木材切削基本理论102页PPT
木材切削与刀具
木材切削与刀具文件排版存档编号:[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]木材切削的基本概念:借助于道具,按预定的表面,切开工件上木材之间的联系,从而获得符合要求尺寸,形状和表面粗糙度的制品,这样的工艺过程,称之为木材切削木材切削的方式::锯切,铣削,磨削,钻削,刨削,榫槽切削,车削。
主运动概念:从工件上切除切屑,从而形成新表面所需要的最基本运动主运动速度的计算公式:V=πDn/(6×104)m/sD——刀具(工件)或锯轮直径(mm)n——刀具(工件)或锯轮转速(mm)进给运动:使切屑连续或逐步从工件上切下所需的运动,称为进给运动。
进给运动可以用不同的进给量来表示每分钟进给量U:即进给速度单位时间内工件或刀具沿进给方向上的进给量(m/min)每转进给量Un:刀具或工件每转一周两者沿进给方向上的相对位移(mm/r)。
每齿进给量Uz:刀具每转一个刀齿,刀具与工件沿进给方向上的相对位移(mm/z)进给速度与每转或每齿进给量之间的关系:U=Unn/1000=Uzzn/1000(m/min)z——铣刀齿数,圆锯片齿数,带锯锯切时为锯轮每转切削齿数n——刀具(工件)或锯轮转速(r/min)待加工表面:即将切去切屑的表面加工表面:刀刃正在切削的表面已加工表面:已经切去切屑而形成的表面前刀面:对被切木材层直接作用,使切屑沿其排出的刀具表面后刀面:面向已加工表面并与其相互作用的刀具表面侧刀面:前刀面和后刀面的两个侧表面刀具标注的角度参数前角γ:前刀面和基面之间的夹角。
表示前刀面相对基面的倾斜程度,它主要影响切削的变形。
后角α:后刀面与切削平面之间的夹角。
表示后刀面相对切削平面的倾斜程度,它主要影响刀具后刀面与工件间的摩擦。
楔角β:前刀面与后刀面的夹角。
它反映了刀具切削部分的锋利程度。
切削角δ:前刀面与切削平面之间的夹角。
γ+β+α= 900 δ=β+α=900-γ纵向切削:刀刃与木材纤维方向垂直,切削速度方向与木材纤维方向平行的切削。
家具生产设备第二章木材切削基本理论
发展环保型切削液和干式切削技术,减少环境污染和资源浪费。
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案例分析与实践应用
典型家具生产设备的切削性能分析
典型案例
对具有代表性的家具生产设备进行切削性能分析,如锯床、铣床、 刨床等。
性能评估
评估设备的切削速度、切削深度、切削精度等关键参数,以及切削 过程中的热量、切削力等物理量的变化。
数据分析
对实验结果进行数据分析,找出最优切削参数组 合,提高加工效率和工件质量。
实践应用
将优化后的切削参数应用于实际加工中,验证其 可行性和有效性。
智能切削加工技术的前景展望
技术发展趋势
随着人工智能、机器学习等技术的发展,智能切削加工技术将更 加成熟和普及。
自动化与智能化
通过集成传感器、机器视觉等技术,实现切削过程的自动化和智 能化控制,提高加工精度和效率。
新技术在木材切削中的应用与效果
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新技术介绍
介ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ近年来在木材切削中应用的新技术,如激光 切割、水射流切割、高压气体切割等。
应用实例
提供新技术在木材切削中的实际应用案例,并分 析其效果和优势。
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发展趋势
