4.6.1 刨削加工
1.刨削加工范围
刨削是在刨床上用刨刀对工件做水平直线往复运动的切削加工方法。图4－105为刨削加工的应用范围。
如图4－106所示，刨削时，刨刀（或工件）的往复直线运动是主运动。刨刀前进时切下切屑的行程称为工作进程或切削行程；反向退回的行程，称为回程或返回行程。刨刀（或工件）每次退回后做间隙横向移动，称为进给运动。刨床虽然生产效率低，但结构简单、通用性好、价格低廉、使用方便，故在单件、小批量生产及加工狭长平面时仍然广泛应用，一般不用切削液。
图4－105 刨削加工应用范围举例
图4－106 刨削运动和刨削用量
2.刨床
1）牛头刨床
牛头刨床主要用于加工中、小型工件表面及沟槽，刨削长度一般较短，适用于单件、小批生产。因刨削加工过程中有冲击和振动，难以达到很高的加工精度。
B6065牛头刨床如图4－107所示。牛头刨床主要由床身、滑枕、刀架、工作台、横梁、进刀机构和变速机构等部分组成。
2）龙门刨床
龙门刨床主要用于加工大型或重型零件上的平面、沟槽和各种导轨面。工件可长达几十米甚至更长，也可在工作台上一次装夹多个中小型零件进行多件加工，还可以用多把刨刀同时刨削，从而大大提高了劳动生产率。大型龙门刨床往往还附有铣头和磨头等部件，以便使工件在一次装夹中完成刨、铣、磨等工作。与普通牛头刨床相比，其形体大、结构复杂，刚性好，加工精度也比较高。图4－108所示为龙门刨床。
3）插床
插床又称立式刨床，其主运动是滑枕带动插刀作上下往复运动，图4－109所示为插床外观图。
图4－107 B6065牛头刨床
1—工作台；2—刀架；3—滑枕；4—床身；5—摆杆机构；6—变速机构；7—进刀机构；8—横梁
图4－108 龙门刨床
1，8—左、右侧刀架；2—横梁；3，7—左、右立柱；4—顶梁；5，6—垂直刀架；9—工作台；10—床身
插床加工范围广，加工费用也比较低，但其生产率不高，对工人的技术要求较高。
3.刨刀
常用刨刀如图4－110所示，由于刨削是断续切削，刨刀切入工件时受到较大的冲击力，因此刨刀的刀杆比较粗，而且常制成弯头。弯头刨刀除能缓和冲击、避免崩刃外，在受力发生弯曲变形时也不会啃伤工作表面，如图4－111所示。
图4－109 插床
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4－110 常用刨刀
图4－111 直刨刀和弯头刨刀受力变形情况
4.6.2 拉削加工
1.拉削加工范围
拉削主要用于加工内表面和外成形表面（见图4－112）。拉削是一种生产效率高、精度高的加工方法。拉削时，由于拉刀的后一个（或一组）刀齿比前一个（或一组）刀齿高出一个齿升量af，所以拉刀从预加工孔内通过时，把多余的金属一层一层地切去，能获得较高的精度和较好的表面质量。
图4－112 拉削
1—工件；2—拉刀
拉削只有主运动，进给运动由拉刀的齿升量完成。由于拉削时的速度很低（一般为vc＝1～8m／min），拉削过程平稳，切削厚度小，（一般精切齿齿升量为0.005～0.015mm），因此可加工出精度为IT7、表面粗糙度Ra不高于0.8μm的工件。
2.拉床
拉床按加工表面所处的位置，可分为内表面拉床（内拉床）和外表面拉床（外拉床）。按拉床的结构和布局，又可分为立式拉床、卧式拉床、连续式（链条式）拉床。
3.拉刀
按加工表面不同，拉刀可分为内拉刀和外拉刀。
内拉刀用于加工内表面。常见的有圆孔拉刀、方孔拉刀、花键拉刀和键槽拉刀。一般内拉刀刀齿形状都做成被加工孔的形状，如图4－113所示。
外拉刀用于加工外成形表面，如平面、齿槽、直角等，如图4－114所示。在我国，内拉刀比外拉刀应用更广泛。
拉刀的结构如图4－115所示。
图4－113 内拉刀
图4－114 外拉刀
图4－115 普通圆孔拉刀的结构
①柄部 供拉床夹头夹持以传递动力。
②颈部 连接柄部与其后各部分，也是打标记的位置。
③过渡锥 引导拉刀能顺利进入工件的预制孔中。
④前导部 引导拉刀进入将要切削的正确位置，起导向和定心作用。
⑤切削部 承担全部余量的切削，由粗切齿、过渡齿和精切齿组成。
⑥校准部 由几个直径相同的校准齿组成，起修光和校准作用，并作为精切齿的后备齿。
⑦后导部 保持拉刀最后的正确位置，防止刀齿切离工件时，因工件下垂而损坏已加工表面或刀齿。
⑧支托部 对于长而重的拉刀，用以支承并防止拉刀下垂。
4.拉削方式
拉刀从工件上把拉削余量切下来的顺序称为拉削方式，一般都用图形表达，所以又叫拉削图形。
拉削方式分为三大类：分层拉削、分块拉削和综合拉削。
1）分层拉削方式
分层拉削方式是将拉削余量一层一层地顺序切下的一种拉削方式。其拉刀参与切削的刀刃一般较长，即切削宽度大，齿数较多，拉刀长度较长。这种切削方式的生产率较低，不适于拉削带硬皮的工件。
分层拉削又分同廓拉削方式和渐成拉削方式两种。
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，如图4－116所示。工件表面的形状与尺寸由最后一个精切齿和校准齿形成，故可获得较高的表面质量。
按渐成拉削方式设计的拉刀，其刀齿廓形与被加工表面的形状不同，被加工工件表面的形状和尺寸由各刀齿的副切削刃形成，如图4－117所示。对于加工复杂成形表面的工件，拉刀的制造比同廓拉削方式简单，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。
图4－116 同廓拉削方式
图4－117 渐成拉削方式
2）分块拉削方式
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式。如图4－118所示，图中表示的拉刀有四组切削刀齿。每组中包含三个直径相同的切削刀齿，先后切除同一层金属的黑白两部分余量。按分块拉削方式设计的拉刀称为轮式拉刀，常用的是每组2～4齿。
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，也大大提高了生产效率，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。
3）综合拉削方式
综合拉削方式是集中了前两种拉削方式的优点而产生的一种拉削方式，如图4－119所示。它把粗切齿和过渡齿制成轮切式结构，精切齿则采用同廓式结构。这样可使拉刀长度缩短，生产率提高，又能获得较好的工件表面质量。我国生产的圆孔拉刀多采用这种结构。
图4－118 分块（轮切）拉削方式
图4－119 综合拉削方式
1～4—粗切齿和过渡齿；5，6—精切齿
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