木工机械

第一章木工机械是指以木材为加工对象的机械设备
1、木工机械设备的特点
①高速度切削。

木工机床切削线速度一般为40~70m／s，最高可达120 m／s；一般切削刀轴的转速为3000~12000r／min，最高可达20000r／min。

因为高速切削使切屑来不及沿纤维方向劈裂就被切刀切掉，从而获得较高的几何精度和较低的表面粗糙度，同时保证木材的表面温度不超过木材的焦化温度
②有些零部件的制造精度相对较低。

木制品的加工精度一般比金属制品的加工精度低，所以机床的工作台、导轨等的平行度、直线度，以及主轴的径向圆跳动等要求比金属切削机床低③木工机床的噪声水平较高。

主要噪声来源是高速回转的刀轴扰动空气产生的空气动力性噪声和刀具切削非均质的木材工件产生的振动和摩擦以及机床运转产生的机械性噪声
④木工机床一般不需要冷却装置，而需要排屑装置。

由于木材的硬度不高，在加工过程中，刀具与工件之间产生的摩擦小，即使高速切削，也不致使刀具过热而产生变形或退火现象。

另外木制品零件的特点决定了其不能在加工过程中被污染，所以一般不需要冷却装置。

但其在加工过程中产生大量易燃的锯末、刨花，需要及时排除，所以需要排屑除尘装置
⑤进给方式多采用贯通式，工位方式少。

木材工件重量轻，尺寸大，一次性加工多，为了减少机床结构尺寸和占地面积，采用工件贯通式进给方式
2、木工机械设备类型:切削型，以切削加工为主的机床(木工机械)。

非切削型(人造板机械)
3、单工序木工机械与多工序区别单工序木工机械用于大批量生产，加工工件类别少，对木工机械生产效率和自动化程度要求高，通用性程度要求低。

多工序木工机械用于单件和小批量生产，加工工件类别多，对木工机械通用性程度要求高
4、①带移动工作台锯板机(推台锯) 用途：用作软硬材实木、胶合板、纤维板、刨花板及用薄木、纸、塑料、有色金属薄膜或涂饰油漆装饰后板材的纵剖、横截或成角度的锯切，以获得尺寸符合产品规格要求的板件；同时还可用于各种塑料板、绝缘板、薄铝板和铝型材等切割，附属铣削装置的机床可进行宽度在30~50mm之间的沟槽或企口的加工
主参数：最大加工长度(2000~5000mm)，我国三个规格2000、2500、3000mm
②木工平刨床用途：对工件进行平面刨削，使其成为后继工序所要求的平整的基准面，也可用于加工与基准平面成90~135°邻面，还可用作实木拼缝、组件修正等，有些还具有裁口、刨槽等附加功能主参数：最大刨削宽度
③单面木工压刨床用途：用于刨削板材和方材，使其获得精确厚度
主参数：最大加工宽度 250~350mm窄型，小批量生产，加工较窄工件 400~700mm中型，中批量，加工各种宽度工件 800~1200mm宽型，大批量生产，宽板件或框型零件
④带滑台的木工下轴铣床用途：见第四章3 主参数：最大加工厚度
⑤立式四轴木工钻床用途：用于零件或组件上同时加工若干个规格的圆孔
主参数：最大钻孔直径第二主参数；轴数
⑥交叉式宽带砂光机用途：横向砂带设置在压磨式砂架之前的砂光机用于油漆过程的砂光，消除漆膜上不光洁的颗粒和隆起线；横向砂带设置在接触辊式砂架和压磨式砂架之前的砂光机用于刨花板、胶合板、实木板材的定厚砂光和精砂。

