木材切削复习

1、第一章 基本理论1.木材切削:刀具沿着预定的工件表面,切开木材,获得要求的尺寸、形状和粗糙度制品的工艺过程，称为木材切削。2.切削运动是指刀具切削木材过程中刀具和工件之间的相对运动，可分为主运动和进给运动。3.主运动速度的计算公式：V=D.n/(6x104)   m/s 4.进给速度U、每转进给量Un、每齿进给量Uz5.进给速度与每转或每齿进给量的关系： U=Un.n/1000=Uz.Zn/1000    m/min  6. 切削用量三要素：切削速度(v)；进给速度(u)；背吃刀量(a)切削用量的选择：1)、考虑机

2、床动力和加工系统刚性的许可下选取apmax，减少走刀2)、在保证加工精度和表面粗糙度要求下选取umax；3)、保证刀具一定耐用度前提下选取vmax，以提高生产效率。7. 刀具角度：前角、后角、偏角和倾角。8. 刀具标注角度：为刀具角度静止参考系，它是刀具设计时标注、刃磨和测量的基准，用此定义的刀具角度称为刀具标注角度；刀具的工作角度：为刀具角度工作参考系，它是确定刀具切削工作时角度的基准，用此定义的刀具角度称为刀具的工作角度。9. 切削平面：通过切削刃上某一选定点，切于工件加工表面的平面，即合成切削速度向量与切削刃的切线组成的平面。 基面：通过切削刃上某一选定点，垂直于切削速度的平面。基面与切

3、削平面垂直。法剖面（PN） 垂直于切削刃的平面主剖面（PO） 垂直于切削刃在基面投影的法向剖面10.前角：前刀面与基面的夹角主要影响切屑的变形； 后角：后刀面与切削平面的夹角，主要影响刀具后面与工件的摩擦；切削角；前刀面与切削平面的夹角（作用与前角一样）； 楔角：前刀面与后刀面的夹角，反映刀具切削部分的锋利程度和强度。11. 切削层的几何参数：切削厚度、切削宽度、切削深度、切削面积 切屑厚度：主运动为直线运动时，切削厚度为切削刀刃相邻两个位置间的垂直距离，亦为相邻两个加工表面之间的垂直距离，为常数。回转运动时的切削厚度在切削过程中是变化的，a=Uz sin切削宽度

4、b：刀刃的工件长度在基面上得投影。切屑面积：切削层在基面内的投影面积 12.端向切削：刀刃与切削速度均与木材纤维方向垂直的切削 横向切削：刀刃与木材纤维方向平行，切削速度与木材纤维方向的切削。过渡方向：纵端向，纵横向，横端向。    13.  1）高速切削（一般：v=4070m/s，最高可达120m/s，n=300012000r/min，最高可达60000r/min）。2）工件材性不均并有一定的含水率。3）切屑有时就是加工产品。4）刀具楔角小。14. 切屑的类型 1）纵向切削：纵型切屑（折断型切屑）、纵型切屑（流线

5、型切屑）、纵型切屑（压缩型切屑） 2）横向切削：横型切屑、横型切屑 3）端向切削： 型、型流线型切屑：形成条件：纵向切削，薄切削，小切削角。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；折断型切屑:形成条件：抗劈裂强度低，抗弯强度大，韧性好；含水率低；厚切削（>0.1mm）；切削角中等（<70º）切屑与刀面摩擦系数小。特点：刀具磨损小，加工质量较好。压缩型切屑:产生条件：小前角（< 20º）、负前角；钝切削刃，切屑和刀面间的摩擦系数大 。特点：加工质量差。剪切型切屑：产生条件：纤维倾斜角比较大的顺纹切削。特点：切削力

6、变化较小，加工质量比较好撕裂型切屑:产生条件：端向切削或逆纹切削，钝切削刃，切削角和切削深度比较大。特点：切削力变化很大，加工质量差复合型切屑: 产生于横向切削当切削角和切削用量都较小时，接近为流线型切屑，加工质量较好（刨切单板）；切削用量增加，切屑在前刀面发生压缩变形并产生裂纹，为折断型切屑。特点：表面质量比较差15. 1）抵制木材变形（切屑及附近的木材）的变形阻力变形力；2）抵制切屑从工件分离的分离阻力分离力；3）克服切屑及工件与刀具的摩擦摩擦力16. 切削力的影响因素：切削厚度、刀具锋利程度、切削方向、刀具角度、工件（木材）特性、切削速度17. 切削厚度: a 0.1mm a Fx 、

