木材切削原理和刀具共50页

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。

木材切削原理与刀具：关于木工刀具的角度设计与角度大小的选择木材切削原理与刀具木工刀具的角度设计与正确选择角度大小刀具的角度刀具是依靠其切削部分切削木材的。

因此刀具的角度应该是指刀具的切削部分一一楔形切刀具的角度。

实际上,楔形切刀本身只有前、后刀面之间的夹角可以在切刀上直接测量,而影响切削的其他角度与刀具和工件的相对运动方向有关,需要借助坐标平面加以确定。

为了便于反映刀具几何属性在切削过程中的功能,一般选取以下两个坐标平面。

(1)切削平面:通过切削刃与加工表面相切的平面。

即主运动速度向量V和切削刃所组成的平面。

主运动是直线运动且切削刃是直线时,切削平面和加工表面重合。

主运动为回转运动时,切削平面的位置随刃口位置的改变而改变,。

(2)基面:通过切削刃垂直于主运动速度向量V,也就是垂直于切削平面的平面。

若主运动是回转运动,基面则通过刀具或工件的回转轴线所示。

在上述坐标系中测量刀具角度时,角度的大小随测量平面相对切削刃的位置不同而异。

规定垂直于切削刃在基面投影的法向剖面为测量平面。

在该平面中量得的刀具角，是设计、制造刀具时,刀具图纸上标注的刀具角度参数,也是刀具刃磨时需要保持的刀具角度参数。

木工刀具标注的角度参数为(1)前角y:前刀面与基面之间的夹角。

表示前刀面相对基面的倾斜程度,它主要影响切屑的变形。

当前刀面与基面重合时,前角为零,在图12中前刀面相对基面顺时针方向倾斜,前角为“+”值,逆时针方向倾斜,前角为“一”值。

(2)后角a: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,它主要影响刀具后面与工件之间的摩擦。

(3)楔角B: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和强度。

(4)切削角8:在实际切削过程中,刀具的角度将受切削运动、切削刃安装高度和刀具磨损等因素的影响发生变化。

也就是说,刀具的工作角度不等于标注的角度。

下面仅以切削运动对刀具的影响为例,给予分析。

决定刀具标注角度的坐标平面—切削平面,是主运动速度向量V和切削刃所组成的平面。

《木材切削原理与刀具》课程大纲一、课程概述课程名称：木材切削原理与刀具Fundamentals of Timber Cutting and Tools课程编号：14241022课程学分：2.5课程总学时：40课程性质：专业基础课二、课程内容简介（300字以内）本课程内容主要包括木材切削规律的分析，各种木工刀具的设计、结构、性能和使用方法等两大部分。

第一部分主要讲述木材切削的一些基本概念；切削区木材的变形特点及对木材表面质量的影响；切削力的大小、方向及变化规律及影响切削力的因素；刀具磨损的特点及原因，磨损限度和刀具的耐用度。

第二部分主要讲述铣削、锯切、钻削、磨削等木材切削加工的基本原理和工艺特点；叙述铣刀、锯子和圆锯片、钻头、砂轮和砂带等木工刀具的设计、结构、性能、选择和使用方法；介绍木工刀具材料的选择以及提高刀具耐磨性的方法。

三、教学目标与要求教学目标：通过本课程的学习使学生掌握木材切削的基本原理、木材切削加工基本方法及所用刀具的类型、特点和选择，为今后后续课程的学习奠定必要的基础。

要求：通过本课程的各个教学环节，学生应达到下列基本要求：1、了解国内外木材切削理论及木工刀具的发展现状及趋势；2、掌握木材切削的基本理论、切削质量的控制和常用木工刀具的类型及应用特点。

四、教学内容与学时安排绪论（2学时）一、课程的性质及任务二、课程的基本内容三、课程的研究方向及发展趋势第一章木材切削的基本原理（7学时）1. 教学目的与要求：了解切削运动的组成，刀具和工件的各组成部分；切削层的尺寸参数；切削力的理论公式的建立。