对于表面平面度质量不高的板材进行整平兼精砂，效率高主参数：加工宽度
5、木工机床型号通式
类代号均以M开头，分为13类
通用特性及其结构特性代号
组代号，每类分9组
系代号，每组分10系
主参数或设计序号
第二主参数(用X分开)
ABC顺序选用
(同一型号木工机床的变型代号
我国将木工机床分为13类：MJ木工锯机，MD木工刨床，MX木工铣床，MZ木工钻床，MS木工榫床，MC木工车床，MM木工磨光机，ML木工联合机，MH木工接合、组装和涂布机，MF 木工辅机，MT木工手提机具，MD木工多工序机床，MQ其他木工机床
通用特性代号Z自动，B半自动，K数控，X数显，F仿形，W万能，J简式，Q轻型
示例：MJ104，最大锯片直径400mm，木工圆锯机
MJ3812X2，锯轮直径为1200mm，双联对列木工带锯机
MBX105，加工最大宽度500mm，带数显的单面木工压刨床
MZ745X4，钻孔最大直径50mm，排数为4
MS362，最大槽榫宽度为20mm
MCD616B，普通木工车床带端面车削，经过第二次改进设计，床面上最大车削直径600mm MD2116，开榫榫头最大长度为160mm
6、木工机械运动形式—工作运动和辅助运动
工作运动是完成加工所必须的最基本的运动，又分为主运动和进给运动。

①主运动是木工机械进行切削加工时的主要运动，消耗大部分功率。

②进给运动是保证加工过程连续进行的运动。

7、每一项运动都由动力机、传动机构和执行机构组成。

8、木工机床的基本组成⑴切削机构⑵进给机构⑶工件的放置装置⑷卡紧或压紧装置⑸机架第二章木工锯机用有齿锯片、锯条或带齿链条切割木材的机床
1、木工锯机按用途分6组，圆锯机占3组，即纵剖圆锯机、横截圆锯机、锯板机；另外3组分别为带锯机、往复锯机、链条锯机
2、木工锯机按切削工具与锯切运动形式分为刀具作往复运动(狐尾锯、线锯、框锯机)，刀具作连续直线运动(带锯、链锯)，刀具作旋转运动(圆锯机)
圆锯机进给运动：手工进给，机械进给(滚筒、履带)
框锯机进给运动：由滚筒带动原木直线运动
带锯机进给运动：原木直线运动
3、带锯机按工艺用途分为①原木带锯机，原木锯截成方、板材②再剖带锯机，毛方、厚板材、厚板皮再剖成薄板材③细木工带锯机，较小零件的加工或外形为曲线的零件加工
4、细木工带锯机锯条上的锯卡作用：锯卡是带锯条的导向装置，其作用在于缩短锯条工作边的自由长度，提高锯条本身的刚度，减小锯条横向振动的振幅，从而保持锯路平直
结构特点：一般在锯条背面处装有滚轮，以防止锯条受工作压力而脱落
5、细木工带锯机上锯轮高度位置、锯条张紧、锯轮倾斜度的调整原理：上锯轮与拖板铰接于销轴，转动上部手轮即可调节其倾斜度，拖板装于导轨内，转动底部手轮，通过丝杆，可是螺母通过弹簧连同拖板带着上锯轮一起上下移动，改变两锯轮之间中心距，以适应不同长度锯条以及锯条张紧需要
6、双轴多锯片圆锯机优点：在锯切同样厚度工件时所需锯片直径大为减小，锯切中与工件的摩擦面积亦缩小，功率消耗降低，生产率提高；锯片厚度减小，锯路损失约下降30%
7、推台锯切削机构(主锯片副锯片)工作与调整原理：
①主锯片：装主锯片的主轴置于主锯架的轴承座内，主锯架与锯座板为销轴连接，操纵手轮经丝杆螺母机构，可使主锯架绕C点摆动，实现主锯片升降，以满足切削厚度变化。

丝杆机构保证支架作平面运动，主锯片利用塔轮变速，变速时拧动丝杆改变塔轮中心距，三角带起过载保护作用，主锯片逆向锯切工件
②副锯片：又称划线锯片，装于可绕锯座板a点摆动的副锯架上，用手轮作升降调节。