7、a < 0.1mm a Fx 、a=0 Fx 0、 -< a < 0 Fx > 0 aF、 a = - Fx = 0 。刀具锋利程度：随刀具变钝，切削力增加。切削方向：端向 > 纵向 > 横向。刀具角度： F。工件（木材）特性：切削力大，比重大，切削力大 （麻栎 > 桦木 > 松木）。切削速度：当切削深度、切削角比较小时，切削力与切削速度基本无关；当切削深度和切削角比较大时，切削速度增加，切削力明显下。18. 切削阻力的测定：动力传感器。第二章 刀具材料及刀具磨损1. 1)碳素工具钢：（T8、T8A、T10、T10A等）含碳量0.651.2%的优

8、质碳素钢。C%，韧性，淬火后硬度优点：刃口锋利，塑性好，切削加工性好，淬火后HRC(6165)，价格低。缺点：热硬性差（热硬性温度200250）；淬火后易变形，淬透性差应用：切削速度小，负荷小的机用或手工刀具，不适合作整体刀具2)合金工具钢：（65Mn、Cr15、Cr12等）碳素钢中加入少量合金元素（钨、铬、钴等）特 点 ： 热 硬 性 好 于 碳 素 工 具 钢 （ 350 400）；淬火时变形小，淬透性好。适用于机用刀具3)高速钢（High Speed Steels ，简称HSS）：合金钢中提高某些合金元素的含量成为高速钢。含钨量920%，含铬量35%特点：热硬性好（500600）；热处理

9、变形小；易磨锐；抗弯强度、冲击韧性、可锻性好；价格低2. 硬质合金：由难熔的金属硬质化合物（硬质相）和金属粘结剂（粘结相）经粉末冶金方法制成。硬质化合 物 ： 碳 化 钨 (WC) ； 碳 化 钛 (TiC) ； 碳 化 钽(TaC)；碳化钠（NaC）粘结剂：钴（Co）硬质合金强度主要取决于Co的含量。特 点 ： 硬 度 高 （ HRC86 93 ） ； 耐 高 温（8001000）；热硬性好（600下的热硬性超过常温下的高速钢）；脆性大，耐冲击性差；抗弯强度及韧性低；刀具楔角大（5060º）不易磨锐；加工工艺性差。3.超硬刀具材料：金刚石和立方氮化硼4.金刚石特点：特点：金刚石刀具

10、具有极高的硬度和耐磨性、低摩擦系数、高弹性模量、导热性好、低热膨胀系数，与非铁金属亲和力小等；韧性差，对振动敏感，易与铁发生反应。5.金刚石在木材工业中的应用：金刚石圆锯片、强化地板用金刚石刀具、金刚石粉碎刀、金刚石修圆刀具、多层实木复合地板用金刚石刀具等6.衡量刀具磨损的常用指标：1）刃口的纵向微观几何形状前后刀面的粗糙度、 2）刃口的横向微观几何形状磨损特性、磨损强度7. 木工刀具磨损机理主要有机械擦伤磨损和腐蚀磨损。8.刀具磨损曲线1）初期磨损：由于切削刃上应力集中，刀具材料缺陷等。特点：加工表面质量不稳定，切削力剧增2）正常磨损：磨损面积随时间均匀增加3）急剧磨损：刀具变钝，切削力陡增

11、，切削温度急剧升高，丧失切削性能9. 刀具的耐用度：耐用度：刀具从开始切削至磨损量达到磨钝标准为止的总切削时间，即两次刃磨间总的切削时间（T）寿命：新刃从投入切削到报废为止的总切削时间影响刀具耐用度的因素：刀具几何形状对耐用度的影响、工件与刀具材料、切削用量、切削方式第三章 铣削与铣刀1. 铣削特点：1）木工铣刀的旋转速度感 2）铣削时，切削厚度随着刀齿在工件中的位置不同而变化 3）铣削是个断续切削过程，在工件表面留下有规律的波纹，在一个切削层内，切削力起伏大，刀齿受到的机械冲击也大。4）在不完全铣削情况下，某一瞬间通常是一个刀齿在切削木材。刀齿切削时间短，在空气中冷却时间长，故散热性较好。2