理解和掌握刀具角度的定义及特点；纵向切削、横向切削和端向切削的概念；各种切屑形态的形成条件和切削区木材的变形及对加工质量的影响；切削力和切削功率的分析；影响切削力的主要因素。

2. 教学重点与难点：重点：刀具角度的定义及特点；切削力的主要影响因素。

难点：不同切削条件下切削区木材的变形及对加工质量的影响，切削力经验公式的建立及计算。

木材切削原理与木工刀具
木工刀具的切削对象是木材和人造板。

木材是由多种复杂有机物质组成的复合体其中绝大部分是高分子化合物或复合物。

木材除了含有纤维素、半纤维素、木素之外还含有水分和各种浸提物,包括生物碱及有机弱酸(单宁、醋酸、多元酚类化合物等弱酸),有些树种还含有石英砂(SiO2)等。

木质人造板,如纤维板、刨花板、石膏刨花板、胶合板和细木工板等,还添加了各种胶合材料(如胶黏剂、水泥、石膏等)、固化剂和缓凝剂等。

因此,木工刀具的加工对象是多组分的、复杂的混合体。

当刀具在切削时,如同将刀具置于复杂的介质中,既有造成刀具机械擦伤的硬质点,即节子、树脂、石英砂、胶合材料,又有引发刀具产生化学腐蚀的酸性介质,还有促进刀具和工件材料相互作用的切削温度、切削压力和水分等环境因素。

因而,刀具磨损实质是刀具与工件材料发生机械、热和化学腐蚀作用,刀具前后面的金属材料不断损失的过程。

刀具磨损越大,工件表面的材料被搓起、撕裂和挖切就越厉害,工件表面质量降低。

刀具破损到定程度时,切削过程不得不中断,增加换刀、磨刀的次数和机床的停机频率,降低了机床的使用效率。

因此,提高刀具耐磨性具有重要的实用价值。

使用已磨损的刀具继续切削时,会引起加工面质量的下降及尺寸精度的下降,并导致切削力的增大。

因此,在刀具达到一定的磨损开始到不能满足加工者对质量精度的要求,这一段时间或切削距离被称为刀具寿命。

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木材切削原理与刀具
木材切削原理与刀具
1. 切削原理
（1）摩擦切削原理：是把木料带动刀刃进行摩擦，把木料切下来的
原理。

（2）剪切切削原理：是利用刀刃把木料抽出来，实现切断的原理。

2. 刀具种类
（1）单刀攻：适用于板材类、型材类物料，对其边缘有要求的切削，且可以设置攻的力和角度。

（2）厚度刀：主要用于切削厚板材，其刃磨尖头而细锉尖细，具有
较高的刀具稳定性。

（3）复合型刀：具有两个不同形状的、侧面交织在一起的刀具，能
在一次切削过程中实现锉切和攻切。

（4）曲边刀：它能够切削出一定弧度的圆弧形边缘，在木材制品精
湛加工中特别有用，更能增强自己作品的美感。

3. 切削技巧
（1）预先做好木料的处理工作：要保证木料的平整性和湿度，以保
证顺畅的切削效果。

（2）按要求精心调整刀具及切削条件：切削过程中要定期检查刀具，及时更换新的刀具，以保证材料的完美加工效果。

（3）以安全的生产方式进行切削：要注意安全，做到在操作机器时
要戴好安全防护用具，建立合理的切削顺序，保证人身和机器安全。

1. 通过实验直观了解木材切削表面的缺陷的种类、 特点、产生原 因等。

2. 通过实验积极分析 减小或消除相应的缺陷的措施。

3. 通过实验对课本深入实践了解，加强认知。

二、实验地点学校家具厂现场三、实验对象生产车间半成品（如进行过刨削或铣削或锯切加工的木方、木板等）四、实验方法实地观察五、实验过程现场收集生产车间半成品（如进行过刨削或铣削或锯切加工 的木方、木板等）的表面加工缺陷。

