[科普中国]-齿轮刨床

齿轮刨床是指用刨刀对工件的平面、沟槽或成形表面进行刨削的机床。使用刨床加工，刀具较简单，但生产率较低（加工长而窄的平面除外），因而主要用于单件，小批量生产及机修车间，在大批量生产中往往被铣床所代替。

基本介绍根据结构和性能，刨床主要分为牛头刨床、龙门刨床、单臂刨床及专门化刨床（如刨削大钢板边缘部分的刨边机、刨削冲头和复杂形状工件的刨模机）等。牛头刨床因滑枕和刀架形似牛头而得名，刨刀装在滑枕的刀架上作纵向往复运动，多用于切削各种平面和沟槽。龙门刨床因有一个由顶梁和立柱组成的龙门式框架结构而得名，工作台带着工件通过龙门框架作直线往复运动，多用于加工大平面（尤其是长而窄的平面），也用来加工沟槽或同时加工数个中小零件的平面。大型龙门刨床往往附有铣头和磨头等部件，这样就可以使工件在一次安装后完成刨、铣及磨平面等工作。单臂刨床具有单立柱和悬臂，工作台沿床身导轨作纵向往复运动，多用于加工宽度较大而又不需要在整个宽度上加工的工件。1

齿轮加工操作加工过程1、锻造制坯

热模锻仍然是汽车齿轮件广泛使用的毛坯锻造工艺。近年来，楔横轧技术在轴类加工上得到了大范围推广。这项技术特别适合为比较复杂的阶梯轴类制坯，它不仅精度较高、后序加工余量小，而且生产效率高。

2、正火

这一工艺的目的是获得适合后序齿轮切削加工的硬度和为最终热处理做组织准备，以有效减少热处理变形。所用齿轮钢的材料通常为20CrMnTi,一般的正火由于受人员、设备和环境的影响比较大，使得工件冷却速度和冷却的均匀性难以控制，造成硬度散差大，金相组织不均匀，直接影响金属切削加工和最终热处理，使得热变形大而无规律，零件质量无法控制。为此，采用等温正火工艺。实践证明，采用等温正火有效改变了一般正火的弊端，产品质量稳定可靠。

3、车削加工

为了满足高精度齿轮加工的定位要求，齿坯的加工全部采用数控车床，使用机械夹紧不重磨车刀，实现了在一次装夹下孔径、端面及外径加工同步完成，既保证了内孔与端面的垂直度要求，又保证了大批量齿坯生产的尺寸离散小。从而提高了齿坯精度，确保了后序齿轮的加工质量。另外，数控车床加工的高效率还大大减少了设备数量，经济性好。

4、滚、插齿

加工齿部所用设备仍大量采用普通滚齿机和插齿机，虽然调整维护方便，但生产效率较低，若完成较大产能需要多机同时生产。随着涂层技术的发展，滚刀、插刀刃磨后的再次涂镀非常方便地进行，经过涂镀的刀具能够明显地提高使用寿命，一般能提高90%以上，有效地减少了换刀次数和刃磨时间，效益显着。

5、剃齿

径向剃齿技术以其效率高，设计齿形、齿向的修形要求易于实现等优势被广泛应用于大批量汽车齿轮生产中。

6、热处理

汽车齿轮要求渗碳淬火，以保证其良好的力学性能。对于热后不再进行磨齿加工的产品，稳定可靠的热处理设备是必不可少的。公司引进的是德国劳易公司的连续渗碳淬火生产线，获得了满意的热处理效果。

7、磨削加工

主要是对经过热处理的齿轮内孔、端面、轴的外径等部分进行精加工，以提高尺寸精度和减小形位公差。2

加工工艺

|| ||

主要结构和性能床身和底座床身为箱型壳体，固定在底座上，经密封处理，使二者连通，油池容积扩大。机床的其他部件均安装在床身上。

刀架和滑枕刀架为安装刀具、并具有液压自动抬刀和手动进给的机构。利用液压传动源，以实现其刀杆之间自动抬起与复位运动。刀架抬起量为≥1mm.刀架右侧的捏手为自动抬刀离合杆开关，推合可实现自动抬刀，拉出则停止自动抬刀。

