家具生产设备
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家具生产设备
东北林业大学材料科学与工程学院 耿绍辉
第二节 家具设备的现状及发展趋势
一、家具设备的现状 实木家具/板式家具设备、生产方式 二、家具设备的发展趋势 提高生产率/提高加工精度/提高木材
综合利用率/安全无公害/柔性化加工
第三节 家具生产设备的特点
切削速度高 部分零件制造精度较低 噪声高 粉尘多 刀具品种多 贯通进给方式多
＋ ＋ ＝90° ＝ ＋
四、切削层尺寸参数
切削厚度(a):相邻两个加工表面间(在基 面内度量 )的垂直距离(影响加工质量)
a=Uzsin （－运动遇角） 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
木工刀具的特点是要求在高速并且承受冲 击载荷的切削条件下，长时间保持切削的 锋利性能。木工刀具的材料必须具备必要 的硬度和耐磨性，足够的强度和韧性，一 定的工艺性（焊接、热处理、切削加工和 磨削加工性能等）。
碳素钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金、 立方氮化硼、聚晶金刚石
碳素工具钢
含碳量在0.65％～1.35％的优质碳钢。 价格低廉 刃口锋利 热塑性好 切削加工性能好 热变形大、淬透性差、热硬性差
MB504，最大加工宽度为400mm的木工平 刨；
MZ515，最大钻孔直径为50mm立式单轴木 工钻床。
第五节 评定木工机床的技术经济指标
工艺可能性
1）机床可以完成工序的种类 2）加工材料的类型、材料和尺寸范围 3）适用的生产规模 4）加工零件的成本
加工精度和表面光洁度 生产率和自动化程度 结构、制造和维修 安全性和工作可靠性 效率、使用期限和生产成本
二、刀具和工件各组成部分
待加工表面: 即将切去切屑的工件表面 已加工表面: 已切去切屑而形成的工件表面 加工表面: 刀刃正在切削的工件表面 前刀面: 使切屑沿其排出的刀具表面 后刀面: 面对加工表面并与其相互作用的刀具表
面 切削刃(主刃): 前刀面与后刀面相交部分 侧刀面: 楔形四面体中除前后刀面的另两个刀面 侧刀刃: 前刀面与侧刀面相交部分
三、刀具角度
坐标系:切削平面/主运动向量与切削刃切 线组成的平面 基面/通过切削刃且与主运 动向量垂直的平面 法剖面/垂直于切削刃 在基面投影的平面
刀具角度: 前角/前刀面与基面间的夹角； 后角/后刀面与切削平面间的夹角；楔角 /前刀面与后刀面间的夹角；切削角/前 刀面与切削平面间的夹角
第二章 木材切削基本理论
第一节 木材切削的基本概念 第二节 木工刀具材料及其合理选择
第一节 木材切削的基本概念
一、切削运动 二、刀具和工件各组成部分 三、刀具角度 四、切削层尺寸参数
一、切削运动(v’)
wenku.baidu.com
为主运动和进给运动的合成运动
主运动(v): 从工件上切除切屑而形成新 表面所需要的基本运动.
第四节 木工机床的分类和型号编制
一、木工机床的分类 切削/非切削类 通用/专用/专门化 木工机床/人造板及木质纤维加工设备/
木材处理机械 普通/自动化(半自动化)木工机床 手工/自控/数控
二、木工机床的型号编制方法
1.类代号(分为13大类) 2.通用特性及结构特性代号(无内容可省略) 3.组代号(类下分组/用阿拉伯数字表示) 4.系代号(组下分系列/用阿拉伯数字表示) 5.主参数或设计顺序号 6.第二主参数(无内容可省略) 7.重大改进序号(无内容可省略) 8.同一型号变型代号(无内容可省略)
硬质合金
硬质合金是由硬度极高，难熔的金属碳化 物（WC,TiC），用Co、Mo、Ni等做粘结 剂烧结而成的粉末冶金制品。
热塑性好，800～1000℃ 高耐磨性 脆性材料
立方氮化硼
立方氮化硼（CBN）是一种硬度仅低于 金刚石的新型超硬材料，高温高压方法 制成。
耐磨性高 抗弯强度低 成本高 焊接性能差
进给运动(u): 使切屑连续或逐步从工件 上切下所需的运动.
