做垂直的进、退刀运动。另外，松开转盘上的螺母，将转盘扳转一定角度后，可使刀架做斜向进给。刀架的滑板装有可偏转的刀座（又称刀盒），刀架的抬刀板可以绕刀座的A轴向上转动。刨刀安装在刀夹上，在回程时，刨刀可绕A轴自由上抬，减少了刀具与工件的摩擦。

④工作台。工作台是用来装夹工件的，其台面上的T形槽可穿入螺栓来装夹工件或夹具。工作台可随横梁在床身的垂直导轨上做上下调整，同时也可在横梁的水平导轨上做水平方向移动或间歇地进给运动。

⑤横梁。横梁用来带动工作台做横向进给运动，它还可以沿床身的铅垂导轨做升降运动。

⑥传动机构。牛头刨床的传动机构主要有摆杆机构和棘轮机构（进给机构）。

⑦摆杆机构。摆杆机构的作用是使滑枕做直线往复运动，如图4-44所示。摆杆下端与支架相连，上端与滑枕的螺母相连，摆杆齿轮的端面装有一滑块，滑块嵌入摆杆槽中并能在槽中滑移。当摆杆齿轮由小齿轮带动旋转时，滑块就能带动摆杆绕支架中心左右摆动，从而使滑枕做往复的直线运动（如图中的实线、虚线位置）。

图4-44　摆杆机构

（a）调整滑枕行程长度；（b）调整滑块的行程位置

刨削前，首先需要调整滑枕的行程长度，如图4-44（a）所示，使行程长度L稍大于工件刨削表面的长度。调整时转动床身外侧的方头小轴，改变滑块的偏心距R，偏心距增大则滑枕行程长度增加；反之则行程长度减少。

另外，还要根据工件在工作台上的位置来调整滑枕的行程位置，如图4-44（b）所示。调整时先使滑枕停留在最后位置，松开锁紧手柄；然后转动滑枕上方的方头小轴，通过一对圆锥齿轮，使丝杆旋转，由于螺母和摆杆位置不变，从而会使滑枕移动，当移动到适当位置后再扳紧锁紧手柄。

⑧棘轮机构。棘轮机构的主要作用是使横梁和工作台带着工件做间歇式的横向自动进给。

图4-45（a）所示为棘轮机构的示意图。棘爪架空套在横梁丝杆上，棘轮和丝杆用键连接，齿轮固定在摆杆齿轮轴上，当齿轮1带动齿轮2转动时，齿轮2上的偏心销通过连杆推动棘爪架往复摆动，齿轮1转一周（即刨刀往复运动一次），棘爪架往复摆动一次。

棘爪架上有棘爪，在弹簧压力的作用下，棘爪与棘轮保持接触。棘爪架向左摆动时，棘爪推动棘轮转动；棘爪架向右摆动时，棘爪的斜面从棘轮齿顶滑过。因此，棘爪架每往复摆动一次，即推动棘轮转动，从而使工作台沿横梁水平导轨移动一定距离。

横向进给量的大小可通过转动棘轮罩，改变棘轮被拨过的齿数来调整。如图4-45（b）所示，在棘爪摆动的范围α内，被棘轮罩遮住的齿数多则进给量小；反之，则进给量大。将棘爪转180°，则工作台的进给方向改变。如果将棘爪提起转90°，则棘爪与棘轮分离，可通过手动方式使工作台横向移动。

图4-45　棘轮机构

（a）棘轮机构示意图；（b）棘轮罩

图4-46　刨削运动(www.xing528.com)

（2）牛头刨床的工作特点

在牛头刨床上加工时，主运动是刀具的直线往复运动，进给运动是工件的间歇移动，如图4-46所示。其工作特点如下：

①切削速度较低。刨削的主运动为直线往复运动，换向时要克服较大的惯性力；工作行程速度慢、回程速度快且不切削，因此刀具在切入与切出时产生冲击和振动，从而限制了切削速度提高。

②效率低。由于刨刀返回行程不进行切削，因此增加了加工时的辅助时间。另外，刨刀属于单刃刀具，一个表面往往要经过多次行程才能加工出来，所以基本工艺时间较长。刨削的生产率一般低于铣削。