离合杆开关下方为放油孔，在连续工作四小时后，应旋开油塞放油一次。旋转刀架手轮、丝杆，带动滑板移动，可作垂向手动进刀，其进给量，由每格0.05的刻度环计出。无需手动进给时，可用回转盘右端面的销块，将滑板卡紧。刀架左右旋转一定角度，可刨削有角度的工件，其旋转的角度值，由回转盘上的刻度和滑枕右侧的指示线确定。

滑枕燕尾导轨布置于横截面中部，设置在滑枕内的弧形筋条和导轨下面的纵向筋板，使其刚度高，热变形小，机床精度稳定。滑枕首尾的胶管和内腔中的铜管将主油路与抬刀油缸连通，用以实现其液压自动抬刀。

工作台和横梁工作台为箱型构件，与溜板紧固连接，由上下压板悬挂于横梁上。横梁前面沿横向上下设置的矩形和V型导轨，通过进刀机构，工作台在横梁导轨上可作横向左右进给和快速移动。为安装机用平口钳、工装卡具和装卡工件，工作台上平面和左两侧面纵向各设有三条T型槽；右侧面垂向设有四条T型槽，其槽宽均为22mm,槽距均为120mm。

溜板下方的三角形压板，可调整溜板与横梁V型导轨间的配合间隙，以保证二者的正确配合。

横梁后面垂向设置有两条导轨，借助压板和镶条与床身前面的两条矩形导轨结合。通过变速机构和蜗轮副、螺母及其丝杠传动可实现横梁、溜板、工作台的垂向进给和快速运动。

为增加工作台的支撑刚性，在床身与横梁结合的垂向导轨上端，设置有两个短压板，在工作台前面设置有前支架。当进行无垂向进给的重切削时，先将横梁工作台升降至所需位置后，分别拧紧短压板螺母，卡紧横梁；并在前支架相应孔中插入前销轴，顶紧其紧定螺钉，备紧螺母，以支撑工作台。3

齿轮刨床的维修主要部件拆卸顺序（1）切断电源，拆下电气箱，卸下电动机及有关电气元件。

（2）拧出转盘压紧螺母，卸下刀架。

（3）拆下滑枕左、右压板，卸下滑枕丝杠前、后支架，松开压紧螺母，吊下滑枕。

（4）卸下上支点轴承，拧出丝杠。

（5）卸下工作台支架。

（6）卸下工作台与溜板连接螺母，拆下工作台。

（7）拆下棘轮机构，旋出横向进刀丝杠，拆去横梁上下压板，卸下工作台溜板。

（8）吊住横梁，拆下左右压板及横梁镶条，拧出升降丝杠，吊下横梁。

（9）卸下方滑块，拧出紧固床身上大齿轮盖的五个螺栓，吊出大齿轮。

（10）卸下摇杆。

（11）拆下变速机构各档齿轮。

（12）拆下床身。2

修理所需工具及仪器

|| ||

修理工艺方法（1）若导轨面上有啃痕，划道深度在0.3mm以上，就应该经过精刨以后再进行刮研，也可用铸铁冷焊或钎焊修补。

（2）滑枕表面是紧固接合面，一般是不会磨损的，可以不必修刮。但在修刮表面时，必须注意对表面的平行度，在全长上；纵向允差为0.05mm，横向允差为0.02mm。若表面由于某种情况而引起变形或损伤，或表面对表面的平行度误差很大，也可先修刮表面，再以表面为基准修整表面。

（3）滑枕表面各面可采用以磨代刮，其表面粗糙度要求达到Ra1.6μm。

（4）用专用平板以孔为基准刮研表面。1

本词条内容贡献者为:

李宗秀 - 副教授 - 黑龙江财经学院