木材切削原理与刀具第七章 总结
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。
第一篇 第1章木材切削的基本概念
• 切削层的尺寸参数，指的是能反映刀具 切削部分受力状况和切屑几何形状的参 数——切削厚度a和切削宽度b。 • 规定这两个参数在切削层和基面相截的 平面内测定（图1-2，1-3）。
切削厚度
• ①切削厚度a：主运动为直线运动时，切 削厚度为切削刃相邻两个位置间的垂直 距离； • 亦为相邻两个加工表面间的垂直距离 （图1-。直线运动时的切削厚度在刀具 切削木材的过程中是一常数；幻灯片 33
第一节 基本概念
• 木材切削：借助刀具，按预定的表面， 切开工件上木材之间的联系，从而获得 符合尺寸、形状和粗糙度要求的制品的 工艺过程。
制品形成的方法与方式
• 1、工件被切掉一层相对变形较大的称之 为切屑的组织，以获取制品，如锯切、 铣削、磨削、钻削等大部分切削方式。 • 2、切下来的切屑本身便是制品，如单板 旋切、刨切等。 • 3、被切除的切屑和留下来的木材均为制 品，如1）高速切削：木材切削的噪声水平一般较高。一方面是高速回 转刀轴扰动空气产生的空气动力性噪声；另一方面是刀具切削非 均质的木材工件产生的振动和摩擦噪声，以及机床运转和振动产 生的机械噪声。 由于高速切削，对机床各方面就提出了更高的要求，如主轴部件 的强度和俄刚度要求较高，高速回转部件的静、动平衡要求较高， 要用高速轴承，机床的抗振性能要好，以及刀具的结构和材料要 适应高速切削等。 （2）被加工材料材性不均并含有一定含水率 （3）切削有时就是加工产品 （4）刀具楔角小
刀具的标注角度与工作角度
刀具的标注角度与工作角度
• 通常主运动速度远远大于进给运动速度， αm角小于1°，因而可以用标注角度代替 工作角度。只有在主运动速度比进给运 动速度大得不多时，才需要考虑刀具的 工作角度。
四、切削层尺寸参数
• 刀具相对工件沿进给方向每移动 Ustr （每双行程进给量）或Un （每 转进给量）Uz（每刀齿进给量）后， 一个刀齿正在切削的木材层，称为 切削层。
【课程大纲】《木材切削原理与刀具》
《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复习提纲
木材切削原理与刀具复习提纲木材切削原理与刀具复习提纲第一章1、切削定义（要素：使用刀具；按一定轨迹运动；工件要达到要求的尺寸、形状、精度和表面质量）2、切削运动（要点：切削运动是主运动和进给运动的合成；主运动速度的数量级一般比进给运动大得多；主运动速度计算，常用单位；进给运动速度三种表示方式：进给速度、每转进给量、每齿进给量以及它们的常用单位和换算关系。
）3、刀具角度：一刃四角（前角、后角、刃倾角、刃偏角）的定义（包括坐标平面和测量平面）；它们对切削现象（切削力、屑片变形、刀具磨损、切削质量等）的影响。
4、切削层的几何参数：切削厚度、宽度、深度、面积的定义；当一种切削方式切削厚度变化时（如平面铣削）如何计算最大、最小和平均切削厚度？5、切削用量：切削速度、进给速度和切削深度合称为切削用量；了解它们与切削现象的关系。
6、切削方向：木材切削三个基本切削方向定义；过渡方向；它们与切削现象的关系。
简单与复杂切削或开式与闭式切削的定义。
第二章1、刀具的切削作用：理想切刀与实际切刀刃部几何形态的不同；刀具切削时前刀面、后刀面和刃尖三部分各起什么作用？2、切削力的力学模型：主切削力、法向力（径向力）和轴向力的定义；他们间的大致比例关系；什么情况下三个力都有，什么情况下只有两个力？3、影响切削力的主要因素：切削宽度、切削厚度、切削方向、刀具变钝程度、刀具角度、材料种类、温度、木材含水率切削速度如何影响切削力？4、切削力与切削功率的通用计算公式及应用：单位切削力的定义及单位；单位切削功的定义及单位；切削力与切削功率的通用计算公式，公式中各符号的意义、常用单位；要求在给定条件时会计算。
第三章1、不同方向切削时屑片的生成与加工质量的关系？2、纵向切削：纵向切削可形成3种类型的屑片，它们的特点、生成条件，对切削质量的影响。
3、横向切削：生成屑片的特点，对加工质量的影响。
4、端向切削：生成屑片的特点，对加工质量的影响。
第四章1、铣削特点；铣削有哪些机床？铣削分类——直齿圆柱平面铣削、螺旋齿圆柱平面铣削、成型铣削、锥形铣削、端面铣削、开式铣削、闭式铣削、半开式铣削、顺铣、逆铣。