弹簧
用于消除螺杆副一侧的间隙，确保锯片顺利调整和工作平稳。

副锯片仅作预裁口用，通常高出工作台面1~3mm，顺向锯切，在主锯片锯切之前先在工件底面锯出一口子，以免在主锯片切出处造成工件底面起毛。

副锯片直径较小，采用单片或两片对合间距可调的形式，传动皮带靠电动机及支座的自重来张紧
8、推台锯“双滚轮移动滑台”分类：普通型机床锯轴只能处于垂直位置，不作倾斜调整，剖面形状为矩形
锯轴倾斜型：用于锯轴需作0~45范围内调整的锯板机，矩形与三角形组合端面
构造特点：①支承座：固定于机床床身，大多采用型材，保证强度、减轻重量
②移动滑台：大多采用耐磨铝合金异型材制成，重量轻；其界面对可倾式较为复杂，保证强度，为锯片的倾斜留有足够空间
③三角形导轨：支承座上、滑台下，常用耐磨夹布酚醛塑料制造，耐磨性好，噪声小
④双滚轮：直径较大，又因为滑台轻，其空载推力小
⑤采用行程扩大机构，减小支座长度
第三章木工刨床用刀具切削方法刨光工件表面的机床(多数纵向铣削，少数刨削)
1、区别刨削用于加工平面铣削用于加工成型面
2、平刨床
平刨床的用途：用于将粗糙不平的工件毛料表面，加工成光滑平整的平面使该平面作为后续加工的基准面。

平刨床的结构特点：刀轴安装在工作台的下面，一次可以加工工件的下表面。

①加工特点被加工面与加工基准面重合
②前工作台长度大于后工作台：它对于工件能否获得精确平整的基准面影响较大。

前工作台越长，对刨削长木料的稳定性越好，越有利于工件获得准确的已加工表面
③平刨床前后工作台高度不一致：前工作台上表面与刀轴切削圆上母线间的高度差即为一次刨削深度，后工作台与刀轴切削圆上母线等高或略低
前工作台与未加工表面接触，后工作台与已加工表面接触，未加工表面与已加工表面有一定的切削量
④倾斜导轨式工作台调整方式：转动手轮，丝杆随之转动，与工作台相铰接的螺母便沿丝杆轴向移动，从而带动工作台沿床身上的斜导轨移动，实现工作台的升降调节。

特点：工作台支承面大，性能稳定，装配维修方便，但工作台开口量偏大，于安全不利，且自锁性能差，应加锁紧装置
3、单面压刨床
单面压刨床的用途：用于刨削平刨床已经加工工件表面的相对表面，将工件刨削成具有一定厚度、宽度和较低表面粗糙度的平行平面。

单面压刨床的结构特点：刀轴安装在工作台的上面，一次可以加工工件的上表面。

①加工特点被加工平面是加工基准面的相对面
②主要机构功用：a切削机构刀轴，进行切削
b工作台是工件加工的基准面止逆器防止工件在切削过程中产生反弹伤人挡板防止加工余量过大的工件进入机床起限制切削深度h的作用
c压紧装置前后压紧器，靠弹簧和自重作用向工件施加一定的压紧力，以抵消切削时切削力的垂直分力，保证工件在切削过程中不产生跳动；前压紧器具有断屑作用，可使切屑迅速折断，防止木材切削时产生超前裂缝，同时它与排屑罩一起引导切屑朝预定的后上方排出d进给机构前后进给辊，带有动力，在弹簧的作用下压向工件，带动工件实现进给运动。

(前进给辊带有沟槽，增大对工件的咬合系数，从而增大牵引力。

后进给辊与已加工面接触，要求表面光滑)
③传动系统及原理：主运动电动机经带传动带动刀轴回转。

进给运动由直流电动机、经齿轮箱减速，再由链传动带动前后进给辊。

依靠可控硅直流电动机实现无级调速、齿轮箱或其他有级、无级变速机构。

工作台升降调整运动：电动机、经带传动、齿轮箱传动及链传动再经蜗杆蜗轮减速，有丝杆螺母副使工作台实现升降，手工精调推手轮、压缩弹簧并使手轮末端的齿轮啮合来驱动工作台运动。