切削运动: v’ = v+ u
(矢量和)
V D n (m / s)
60 1000
u U z z n (m / min) 1000
D－刀具直径 n－刀具转速 Uz－每齿进给量 z－铣刀齿数
类 木 木 木 木 木 木 木 木 木组 木 木 木 其
别 工 工 工 工 工 工 工 工 工装 工 工 工 他
锯 刨 铣 钻 榫 车 磨 联 接涂 辅 手 多 木
机 床 床 床 槽 床 光 合 合布 机 提 工 工
机
机机 机
机序 机
具机 床
床
代 MJ MB MX MZ MS MC MM ML MH MF MT MD MQ 号
第二节 木工刀具材料及其合理选择
一、木工刀具材料及其发展 刀具能否进行正常的切削工作，切削质量的好
坏，刀具经久耐用的程度都与刀具切削部分 的材料密切相关。切削过程中的各种物理现 象，特别是刀具的磨损，与刀具材料的性质 关系极大。在机床许可的条件下，刀具的劳 动生产率基本上取决于其本身材料所能发挥 的切削性能。
合金工具钢
工具钢中加入Cr、W、Ni、V、Mn等合 金元素
合金元素含量： Cr＜1％， W ＝1％～ 2％ ，Ni＝1％～1.5％。
高速钢
提高合金钢中Cr、W、V、Mo等的含量便 成为高速钢。 W和Mo10％～20％
抗弯强度和冲击韧性高 切削加工方便 磨削容易 可以进行热处理
读木 木 木 木 木 木 木 木 木 木 木 木 木 音锯 刨 铣 钻 榫 车 磨 联 合 辅 提 多 其
通用木工机床型号示例：
MJ104，最大锯片直径为400mm的手动进 给木工圆锯机；
MJ3210，锯轮直径为1000mm的跑车木工 带锯机；
MB106，最大加工宽度为600mm的单面木 工压刨；
聚晶金刚石（PCD ）
东北林业大学材料科学与工程学院 耿绍辉
第二节 家具设备的现状及发展趋势
一、家具设备的现状 实木家具/板式家具设备、生产方式 二、家具设备的发展趋势 提高生产率/提高加工精度/提高木材
综合利用率/安全无公害/柔性化加工
第三节 家具生产设备的特点
切削速度高 部分零件制造精度较低 噪声高 粉尘多 刀具品种多 贯通进给方式多
＋ ＋ ＝90° ＝ ＋
四、切削层尺寸参数
切削厚度(a):相邻两个加工表面间(在基 面内度量 )的垂直距离(影响加工质量)
a=Uzsin （－运动遇角） 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
木工刀具的特点是要求在高速并且承受冲 击载荷的切削条件下，长时间保持切削的 锋利性能。木工刀具的材料必须具备必要 的硬度和耐磨性，足够的强度和韧性，一 定的工艺性（焊接、热处理、切削加工和 磨削加工性能等）。
碳素钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金、 立方氮化硼、聚晶金刚石
碳素工具钢
含碳量在0.65％～1.35％的优质碳钢。 价格低廉 刃口锋利 热塑性好 切削加工性能好 热变形大、淬透性差、热硬性差
MB504，最大加工宽度为400mm的木工平 刨；
MZ515，最大钻孔直径为50mm立式单轴木 工钻床。
第五节 评定木工机床的技术经济指标
工艺可能性
1）机床可以完成工序的种类 2）加工材料的类型、材料和尺寸范围 3）适用的生产规模 4）加工零件的成本
加工精度和表面光洁度 生产率和自动化程度 结构、制造和维修 安全性和工作可靠性 效率、使用期限和生产成本
二、刀具和工件各组成部分
待加工表面: 即将切去切屑的工件表面 已加工表面: 已切去切屑而形成的工件表面 加工表面: 刀刃正在切削的工件表面 前刀面: 使切屑沿其排出的刀具表面 后刀面: 面对加工表面并与其相互作用的刀具表
面 切削刃(主刃): 前刀面与后刀面相交部分 侧刀面: 楔形四面体中除前后刀面的另两个刀面 侧刀刃: 前刀面与侧刀面相交部分
三、刀具角度
坐标系:切削平面/主运动向量与切削刃切 线组成的平面 基面/通过切削刃且与主运 动向量垂直的平面 法剖面/垂直于切削刃 在基面投影的平面
刀具角度: 前角/前刀面与基面间的夹角； 后角/后刀面与切削平面间的夹角；楔角 /前刀面与后刀面间的夹角；切削角/前 刀面与切削平面间的夹角
第二章 木材切削基本理论
第一节 木材切削的基本概念 第二节 木工刀具材料及其合理选择
第一节 木材切削的基本概念
一、切削运动 二、刀具和工件各组成部分 三、刀具角度 四、切削层尺寸参数
一、切削运动(v’)
wenku.baidu.com
为主运动和进给运动的合成运动
主运动(v): 从工件上切除切屑而形成新 表面所需要的基本运动.