探讨新技术的未来发展趋势,以及在木材加工行 业中的潜在应用前景。
THANKS
感谢观看
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木材切削的刀具与刀具材料
刀具的种类与结构
刀具的种类
锯、刨、铣、钻、车等,每种刀具都有其特定的应用场景和优缺点。
刀具的结构
刀具由刀头、刀柄、刀刃等部分组成,其中刀头是直接与木材接触的部分,需要 具备高硬度和耐磨性。
刀具材料的选择
刀具材料必须具备高硬度、高耐磨性 、高耐热性等特点,常用的刀具材料 有高速钢、硬质合金、陶瓷等。
第一章 木材切削的基本原理
(二)切屑的形态
1、流线型切屑 切削力变化稳定;切削过程连续,光滑的螺旋 状切屑; 形成条件:薄切削,小切削角,含水率高; 形成机理:纵向切削时产生超越裂缝(先行于 刃口的开口破坏 ),超越裂缝随着刀具刃口的前进 而形成连续的带状切屑;
特点:加工质量好 (切削厚度很小时不容 易产生超越裂缝,此时 加工表面比较好),刀 具磨损大;
横向切削
纵向切削
端向切削
第一章 木材切削的基本原理
纤维倾斜角:平行于切削方向且垂直于切削平面的平 面内,切削方向与木纤维方向的夹角。 纤维交角:切削平面内,纤维方向与切削方向的夹角
第一章 木材切削的基本原理
二、切屑形态 (一)切屑的类型 1、纵向切削 纵Ⅰ型切屑(折断型切屑) 纵Ⅱ型切屑(流线型切屑) 纵Ⅲ型切屑(压缩型切屑) 2、横向切削 横Ⅰ型切屑 横Ⅲ型切屑 3、端向切削: Ⅰ型、Ⅱ型
一、切削运动及切削用量:
1、主运动:速度高、功耗大 (40~70m/s,最大达120m/s)
V V’ V
U U U
第一章 木材切削的基本原理
(1) 回转运动:
v=
π Dn
6 ×10
4
(m / s )
D —— 最大回转半径 (mm)
(2)直线运动
2 Ln v= 6 ×104
(m / s)
L ——最大行程;
第一章 木材切削的基本原理
α
αm αw
u
γw
v’ v 带锯条锯切时的工作角度
第一章 木材切削的基本原理
四、木材切削的特点:
1、高速切削
(一般:v=40~70m/s,最高可达120m/s n=3000~12000r/min,最高可达40000r/min)
木材切削原理与刀具
• “夹锯现象”消除的措施
• 为了消除夹锯现象,必须使锯路宽度大于锯身厚 度与两侧锯路壁木材的弹性恢复量之和。
• 常用的方法有两种:
• 一种是相邻两齿左右拨开,使相邻两齿切出的锯 路宽度大于锯身厚度及锯路两侧木材弹性恢复量, 采用这种方法的锯齿称拨料齿;
• 另一种是主刃增长,使主刃的长度大于锯身长度 与锯路侧壁的木材弹性恢复量,采用这种方法的 锯齿称压料齿。
外径D 由最大切削高度和锯机结构参数而定,一般以锯机说明
书规定的圆锯片直径为依据。常用圆锯片的直径为100-500mm。
• 锯身厚度S 同一直径的圆锯片中,有几种不同的厚度规格。 在满足切削要求前提下,尽量选用厚度小的圆锯片,以减少锯路损失。 常用的锯片厚度S为0.9~4.2mm。当锯厚小于1.1mm时,每隔0.1mm进 一级;大于1.1mm时,每隔0.2mm进一级。
4、新型铣刀
• (1)在刀刃部分焊接硬质合金等高耐磨刀具材料, 以提高刀刃的耐磨性,延长刀刃的使用时间,提 高机床利用率及工件的加工质量。
• (2)广泛应用不重磨刀片。这些刀片的刃口部分 多用硬质合金制造。不重磨刀片的广泛应用不仅 省掉了刃磨工时、提高了机床利用率,更重要的 是刀片靠机械定位,能保证所有刀尖在同一切削 圆上,从而大大提高了刀具的装配精度和加工质 量。
木材切削及其刀具
1、木材切削的基本概念
•木材切削:借助木工刀具按预定 表面切开木材以获得需要的尺寸、 形状和表面粗糙度的切削过程称为 木材切削。