托辊高出工作台面的距离也可以调节
④分段弹性式进给辊筒特点及应用：进给辊传动轴的轴心线位置固定不变，轴和进给辊外环之间设有弹性元件，允许元件之间有适当的径向移动，保证两者在不完全同心的条件下仍能由轴带动外环作回转运动，从而使加工余量差值较大的数件毛料仍能实现同时进给。

对中宽型压刨床尤为重要，有利于发挥机床的工作效率。

前进给辊采用弹簧式加压，螺钉用于控制进给辊的初始位置，拧动螺母，调节弹簧的预压缩量即可以调节进给辊对工件施加的压力4、平刨加工法：以工件被加工面作为基准面的加工方法。

特点：能保证工件表面的平直性，但不能保证工件厚度
压刨加工法：以被加工面的对面作为基准面的加工方法
特点：保证加工工件的厚度，在加工件刚性较好时能保证工件表面的平直性
5、双面木工刨床组合类型：平刨—压刨组合，平压双面木工刨床；平刨—侧面刨组合，直角二面木工刨床；压刨—侧面刨组合，压刨侧面刨二面木工刨床
双面压刨床的用途：用于加工宽度较大板材的相对应的两个表面进行加工。

双面压刨床的结构特点: 有两个刀轴，分别安装在工作台的上面和工作台的下面，可以同时对工件的相对应的两个表面进行加工。

6、平压双面刨常见的布局：①双压刨式②平—压刨式，分为辊筒进给式和履带与辊筒组合进给式
7、四面刨刀轴形式及特点①万能刀轴，不仅可作上下、左右移动调整，而且还可做90或180范围内的回转调整②可倾立刀轴，常作为右侧第二立刀轴，用于解决某些复杂面的加工，在某些场合下，使用其对减小刀具切削圆直径能起很大作用③平压刨两用刀轴，根据工艺需要，可将该刀轴调整在工作台上方，加工工件的上成型面，也可调节到工作台之下加工工件的下成型面，机动灵便④预平刨槽刀轴，在毛料的基准面弯曲较大时，经过一道平刨往往不能获得较理想的基准平面，而采用预平刨槽刀轴先在毛料底部开出导向槽，可以获得较好的加工基准，减少毛料弯曲的影响⑤可沉式立刀轴，大多设置在左立刀轴位置上，能使整个左立刀轴下降到工作台面以下，扩大了机床工作台宽度方向的空间，以适应有些窗框需在装配后进行某些加工的要求
8、四面刨床的用途：四面刨床都是机械进给，生产效率高，适用于对宽度较小工件的四个表面同时进行加工。

适用于大批量生产。

四面刨床的结构特点：最少有四个刀轴，其中两个是水平安装刀轴，两个是垂直安装刀轴，利用这些刀轴一次可以同时加工工件相对应的四个表面，即按平面或成型面加工板材、方材。

第四章木工铣床
1、木工铣床用途：各种型面的加工(直线，曲线，内封闭曲线，外封闭曲线，贯通，不贯通)，裁口、起线、开企口、开榫头、锯割以及雕刻、镂铣
类型：按主轴数分为单轴、双轴、多轴；按主轴的布局分为立式和卧式，立式又分为上轴和下轴；按进给方式分为手工进给和机械进给，机械进给按进给元件的不同分为滚筒、履带、链条、滚轮、转台；按仿形维数分为模板仿形和模型仿形；按控制方式分为手控和数控
主要类型：立式铣床，双面、三面、四面铣床，仿形铣床
2、仿形加工：模板仿形和模型仿形
3、下轴木工铣床主要组成部分：带滑台式移动工作台，1滑台，2气动压紧器，3铣刀轴辅助支承，4固定工作台，5压紧器位置锁定手柄，6导板角度调整锁紧手柄，7导轨，8导板
用途：滑台可在固定于床身的导轨上来回移动，工件紧靠在可做转动调节的导板上，有压紧器压紧。

手工推送可进行开榫头等铣削加工
4、下轴木工铣床”主轴止动机构”作用及原理：装刀时止动销插入主轴中部小孔，防止主轴转动，利用差动螺母可顺利地把铣刀轴固定在主轴上。