12、. 铣削分为三种基本类型：圆柱铣削，圆锥铣削，端面铣削。3.铣削在木材加工中的应用：在木材加工中，铣削用在各种以铣削方式工作的单机、组合机床或生产线上，如刨、压刨、四面刨、铣床、鼓式削片机、木材粉碎机、木材削片机、削片制材联合机等，用以加工平面、成型表面等。铣削加工在人造板及制浆造纸工业中还被用来削制各种工艺木片。4.铣削的运动轨迹：进给运动为等速直线运动时为摆线。5.铣削参数：切削速度v（m/s）：、进给速度U（m/min）：、铣削深度h（mm）：、铣削宽度B（mm）、接触弧长l（mm）接触角 、运动遇角、切屑厚度a（mm）、切屑面积 A6.木材切削表面不平度的类型：运动不平度、破坏不平度、

13、弹性不平度、振动不平度、组织和结构不平度7. 切削表面质量的评价：1）表面粗糙度（已加工表面的微观几何形状）：定量描述2）光整度（切削表面纤维断离的形态）定性评价3）平面度（切削表面的宏观几何形态）：如由于锯条振动、跑偏，锯切表面不是平面8. 铣削加工质量的影响因素：铣刀转速、直径、刀齿数、进给速度，切削刃的位置精度和运动精度，每齿进给量和刃倾角，前角，切削速度，刀具的变钝程度，顺铣和逆铣等。9.铣削波纹高度和波纹长度的计算10.铣刀的类型及各类铣刀的应用: 按装夹方式分类：套装铣刀，柄铣刀,按结构分类:整体铣刀，装配铣刀，组合铣刀,按齿背分：铲齿铣刀，尖齿铣刀，非铲齿铣刀,按加工用途：平面铣

14、刀，开榫铣刀，成型铣刀,按外形：圆柱铣刀，圆锥铣刀，圆盘铣刀，柄铣刀11.齿背曲线：齿背曲线一般都做成阿基米德螺旋线或圆心与铣刀中心偏移的圆弧曲线。 12.阿基米德螺旋线的基本性质：tanA=RA/RA    tanc=Rc/Rc13.铲齿量定义、与后角的关系：铲齿量是选择铲床凸轮升量的依据，铣刀后角在工作图上常用铲齿量K标注。14.前面截形 hf：铣刀刃口曲线在前刀面的形状工件截形 hw：铣刀旋转表面截形，以刃口为素线，绕刀轴旋转形成的曲面，用轴向平面剖切旋转表面所得的剖面图齿背截形（铲齿车刀截形）hr ：用轴向平面或齿背曲线的法向剖面剖切齿背所得的剖

15、面图形15.各截形高度关系：刀齿前刀面廓形高度hf > 工件的截形高度hw >刀齿轴向剖面的截形高度hr16. 成形铣刀倾斜刀刃的法面后角大小对切削的影响17. 增大侧刃法面后角（改善切削性能）的方法：当切削刃倾斜时（与铣刀轴线不平行），主剖面、法剖面、进给面不重合，设计铣刀时应首先选择进给面角，但主剖面、法剖面角也需满足切削原理要求，使铣刀有较好的切削性能。18.尖齿铣刀的类型:平面铣刀和成型铣刀19. 装配式铣刀的类型：圆刀头成型铣刀、可转位铣刀（不重磨铣刀）特点：刀体和刀片是用连接件（螺栓、螺母、压块等）结合在一体。优点：刀片或刀齿可以用不同的材料加工，材料利用经济，刀片可以

16、更换或转位，刀片结构简单，容易制造，调整刀片在刀体上的伸长量，可以保证切削圆和各种角度不变。缺点：零件数量多、整体结构复杂，须精心设计，确保装卸刀方便、夹紧可靠，须精心调整、对刀，确保装刀精度，同时辅助时间长。20. 可转位铣刀刀片夹紧装置类型：楔块前压式、楔块后压式、螺钉压紧式、压板压紧式特点：不需要刀片伸缩调整装置，要有精确的定位装置，保证安装精度第四章 锯与锯切：1.锯切在木材加工中的用途：锯切主要用来把木材纵剖或截断成两部分，有时候也用锯在制品上开槽。 带锯机可以锯切特大径的级原木和采用特殊下锯法去锯切珍贵木材，带锯机使用的薄锯片锯口宽度最小，节约木材，带锯机可以实现看材下锯