•实现木材切削的三个基本要素是: 切削运动、刀和工件。
2、切削运动 在木材的切削过程中,刀具或工件按一定
的规律作相对运动,才能从工件上切下木材,这 个相对运动就是切削运动。
• 角度参数 圆锯片的后角α=5°-10°。前角的选择依
木工刀具与切削原理第三章木材切削的基本规律
• 第一节 木材切削的基本概念
• 第二节 切削区木材的变形
• 第三节 切削力
• 第四节 刀具的磨损和耐用度
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1
木材切削
• 借助于刀具,按预订的表面,切开工件上 木材之间的联系,从而获得所需要的形状、 尺寸和表面粗糙度的制品,这样的工艺过 程。
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• 时至今日,虽然科学技术的发展已使人类不断开 发出各种新型材料,但是木材仍不失为人类生产 和生活的最重要材料之一,而且木材的切削加工, 即用锯、刨刀、铣刀、钻头等刀具加工木材,仍 然是木材加工中用得最多的基本方法。
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第三节 切削力
切削力的来源: 1、抵制木材变形(切屑及附近的木材)的变形阻力——变 形力;
影响因素:切削角、切削厚度,与切削刃的锋利程度无 关 2、抵制切屑从工件分离的分离阻力——分离力;
受切削刃的锋利程度影响 3、克服切屑及工件与刀具的摩擦——摩擦力
• 切削宽度(b):刀刃工作长度在基面上的投 影,刀刃的工作宽度。
• 切屑面积(A):切削层在基面内的投影面积 A=a×b
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第二节 切削区木材的变形
• 在木材切削加工过程中,产生的各种物 理现象如切削力、切削热、刀具磨损以 及工件的表面质量等,都和切削过程中 木材的变形有关。因此,研究切削区木 材的变形对改善刀具的切削性能,提高 生产率和加工质量,降低生产成本,具 有重要意义。
• D-刀具直径
• n-刀具转速
木材切削原理与刀具之旋切及旋刀
《木材切削原理与刀具》课件
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.旋切过程旋刀角度的自然变化
由于旋切曲线不是圆弧曲线,所以旋刀的工作
后角(即运动后角)和其静止状态的后角即装
刀后角并不相等。旋切过程随着木段直径的减
小,旋刀的工作后角是否变化,如何变化,主
要视装刀高度和刀架类型而定。
•
1、当装刀高度h=0时:
G Z B
式中:αG—工作后角;αz--装刀后角:αB--补充角。
2020/5/10
《木材切削原理与刀具》课件
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4.旋切过程旋刀角度的自然变化
在AB=L,ε,μ,和装刀高度h及旋刀楔角β都一定的情况下, 装刀后角从木段R变到R1时的变化量可表示为:
Δαz=Δδz-β
( sin z
R 2 h2 R12 h2 ) sin L sin(c )
旋刀工作后角的计算仍如前述。有些工艺手册上有带辅助滑道刀 架(第二类刀架)璇玑的工作后角随木段直径变化的图表可供选择。
• 当装刀高度h=0时: R2=a2Ф2 即: R=aФ 旋切曲线是阿基米德螺旋线
• 当装刀高度h<0或h>0时:旋切曲线是圆的广义渐开线。 • 当装刀高度h=∓a时:旋切曲线是圆的渐开线。 • 说明:当h=0时, R=aФ,