③结构简单，操作容易。刨床的结构比车床和铣床简单，调整和操作简便，加工成本低。

④通用性好。刨刀与车刀基本相同，形状简单，其制造、刃磨、安装方便，因此刨削的通用性好。

（3）牛头刨床的操纵、调整方法与步骤

以B6050型刨床为例介绍牛头刨床的操纵、调整方法与步骤。

①行程长度的调整。滑枕行程长度必须与被加工工件的长度相适应。具体操作如图4-47所示，先松开手柄3端部的压紧螺母2，再用扳手4转动调节行程长短的方头1，顺时针转动，行程增长；反之，行程缩短。行程长短是否合适，可用手柄转动机床右侧下方的方头，使滑枕往复移动，观察是否合适，调整后，应锁紧压紧螺母2。

图4-47　调整滑枕行程长度

1—方头；2—压紧螺母；3—手柄；4—扳手

②行程起始位置的调整。如图4-43（a）所示，松开滑枕上部的紧固手柄，转动调节滑枕起始位置方头，顺时针转动，滑枕位置向后；反之，滑枕向前。其起始位置是否合适，同样可通过转动机床右侧下方的方头，使滑枕往复移动后观察确定，调好后应锁紧滑枕紧固手柄。

③刀架角度的调整。如图4-43（b）所示，刀架可沿滑枕前端的环状T形槽做±15°的偏转。

④切削用量的调整。进给量大小与方向可通过拨动棘轮齿数和棘爪方向来调整，滑枕移动速度的快慢可根据标牌，通过推拉变速手柄到不同位置获得。

⑤工作台高低位置的调整。松开工作台紧固螺钉，进给手柄顺时针转动，工作台上升；反之，工作台下降。工作台高低位置确定后，再锁紧紧固螺钉。

2.龙门刨床

龙门刨床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（如棱形、V形导轨面），也可在工作台上一次装夹数个中小型零件进行多件加工。

图4-48所示为龙门刨床外形图。龙门刨床的主运动是工作台9沿床身10水平导轨所做的直线往复运动。床身10的两侧固定有左右立柱3及7，立柱顶部由顶梁4连接，形成结构刚性较好的龙门框架。横梁2上装有两个垂直刀架5及6，可分别做横向或垂直方向的进给运动及快速移动。横梁可沿左右立柱的导轨做垂直升降，以调整垂直刀架位置，适应不同高度工件的加工需要。加工时横梁由夹紧机构夹持在两个立柱上。左右立柱上分别装有左侧刀架1及右侧刀架8，可分别沿垂直方向做自动进给和快速移动。各刀架的自动进给运动是在工作台每完成一次直线往复运动后，由刀架沿水平或垂直方向移动一定距离，使刀具能够逐次刨削出待加工表面。快速移动则用于调整刀架的位置。

龙门刨床的主参数是最大刨削宽度和最大刨削长度。例如B2012A型龙门刨床的最大刨削宽度为1 250 mm，最大刨削长度为4 000 mm。

图4-48　龙门刨床

1—左侧刀架；2—横梁；3—左立柱；4—顶梁；5，6—垂直刀架；7—右立柱；8—右侧刀架；9—工作台；10—床身

3.插床

插床实质上是立式刨床，其主运动是滑枕带动插刀沿垂直方向所做的直线往复运动。图4-49所示为插床外形图。滑枕2向下移动为工作行程，向上为空行程。滑枕导轨座3可以绕轴4在小范围内调整角度，以便加工倾斜面及沟槽。床鞍6及溜板7可分别做横向及纵向进给，圆工作台1可绕垂直轴线回转完成圆周进给或进行分度。圆工作台在上述各方向的进给运动也是在滑枕空行程结束后的短时间内进行的。圆工作台的分度是用分度装置5实现的。

插床主要用于加工工件的内表面，如内孔键槽及多边形孔等，有时也用于加工成形内外表面。

图4-49　插床

1—圆工作台；2—滑枕；3—滑枕导轨座；4—轴；5—分度装置；6—床鞍；7—溜板