现场拍摄各种加工缺陷照片， 作为资料收集。

实验一、实验目的 木材切削加工表面缺陷与分析六、实验结果1. 波浪式刀痕（径切面）（1）类型：一类缺陷。

（2）特点：切削平面不可能为理想平面，而是波浪状表面。

（3）产生原因：用装有数个刀齿的回转铣刀加工平面，由于运动轨迹的原因而形成的。

2. 刀痕烧痕（1）类型：二类缺陷。

（2）特点：有烧焦痕迹。

（3）产生原因：刀刃磨损或进给暂时停止等情况下，由于切削热在切削表面上产生烧焦现象。

3. 刀刃缺口痕迹(1)类型：二类缺陷(2)特点：有条状痕迹。

(3 )产生原因：因为刀刃的残破缺口在木材工件进给方向上留下的条状痕迹。

4. 振动波纹(1)类型：二类缺陷（2）特点：有不规则的、小的凹凸不平。

（3 ）产生原因：由于刀头振动或材面振动而在切削面上形成不规则的、小的凹凸不平。

5. 滚动波纹及啃头（1）类型：二类缺陷（2）特点：压刨床等采用滚筒进给方向时，滚筒沿板材长度方向在一些部位留下的滚筒状的凹痕，其中到达端部出现时称为啃头。

（3 ）产生原因：主要因为压紧机构调整不当或结构设计不合理造成的。

(啃头)(滚动波纹)6. 屑片压痕(1)类型：二类缺陷(2)特点：在切削表面留下的压痕，一般呈现1cm左右长度的白斑状的痕迹。

(3)产生原因：刀刃上附着切屑，因而留下压痕。

7. 刀痕(1)类型：二类缺陷(2)特点：便携式手提刨进行切削时，第一次和第二次切削的轨迹在交界处切削表面上产生的差异。

(3)产生原因：用便携式手提刨进行切削时产生的。

木材切削的方式：锯切、铣削、磨削、钻削。

主动运动速度的计算公式： V=)/(6104s m Dn⨯π 进给速度与每转或毎齿进给量之间的关系:U=min)/(10001000m znu u z n =z u u zn ⨯= n z u u z ⨯=1000 n u u n 1000= 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u n ：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u z ：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 ）。

待加工表面：即将切去切屑的表面。

已加工表面：已经切去切屑而形成的表面。

加工表面：刀刃正在切削的表面。

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：前刀面和后刀面相夹的两个侧表面 切削刃：前刀面与后刀面相交的部分。

侧刃：前刀面和侧刀面的交线。

前角γ：前刀面与基面之间的夹角。

后角α：后刀面与切削平面之间的夹角。

楔角β：前刀面与后刀面的夹角。

切削角δ：前刀面与切削平面之间的夹角。

α+β+γ=90° δ=α+β=90°-γ 纵向切削：刀刃与木材纤维方向垂直，切削速度平行于木材纤维方向的切削（90-0） 横向切削：刀刃与木材纤维方向平行，切削速度垂直于木材纤维方向的切削（0-90） 端向切削：刀刃与切削速度均与木材纤维方向垂直的切削。