∆R=S=a(Ф2-Ф1) =a 2π(常数)
2020/5/10
《木材切削原理与刀具》课件
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第二节、旋切过程中的主要角度参数及其变化:
一、旋切过程中的主要角度参数:
(一)楔角β
楔角俗称研磨角,它是旋刀前面与后面间的夹角,以β 表示。
楔角的大小,主要是根据旋刀的材料、单板的厚度 、树种、含水率及其温度等参数来确定。 在胶合板生产中,为了能旋切出优质单板,在保证旋刀 强度足够的前提下,应尽可能地减小β角的数值,通常 β=18°~23°。当其它条件相同时,旋切硬质木材和厚 单板时,β值应取较大值。
木材基础知识ppt课件
线垂直或与生长轮相
平行的纵切面。弦切 面和径切面同为纵切
弦切面
面,但它们相互垂直
。在弦切面上生长轮
呈抛物线状,可以测
量木射线的高度和宽 度。
5
横弦
径
切切
切
面面
面
径切面
(radial section)是顺着树
干长轴方向,通过 髓心与木射线平行 或与生长轮相垂直 的纵切面。在这个 切面上可以看到相 互平行的生长轮或
——柞木:质地硬、比重大、强度高、结构密。耐湿、耐磨损、 不易胶结,着色性能良好,纹理较粗糙,管胞比较粗,木射线明 显,不易干燥,一般可做木地板或家具。
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——楸木:木材有光泽,结构略粗,干燥速度慢,不易翘曲, 易加工,钉着力强。
——樟木:有香气,能防腐、防虫,材质略轻,不易变形,易 加工,切面光滑,油漆 后色泽美丽。
铁力木 铁力木,或作“铁梨木”、“铁栗木”,在几种硬木树 种中长得最高大。因材料大,不少大件家具用它做成, 有时以之用在家具后背土, 作屉板及抽屉内部等。它有 时有花纹,似木而较粗,铁力木是较大的常绿乔木,树 干直立,高可十余丈,直径达丈余。原产东印度,我国 两广皆有分布。
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6.乌木(ebony):又称乌文木、乌角,黑木等, 产地印度、印尼、泰国、缅甸等国。心材为黑色(纯 黑色或略逞绿玉色)及不规则黑色,生长年轮不明显, 管空极小,木材有光泽,无特殊气味和滋味,结构细 而匀,材质硬重,有油脂感,沉于水,色黑而甚脆, 似紫檀而更加细密,大件的绝少。
二类材:黄杉、杉木、福建柏、榧木、鹅掌揪、梨木、槠 木、水青冈、麻栎、高山栎、桑木、枣木、黄波罗、白蜡木。
三类材:落叶松、云杉、松木、铁杉、铁刀木、紫荆、软 黄檀、槐树、桦木、栗木、木荷、槭木。
木材切削基本概念
刀具的标注角度
③楔角β:前刀面跟后刀面间的夹角。
它反映了刀具切削部分的利钝、强弱。
刀具的标注角度
④切削角δ:前刀面跟切削平面之间的夹角。
表示前刀面相对切削平面的倾斜度。 在切削过程中,切削角的作用和前角相同,而它是用 相反的数量概念来表达跟前角一致的作用的。幻灯片 33
刀具的标注角度与工作角度
切削运动的 组成
切削运动的基本运动单元是直线运动和回转运动。 任何切削加工方式,不管它多么复杂,从切削运动 观点来看,都是由基本运动单元按照不同数量和方 式组合而成的。
常见的运动和运动组合有:
一个直线运动,如刨削,刮削; 二个直线运动,如带锯锯切,排锯锯切; 一个回转运动和一个直线运动,如铣削,钻削,圆 锯锯切;刨削、铣削的原理图 两个回转运动,如仿形铣削。
研究木材切削需要具备的基本知识
研究木材切削过程,首先需要建立以下三方面的基本 知识
切削运动 刀具和工件的各组成部分 刀具的角度和切削层参数等基本概念。
木材切削的实质过程