木材切削原理与刀具
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。
木材切削原理与刀具实验报告一
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。
木材切削原理与刀具
木材切削原理与刀具复习资料一、填空题。
1．木材的切削主力的来源主要有以下三种，一是低于木材（切削及其附近的木材）变形的变形阻力；二是抵制切屑从工件上分离时的（）；三是克服切屑与前刀面，工件，后刀面之间的（）2．按照木工铣刀在机床主轴上装夹方式的不同，将木工铣刀分为两大类，他们是（）和（）3．木材铣削时，铣削用量三要素指的是铣削速度，（）和（）。
4．设计木工铣刀时，前角的范围在20°~30°之间，如果出现前角不足，常采用的方法是（）5．木工铣刀常用的齿背曲线有阿基米德螺旋线，（）和（）6．木工带锯条适张度修正的目的是提高锯齿切削时的刚度和稳定性，抵消锯条在工作时的热伸长，抵抗锯切时的横向冲击，那么适张度处理的方法主要有（）和（）7．用木工中心钻钻削时，钻头周边切削部分的刀刃称为（），用于在主刃切削木材前先切断纤维，获得良好的孔壁质量；钻头中心切削部分的锥形突起称为导向中心，其作用是（）8.旋刀的楔角俗称研磨角，它是旋刀前刀面与（）间的夹角，以B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，……9．（底胶）是将磨料粘结在基材上的涂层,起粘结和固结磨料的作用,( 复胶）是在已固定的磨粒上再涂一层粘结剂,把磨料包围住从而进一步加强磨粒与基材的粘结强度,保证磨粒在磨削过程中能经受磨削力的挤压和冲击而不易脱落的作用。
10．用于磨具的人造磨料主要有刚玉系列，碳化物系列，超硬系列等，刚玉系列磨料的主要化学成分为（Al2O3 ），碳化物系列磨料的主要化学成分为（SiC）二、选择题。
1．木材切削过程中，表示理论切削平面与实际切削平面之间的夹角为（）A.前角B，后角 C 楔角 D 运动后角2．木材切削时，把切削刃平行于纤维方向，并切削刃在纤维平面内垂直于纤维方向运动的切削方式称为（）A 纵端向切削B横端向切削C纵向切削D横向切削3．通过实验，在相同的条件下，能够正确放映木材切削力的大小关系式为（）A F∥＞F#＞F⊥B F⊥＞F∥＞F#C F∥= F#= F⊥D F⊥＞F#＞F∥4．新刃磨的刀具从开始切削到磨损量打到磨损限度为止的总切削时间称为刀具的（）A 寿命 B 适张度C耐用度D使用度5．下面有关装配式套装木工铣刀特点的描述，您认为错误的是（）A 刀片或刀齿可以用不同的材料加工，材料利用经济。
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第七章磨料与磨具
1，磨削：是一种特殊的切削加工工艺，用砂带，砂纸或砂轮等磨具代替刀具对工件进行加工，目的是除去工件一层材料，使工件达到一定的厚度尺寸或表面质量要求。
2，磨削加工在木材加工行业中常用于以下几个方面：（问答题）（1）工件定厚尺寸校准磨削。
主要用在刨花板，中密度纤维板，硅酸钙板等人造板的定厚尺寸校准。
（2）工件表面精光磨削。
用于消除工件表面经定厚粗磨或铣，刨加工后，工件表面的较大表面粗糙度，获得更光洁的表面。
（3）表面装饰加工。
在某些装饰板的背面进行拉毛加工，获得要求的表面粗糙度，以满足胶合工艺的要求。
（4）工件油漆膜的精磨。
对漆膜进行精磨，抛光，获取镜面柔光的效果。
ζ7.1磨削的种类
1，所用的工具是（种类）：砂布，砂纸，砂轮
按形状分：砂盘；砂带；砂辊；砂轮；磨刷
ζ7.2磨具
1，磨具的硬度：
磨具硬度和磨粒本身硬度是两个概念。
磨具硬度是指磨具工作表面的磨粒料在外力作用下脱落的难易程度。
磨粒易脱落，则磨具的运动就低，反之硬度就高。
2，带式砂光机的功能：（2个：定量；定厚）
（1）进行精确的几何尺寸加工。
即对人造板和各种实木板进行定厚尺寸加工，使基材厚度尺寸误差减小到最小的限度。
（2）对木制品零部件的装饰表面进行修整加工，以获得平整光洁的装饰面和最佳的装饰效果。
前者采用定厚磨削加工方式，后者采用定量磨削加工方式。
3，影响磨削表面质量的因素（6个）：
（1）磨削速度
（2）进给速度
（3）磨具粒度
（4）磨削压力
（5）木材工件的性质
（6）磨具横向振动。