（90-90） 棕刚玉磨料：有铝矾土、无烟煤在电炉内冶炼成的，含三氧化二铝95%以上，韧性好、硬度高、抗弯强度大、价格便宜。

白刚玉：以工业铝粉为主要原料在电炉内炼成的。

含三氧化二铝98.5%以上，白色。

铲齿量（齿背曲线下降量）它是指齿背曲线在一个刀齿中心角（ε=2π/Z ）,距离外圆周的下降量。

切削力：是金属切削过程中重要的物理现象之一，他直接影响着工件质量、刀具寿命、机床动力消耗。

绪论1，木材切削的实质：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿（木材在刀具作用下，切削区发生变形的过程）2，木材切削研究的基本问题：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿＿＿＿（切屑类型；切削区木材变形）3，木材切削的发展趋势：（1）＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿（2）＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿（3）＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿（4）＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿（探索新的加工方法；提高刀具耐用度，刀具寿命和加工质量；用近现代试验手段深入研究木材切削；加强电子计算机在木材切削研究中的应用）第一章木材切削的基本原理1，木材切削（定义）：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿___（刀具沿着预定的工件表面，切开木材之间的联系，从而获得要求的尺寸，形状和粗糙度的制品，此工艺过程称为---木材切削）2，切屑（定义）：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿绝大多数情况下，切屑不是＿＿＿＿＿＿，但是有特例：＿＿＿＿＿＿＿＿（工件上被切去的相对变形较大的一层木材；制品；单板旋切）3,2种基本的切削方式：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿是＿＿＿＿＿＿＿＿的特例，是刀具半径＿＿＿＿＿，切削刃角速度为＿＿＿＿的情况。

（直角自由切削；直齿圆柱铣削；直角自由切削；直齿圆柱铣削；无限大；零）4，直角自由切削（定义）：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿直齿圆柱铣削（定义）：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿（指刀刃⊥刀具与工件的相对运动方向，且主运动为直线运动的切削；指刀刃⊥刀具与工件的相对运动方向，且主运动为回转运动的切削）ζ 1.1基本概念1，木材切削三要素：＿＿＿＿＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿（刀具，工件，运动）2，刀具作直线运动的为：＿＿＿＿＿＿＿；刀具作回转运动的为＿＿＿＿＿＿（刨削；铣削）3，切削运动是指：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿包括：＿＿＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿＿＿＿（切削运动：指刀具切削木材过程中刀具和工件之间的相对运动主运动；进给运动）4，主运动（定义）：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，用＿＿＿（符号）表示，通常是速度＿＿＿，消耗功率＿＿＿的运动。

木材削片机原理木材削片机是一种常见的木材加工设备，其原理是通过旋转刀具将木材切削成薄片或细条。

木材削片机通常由电动机、刀具和进料系统组成。

木材削片机的电动机提供动力，驱动刀具旋转。

电动机的功率大小通常根据木材的硬度和加工要求来确定。

刀具是木材削片机的核心部件，它们安装在刀架上，并通过电动机的转动实现切削作业。

刀具的种类和数量可以根据加工木材的要求进行选择，常见的有圆盘刀和刨刀。

木材削片机的进料系统用于将木材送入刀具进行切削。

进料系统通常由进料台和进料辊组成。

木材被放置在进料台上，进料辊通过电动机的驱动将木材推向刀具。

进料辊的数量和布局可以根据木材的尺寸和形状进行调整，以确保木材在切削过程中的稳定性和安全性。

木材削片机的工作过程如下：首先，将待加工的木材放置在进料台上，并调整进料辊的位置，使木材与刀具的切削位置相匹配。

然后，启动电动机，刀具开始旋转。

木材被进料辊推向刀具，刀具将木材切削成薄片或细条。

切削后的木材片通过出料口排出，可以进一步用于制作家具、地板、包装材料等。

木材削片机具有以下优点：首先，高效快速。

由于刀具的旋转速度较高，木材削片机可以快速完成切削作业，提高生产效率。

其次，加工精度高。

木材削片机采用先进的切削技术，可以实现精确的切削，保证加工后的木材尺寸准确。

此外，木材削片机操作简单，维护方便，适用于各种规模的木材加工企业。

然而，木材削片机也存在一些局限性。

首先，对于较大尺寸的木材，木材削片机的加工能力有限，需要采用其他设备进行预处理。

其次，木材削片机在切削过程中会产生较多的木屑和粉尘，需要进行有效的除尘处理，以保证工作环境的清洁和操作人员的健康安全。

木材削片机是一种通过旋转刀具将木材切削成薄片或细条的木材加工设备。

它具有高效快速、加工精度高等优点，适用于各种规模的木材加工企业。

然而，在使用过程中需要注意对较大尺寸木材的处理和除尘工作。

通过合理使用和维护木材削片机，可以提高木材加工的效率和质量，满足市场需求。