木材切削的过程,实质上是木材在刀具的作用下切 削区发生变形的过程。因此,对于切削区木材变形 的研究,是木材切削研究的基本问题。至于在切削 过程中产生的一些物理现象,如切削力,刀具磨损 等,也都需要在切削过程的研究中一一加以阐明。
铣削:仅仅依靠刀具的回转,只能切下一片木 材,要切掉一层木材,必须在刀具回转的同 时,使工件作直线运动。
从分析可知,要完成切削过程,通常需要两个运 动:主运动和进给运动。
(一)主运动
从工件上切除切屑,从而形成新表面所需要的最 基本运动,称之为主运动。主运动和进给运动相比, 一般速度高,消耗功率大。主运动用切削速度(V) 表示,通常主运动由刀具完成。主运动可以是直线 运动(如刨削),也可以是回转运动(如铣削)。
木材切削基本理论
根据锯木类型, 纵截:前刃-截断切削 侧刃-横向切削 横截:前刃-横向切削 侧刃-截断切削
锯口宽度: 当利用薄锯板工作时,在锯齿 前刃的后面,后角大于零。但 在锯齿侧面,侧刃后角等于0。 此时锯齿的侧面与锯口壁发生 摩擦,这种现象称为家具现象。 为了减少摩擦,必须使锯口宽 度大于锯板厚度,
锯木所使用的工具是锯,它由锯板和锯齿组成。 按锯木类型的不同,锯有两种: 横截锯,是用于横向锯木的锯; 纵截锯,是用于纵向锯木的锯; 锯按其形状和运动方式分类: 圆锯、刀锯、框锯、带锯、链锯。
[1]
二、锯齿的组成
锯齿是一个窄的复杂切刀。 锯齿有前面(或称前爬 棱)AOO’A’、后面(或称后爬 棱)BOO’B’。 这两个面组成前切削刃OO’。 侧面(或称侧爬棱)AOB和A’O’B’ 与前面的交线是侧切削刃AO和 A’O’。 齿间凹处称为齿仓。 h0称为齿 锯齿形状和大小根据锯木条件和 高。t称为齿距。 切削特点来选择。 齿仓的作用是临时储存锯屑。 [2]
切削方式不同kb的变化趋势相反二送料力和送料阻力?木材切削时切刀后面对加工表面有一个压力这引起木纤维的弹性压缩因此当切刀在加工表面法向移动时它遇到压缩阻力即送料阻力
木材切削基本理论
第一节 锯木
一、锯木的定义、类型 和锯 锯木的定义:锯木是顺 木纹或横木纹把木材锯 开的过程。 锯口:为了把木材锯开, 或把一部分木材锯掉, 要在其上锯出一个窄的 缝隙,叫锯口。
横截时前切削刃是一个斜的刃,称为斜磨刃,它进行横向切 削,刨下刨片。它的工作条件很不好。为了改善这种状况, 采用了具有混合锯齿的横截锯。这种横截锯的锯齿有两种: 一种是专门进行截断切削的切齿。另外是每隔数个切齿,中 间加一个刨齿,它起刨的作用。
木材切削的基本理论
02:05
木工机械 1.纵向切削
第2章 木材切削的基本理论
形成纵I型切屑时的特点:
① 切削力周期变化,单位功耗消耗小;
② 刀刃由于刃前木材超前开裂,磨损不大; ③ 切削表面质量一般,尤其在逆纹切削时不好。
02:05
木工机械 1.纵向切削
第2章 木材切削的基本理论
超越裂缝沿纤维 方向向上延伸
纵Ⅰ型切屑(顺纹切削) 木材纤维方向由水平方向顺前刀面倾斜
四、刀具角度 ▴ 标注角度 ● 楔角β ● 前角γ 顺倾“+” 逆倾“-” γ小,切屑 易变形
基面(垂直 于切削平面)
第2章 木材切削的基本理论
切削平面
法剖面
法剖面(测量平面) 前刀面
● 后角α
α大,刀具 与已切表 面摩擦小 ● 切削角δ γ+β+α=90° δ=β+α=90°-γ
02:05 v
基面
第2章 木材切削的基本理论
任何刀具的切削部分都可简化为一楔形体,但切削刃并 非一理想直线,而是一不规则过渡曲面,曲率半径大约0.0050.1mm。
新磨过的切刀刃部形态
02:05
木工机械
第2章 木材切削的基本理论
磨损后的切刀刃部形态
02:05
木工机械 1.2 刀具各部分的切削作用