17、，出材率高于圆锯机和框锯机，带锯机的进料速度较快，带锯条薄，影响锯切精度，锯材质量不如框锯。带锯机的操作技术要求高。圆锯机结构比较简单，效率高，类型多，应用广，多用于原木，木材，板材方材的纵剖，横截，开槽等加工工序。 2. 锯机的主要类型带锯、圆锯、框锯（排锯）3. 夹锯的原因：若锯路的名义宽度与锯身厚度相等，由于锯路壁上的木材的弹性回复对锯身造成很大的压力使锯身摩擦发热，甚至不能工作的现象。扩齿方法：锯身制成梯形断面使齿缘厚度大于锯身厚度；压料：拨料4.扩齿量的确定：（锯路每侧增加的宽度）b = s + 2s' b锯路宽； s锯身厚； s'扩齿量5.带锯和圆锯的锯切

18、运动的特点、运动轨迹：带锯特点：主运动、进给运动都是等速直线运动，锯切轨迹是斜线。多数为纵向切削，纤维方向平行于进给方向，纤维倾斜角与运动遇角相等。圆锯特点：锯片等速回转，木材等速直线进给，轨迹为摆线，通常以圆弧近似代替（U远小于v）。6.锯齿的锯切性能定义、衡量指标、影响因素：锯切性能是指锯齿锯切能力的强弱，一般用锯切力、锯切功率或锯切效率高低判断。锯切效率用在锯切过程中，锯不产生扭曲的情况下可能达到的最大进给速度或最大每齿进给量或单位时间内最大锯切面积表示。锯切性能的影响因素：锯齿的角度和尺寸（锯齿角度、齿距和齿高、齿槽面积），扩齿条件（扩齿量s、扩齿侧隙角（锯料角），锯切用量（进给速度、

19、锯切速度、锯屑厚度），木材特点（材质：密度大，锯切功率大、含水率：一般含水率高，锯切功率小），锯切尺寸（锯路高度h0：齿距一定时， h0 Z Pc、木料宽度：锯切功率随木料宽度增大而增大）。7.锯片厚度单位: 锯子厚度用mm或B·W·G(伯明翰铁丝规格)表示。8.带锯条常用齿形及各自应用特点： 直槽齿（长底齿） 特点：前角小，楔角大，齿高小；锯齿的稳定性、强度大；齿槽底开裂可能性小；磨齿困难。 用于薄锯条。 直背齿 特点：磨齿方便，适合锯切一般的木材。 曲背齿（凸背齿）特点：齿高大，前角大，楔角大，齿槽底圆弧半径大。用于锯切大直径的原木和硬材。双刃齿 特点：断屑性能好。用于

20、锯切冻结材，易排屑。9.带锯条工作时受力类型：主要受张紧应力，弯曲应力，切削应力，热应力，离心力应力，锯轮前倾应力，适张应力。10.带锯条的应力特性：不对称循环交变应力，疲劳破坏。11.锯条适张的目的:1、提高锯齿切削时的刚度和稳定性2、抵消锯条在工作时的热伸长3、抵抗锯切的横向冲击 12.碾压程度（适张度）：碾压使锯条前口适当张紧。张紧的程度称为适张度。适张度的衡量： 锯条横断面的圆弧拱矢高度（圆势量）f 一定长度L内锯背弧的拱矢高度（弯势量）适张度（碾压程度）的影响：（1）碾压程度适宜，锯条刚度好，工作稳定，振动小，锯切质量好，锯条寿命长。（2）碾压程度过大，则锯条两边拉应力过大

21、，锯条容易裂口，产生振动，工作不稳定。（3）碾压程度过小，不能补偿热应力的不良影响，锯条刚度不够，锯切质量差，若要提高刚度，则必须提高张紧力，这样会降低锯条强度。13.硬质合金圆锯片的特点：1、切削性能好，应用广；2、材质特点：锯身为钢材（T8A、65Mn、高速钢等），齿尖钎焊硬质合金小刀片。锯齿报废一般由内应力造成，用钎焊（银钎焊）3、结构特点：为减小和消除锯身温度应力，在锯片周边开热膨胀槽；有时在锯身中部开孔、开槽。4、 硬质合金锯片的尺寸参数与普通锯片不同：同一直径锯片中它比普通锯片厚度大；由于其应用范围广，齿数级别也比普通锯片多。5、 硬质合金锯片的制造精度要求高。其脆性大，不耐冲击和