第四节 木工机床的分类和型号编制
一、木工机床的分类 切削/非切削类 通用/专用/专门化 木工机床/人造板及木质纤维加工设备/
木材处理机械 普通/自动化(半自动化)木工机床 手工/自控/数控
二、木工机床的型号编制方法
1.类代号(分为13大类) 2.通用特性及结构特性代号(无内容可省略) 3.组代号(类下分组/用阿拉伯数字表示) 4.系代号(组下分系列/用阿拉伯数字表示) 5.主参数或设计顺序号 6.第二主参数(无内容可省略) 7.重大改进序号(无内容可省略) 8.同一型号变型代号(无内容可省略)
硬质合金
硬质合金是由硬度极高，难熔的金属碳化 物（WC,TiC），用Co、Mo、Ni等做粘结 剂烧结而成的粉末冶金制品。
热塑性好，800～1000℃ 高耐磨性 脆性材料
立方氮化硼
立方氮化硼（CBN）是一种硬度仅低于 金刚石的新型超硬材料，高温高压方法 制成。
耐磨性高 抗弯强度低 成本高 焊接性能差
进给运动(u): 使切屑连续或逐步从工件 上切下所需的运动.
切削运动: v’ = v+ u
(矢量和)
V D n (m / s)
60 1000
u U z z n (m / min) 1000
D－刀具直径 n－刀具转速 Uz－每齿进给量 z－铣刀齿数
类 木 木 木 木 木 木 木 木 木组 木 木 木 其
别 工 工 工 工 工 工 工 工 工装 工 工 工 他
锯 刨 铣 钻 榫 车 磨 联 接涂 辅 手 多 木
机 床 床 床 槽 床 光 合 合布 机 提 工 工
机
机机 机
机序 机
具机 床
床
代 MJ MB MX MZ MS MC MM ML MH MF MT MD MQ 号
第二节 木工刀具材料及其合理选择
一、木工刀具材料及其发展 刀具能否进行正常的切削工作，切削质量的好
坏，刀具经久耐用的程度都与刀具切削部分 的材料密切相关。切削过程中的各种物理现 象，特别是刀具的磨损，与刀具材料的性质 关系极大。在机床许可的条件下，刀具的劳 动生产率基本上取决于其本身材料所能发挥 的切削性能。
合金工具钢
工具钢中加入Cr、W、Ni、V、Mn等合 金元素
合金元素含量： Cr＜1％， W ＝1％～ 2％ ，Ni＝1％～1.5％。
高速钢
提高合金钢中Cr、W、V、Mo等的含量便 成为高速钢。 W和Mo10％～20％
抗弯强度和冲击韧性高 切削加工方便 磨削容易 可以进行热处理
读木 木 木 木 木 木 木 木 木 木 木 木 木 音锯 刨 铣 钻 榫 车 磨 联 合 辅 提 多 其
通用木工机床型号示例：
MJ104，最大锯片直径为400mm的手动进 给木工圆锯机；
MJ3210，锯轮直径为1000mm的跑车木工 带锯机；
MB106，最大加工宽度为600mm的单面木 工压刨；
聚晶金刚石（PCD ）