第2章 木材切削的基本理论
刀 尖 :依靠应力集中破坏木材间的联系,切入工件。 前刀面:推挤切削层使之变形或破坏,分离成屑片,沿 前刀面流出。 后刀面:压挤切削层以下工件材料,该部材料伴随有弹 性或/和塑性变形。 屑片分离的条件:切削厚度大于刃口圆弧半径,即a >ρ。
02:05
木工机械 2.切削力的力学模型 切削阻力来源于两个方面:
锯削常识PPT课件
锯削工具的保养和维护
01
定期对锯削工具进行保养 和维护能够延长其使用寿 命和提高工作效率。
02
保持锯条清洁,及时清 理锯屑和污垢,防止堵 塞或磨损。
03
检查锯条的磨损程度, 如发现磨损严重应及时 更换。
04
对机锯进行定期润滑和 维护,确保其正常运转 和精度。
锯削的目的和作用
锯削的主要目的是将材料按照预定的 尺寸和形状进行切割,以满足生产或 加工的需求。
锯削的作用包括但不限于:制作各种 木制品、金属制品、玻璃制品等,以 及在机械加工中切割各种材料。
锯削的原理和过程
锯削的原理主要是利用锯条的往 复运动,通过锯齿对材料进行切
割。
锯削的过程包括:固定被切割材 料、安装锯条、调整锯的角度和 位置、启动锯条进行切割等步骤。
锯削过程中的环保要求和废弃物处理
锯削过程中产生的废屑应及时清理,保持工作区域整洁。
尽可能选择环保型的锯削工具和材料,减少对环境的污 染。
对于废屑的处理应遵循当地环保法规,不可随意丢弃或 排放。
在进行锯削操作时,应尽量减少噪音和振动,避免对周 围环境造成影响。
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03
锯削操作技巧和方法
锯削前的准备
01
02
03
工具准备
确保锯削工具完好无损, 锯条安装正确且牢固。
材料准备
检查待锯削的材料是否符 合要求,如尺寸、形状、 硬度等。
安全准备
穿戴合适的防护用品,如 手套、口罩、工作服等, 确保工作环境安全。
锯削操作步骤
01
02
项目三切削基本理论的应用课件(共40张PPT)
活动一 材料切削加 工性指标
活动二 改善材料切 削加工性的途径
二、改善材料切削加工性的主要途径 1、调整工件材料的化学成分(在不影响使用性
能的前提下 2、通过热处理改变工件材料的 相组织和物理
力学性能 3、合理选择刀具材料 4、合理选用切削用量和刀具几何参数
任务2 改善工件材料的切削加工性
活动一 材料切削加 工性指标
活动二 刀具的刃磨
任务4 刀具几何参数的合理选择
活动一 刀具几何参 数的合理选择
四、刃倾角 的合理选择来自1、刃倾角的作用
2、刃倾角的合理选择
活动二 刀具的刃磨
任务4 刀具几何参数的合理选择
活动一 刀具几何参 数的合理选择
活动二 刀具的刃磨
五、刀尖修磨形式 1、修圆刀尖 2、倒角刀尖 3、倒角带修光刃
六、前刀面型式及刃区形状 1、正前角锋刃平面型 2、带倒棱的正前角平面型
任务4 刀具几何参数的合理选择
活动一 刀具几何参 数的合理选择
3、负前角平面型 4、曲面型 5、钝圆切削刃型
活动二 刀具的刃磨
任务4 刀具几何参数的合理选择
活动一 刀具几何参 数的合理选择
活动二 刀具的刃磨
七、后刀面的型式 为减少刃磨后面的工作量,提高刃磨质量,在
任务4 刀具几何参数的合理选择
活动一 刀具几何参 数的合理选择
活动二 刀具的刃磨
粗加工对刃口要求不高,可选电加工或磨削加 工。电加工效率高,宜用于加工复杂刀具,如印刷 电路板用钻头、切削强化木地板用成型铣刀等。磨 削加工时可选粗粒度砂轮,刃磨时接触面积大、磨 削力高(300~400N),可快速去除多余的加工余量; 细加工时选用细粒度砂轮,刃磨时接触面积小、磨 削力低(100~200N)、磨削发二、刃磨工艺的选择