装卸刀具时，扳动手柄，经连杆使凸轮端面上的斜面推动凸轮产生轴向移动，克服弹簧的作用力，使止动销插入主轴的小孔中起止动作用；同时微动开关切断主电动机的电源通路，从而确保机床换刀时主电动机不能启动
5、镂铣机作模板仿形加工原理：工件利用挡块定位，由带偏心弧的手柄通过压板压紧。

夹具底部设有靠模曲线C。

工作时，手工使夹具的靠模曲线C紧贴导向销，铣刀即可在工件上加工出所需的相应曲线
6、主轴固定的双立轴铣床两主轴转向相反原因：工人可根据工件曲线和木纹走向选择加工刀轴，使各段曲线均能实现顺纹铣削，有效地防止木材表面产生劈裂的，常被大量采用于制作高档实木家具
7、卧式多轴模型仿形木工铣床工作运动：铣刀作高速旋转，工件与靠模各绕自身轴线作慢速回转，铣刀相对于工件按靠模作轴向与径向进给运动
第五章开榫机将各种方材或板材的端部加工成各种形状榫头的通用或专用的机床
1、开榫机
类型与用途：①木框榫开榫机，加工平面木框锯②长圆榫开榫机，加工圆弧木框直榫和圆榫，使方材或板材能组装成框架木结构③直角榫和燕尾榫开榫机，加工箱结榫，使箱板、拼合板等组装成箱体④指接榫开榫机，加工指接榫⑤圆榫制榫机，加工圆棒榫，使板式家具的部件能组装成产品
2、单面木框榫开榫机①刀头：截头圆锯片,上／下水平刀头,上／下垂直刀头,圆盘状铣刀
②加工过程：圆锯片(截齐端头)，上下水平铣刀(铣出榫颊)，上下垂直铣刀(铣出斜榫肩)，圆盘状铣刀(铣出双榫的榫沟)
加工出直角榫、直角斜肩榫、斜榫
直角榫：圆锯片、端向开槽刀头、槽铣刀
直角斜肩榫：圆锯片、水平刀头(榫头)、垂直刀头(榫肩)、槽铣刀
3、长圆开榫机加工原理：加工工件用气动夹紧器夹紧在工作台上，主轴上安装有切削刀头，加工长圆榫头时，主轴能按仿形轨迹作进给运动，从而完成工件端部加工出具有半径为r 的圆弧木框榫头或圆榫
4、链条挡块进给双面箱结榫开榫机工作原理：链条运动时，两外侧的进给链条上挡块的下表面沿导尺的表面滑动，则挡块高出基准托板，推动工件前进，进行两端锯截；当挡块离开导尺时，挡块便处于自重翻倒的位置，这是正是相应于工件的加工位置，工件则停留在基准板上不动，进行箱榫铣削加工。

工件在托板上的停留期间，对称安装在刀架上的组合式盘状铣刀同时沿立柱的垂直导轨作升降运动，将工件两端加工出直角箱榫。

当加工完毕后，两内侧的进给链条上倒悬的挡块由导尺托起而前行，高出托板的挡块便将加工后的工件推向前进
5、指接榫加工方法①指接榫铣榫机：利用梳齿形铣刀加工②指接榫锯榫机：利用圆锯片加工(用于较厚工件的加宽或接长，加工质量比铣榫机差)
第六章木工钻床
1、钻削加工运动特点(三线统一)主运动：钻削刀具旋转运动
进给运动：机床主轴轴线、刀具轴线和圆柱、孔轴线重合，刀具沿一公共轴线进给①
2、①单轴立式木工钻床操纵件作用：a手轮2，通过蜗轮蜗杆及齿轮齿条传动，使工作台3垂直移动，调节工作台高度，适应各种规格零件钻孔深度的要求b手轮11，使工作台4横向移动，以便进行两个以上圆孔加工或进行榫槽榫眼加工，长度尺寸由调节螺钉控制c圆柱
状转动溜板，使工作台水平或倾斜成角度，用于加工与零件基面成垂直的或倾斜角度的圆孔或榫眼榫槽d导尺5，零件在工作台上定位e偏心夹紧装置10，快速夹紧零件f手柄8踏板12，操作工作主轴沿滑套垂直移动g制动器7，工作主轴立即被制动停转
②工作传动原理：电动机9通过平皮带8带动工作主轴3回转，变换皮带在塔形皮带轮上的位置，工作主轴3得到2900，4350r／min两种转速。