22、振动，容易崩刃，而且又常用于精加工。14.硬质合金圆锯片的主要齿形及选择：（1）平齿是直磨齿，一般用于制材和锯切板条等纵向锯切。这种齿形比较简单、锯口比较粗糙，在开槽工艺操作时平齿能使槽底平整。（2） 斜齿是斜磨齿，锯切锯口质量比较好，用于锯切胶合板、单板、层积材、贴面板及横向锯切和切槽。（3）梯形齿适合锯切贴面板、防火板，可获得较高的锯切质量。（4）三角齿用于锯板机的划线锯。15.圆锯片工作时受力状况：主要受离心力作用，平面应力（回转应力，热应力以及切削阻力引发的应力）16.圆锯片适张方法：碾压机上碾压或手锤锤锻或加热。适张度的影响因素：适张程度由温度应力确定，锤锻程度过小，不能补偿温度应力

23、的不良影响；过大，中部过松，工作中产生振动，锯片侧面与木材摩擦，产生烧伤甚至破坏。17.提高圆锯片工作稳定性的措施及常用方法：（1）适张处理（辊压或者加热）  （2）锯身开槽 （3）增加锯片导向装置     （4)热应力控制（冷却）第五章 钻削与钻头1. 钻削的类型：横向钻削和纵向钻削2.钻头的类型：（1）直杆钻：圆形沉割刀钻、齿形沉割刀钻、匙形钻、简单中心钻 （2）螺旋钻：麻花钻、涡旋钻、扭曲钻、螺旋起塞钻（3）空心圆柱钻3.麻花钻的主要参数: 角度参数：(1)、锋角2 ：锋角选择：纵钻时用小锋角： 2 =60&

24、#186;80º 横钻时用大锋角：2 =120º180º (2)、螺旋角w：w = 12º30º 金属切削用麻花钻; w = 20º25º 木工麻花钻第六章 磨削与磨具1. 磨削的种类：盘式 ，带式，刷式，辊式和轮式磨削磨削加工特点：（1）加工余量少，加工精度高。（2）磨削加工范围广（3）磨削速度高、耗能多，切削效率低，磨削温度高，工件表面易产生烧伤、残余应力等缺陷。（4）砂轮有一定的自锐性。2. 各种磨削方式的优点和局限性：外圆磨削：平面磨削：内圆磨削：需经常修整和更换，砂轮转速要求高，加工精度 和表面粗糙度难于

25、控制。成型磨削：无心外圆磨削：生产率高，加工精度高，不能加工断续表面，只能加工尺寸较小形状简单的零件。3. 磨削在木材工业中的应用：（1）工件定厚尺寸校准磨削； （2）工件表面精光磨削；（3）表面装饰加工 （4）工件油漆膜的精磨。4. 磨具的类型：纱布（或砂纸）和砂轮5. 磨具的构成要素：磨料、结合剂、基体6. 磨具的性能指标、含义及选择：（1）粒度： 磨料颗粒平均尺寸的大小，按尺寸大小有磨粉和微粉两种（磨粉用筛分法确定粒度，粒度号是磨料可通过筛网每英寸长度的孔眼数。粒度号越大，磨料越细；微粉用沉淀法确定粒度，粒度号是其实际尺寸（um）（2）硬度：结合剂粘结磨料的牢固程度选择：材质硬，选软磨具，使磨粒变钝时能及时脱落，防止烧伤工件； 磨削面积大或磨粒粒度号大为避免磨具堵塞，用软磨具；软材或精磨时用硬磨具；成形磨削的砂轮用硬磨具，使其在长时间内保持原形（3）组织：反映磨粒、结合剂和空隙三者的比例关系：磨粒在磨具中占的比例大，则磨具的空隙小，组织密；反之则松04 紧密； 58 中等； 914 疏松（4）磨料：木材磨削用的磨料分为刚玉类、碳化物类和玻璃砂三种类型刚玉类磨料适合于磨削量大的场合；碳化硅磨料适合于磨削量小的场合；玻璃砂适合于制造砂轮（5