利用踏脚板1或手柄5操纵工作主轴3、立式多轴木工钻床集中驱动：根据钻轴排列方式有单排、多排、任意，这种驱动方式具有钻轴位置调节方便，工艺适应性强，电动机少的优点，但传动系统复杂，电动机功率大，利用率低 1主运动：钻轴旋转，进给运动：工作台垂直
单独驱动：具有传动简单，调节范围大且灵活，电动机功率小而台数多，利用率高等特点。

在钻孔时钻头孔径可以有选择的余地
4、多轴排钻床用途：用于板式家具等板式部件的正面、侧边或两端加工用途不同、数量不等、孔径孔深不一的圆孔，适应和满足板件的加工工艺、加工精度、生产能力（大批量，精度高）
结构特点：钻轴呈列式布局，多钻轴动力头孔距固定(常见30、32mm,个别24.5mm)，由一个或多个钻轴动力头联合组成(9~40，最高240)
5、单面单排可调型排钻床用于小尺寸板件如抽屉面板等小型柜类制品的钻孔加工
工作位置：多钻轴动力头上钻轴中心线a垂直位置(0)b水平位置(90)c任何工作位置(0~90)
6、木工榫槽机按刀具形式分类
①方凿榫槽机用于方材、木框等零件或木制组件上加工出方形或长方形榫槽。

榫槽长度6~30mm，与其相对应钻头直径4~24mm，深度90~150mm
②长圆槽榫槽机用于方材、木框等零件或木制品组件上加工出长圆形榫槽。

加工槽榫宽度16~25mm，深度50~80mm，长度80~125mm
③链式榫槽机用于方材、木框零件或木制组件加工出矩形的榫槽。

铣削链条的宽度即为加工榫槽的宽度，加工榫槽底部呈弧形或波浪形，槽壁较粗糙，尺寸精度低，适宜于榫结合要求不高，大尺寸的榫槽，如建筑门窗等木构件上的榫槽
④摆动式榫槽铣刀榫槽机用于琴键乐器、家具、门窗等零件，木构件的表面或侧面边缘尺寸较小的狭长形榫槽，锁片榫槽以及安装铰链的槽口加工。

常用榫槽长12~18mm，宽2~10mm，深20~28mm
7、长圆槽榫槽机工作原理：曲柄连杆机构使工作主轴获得摆动运动或平面往复运动。

工作主轴的摆动幅度或平面往复行程即为加工榫槽的长度，而钻头或柄铣刀的直径即为加工榫槽的宽度，工件轴向进给行程即为加工榫槽的深度。

采用钻头工作主轴在摆动运动中加工的榫槽，底部呈圆弧形，榫槽两端内壁面较粗糙；采用柄铣刀工作主轴在平面往复运动中加工的榫槽，底部为平面，榫槽侧壁光滑，尺寸和形位精度较高
第七章木工车床
1、车床主运动：工件的旋转运动进给运动：车刀的径向、轴向移动
圆棒机主运动：刀环的旋转运动进给运动：工件的轴向平移
2、按车削原理，车削加工分为粗车车削和精车车削、端面车削、宽刀水平横向车削、斜刀纵向车削、旋风车削、平刀横向车削、斜刀横向车削、转位刀头随靠横外形纵向仿形车削
3、仿形车床车削方式：靠模仿形车削、整体成型车刀车削、组合成型车刀成型车削、多刀成型车削
4、多刀成型木工车床用于车削直径小，长度短的成型制品。

三工序成型车削工艺过程：钻头1钻孔，前成型车刀2车削出圆弧外形，割刀3将制品与棒料切断
四工序成型车削工艺过程：各成型车刀按端面成型车刀、后成型车刀、前成型车刀、割刀的。