木材切削基本理论共104页
切削加工的基本理论
Lch LD
图1-9 切屑与切削层尺寸
1.1.2 切屑类型与变形系数
相对滑移系数
cos 0 S y sin cos( 0 )
γ0
（1-3）
当γ0 = 0～30°，Λh ≥1.5时， Λh与ε相近 ε主要反映第Ⅰ变形区 的变形，Λh 还包含了第 Ⅱ变形区的影响。
Dn
1000
（1-2）
式中 n —— 主运动转速（r/s）； d —— 刀具或工件的最大直径（mm）。
若主运动为往复运动时，其平均速度为：
vc 2 l nr 1000
（1-3）
式中 nr —— 主运动每秒钟往复次数（str/s）； l —— 往复运动行程长度（mm）。
进给量：工件或刀具每转一周时(或主运动一循环时)， 两者沿进给方向上相对移动的距离，单位为mm/r。
（1-10）
1.2.3 影响切削力因素
工件材料
强度高 加工硬化倾向大 切削力大
切削用量
◆切削深度与切削 力近似成正比； ◆进给量增加，切 削力增加，但不成 正比； ◆切削速度对切削 力影响复杂（图1-16 ）
主切削力Fc（N）
981 784 588 5 19 28 35 55 100 切削速度 v（m/min） 130
Ⅱ
Ⅰ
Ⅲ
第Ⅱ变形区：靠近前刀面处 图1-5 切削部位三个变形区 ，切屑排出时受前刀面挤压与 摩擦。此变形区的变形是造成前刀面磨损和产生积屑瘤的 主要原因。 第Ⅲ变形区：已加工面受到后刀面挤压与摩擦，产生变 形。此区变形是造成已加工面加工硬化和残余应力的主要 原因。
1.1.2 切屑类型与变形系数
（1-6）
式中
CFc , CFp , CFf —— 与工件、刀具材料有关系数；
木材切削复习
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=ΠD.n/(6x10^4) m/s4.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/min6. 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α：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δ；前刀面与切削平面的夹角（作用与前角一样）；楔角β：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 sinθ切削宽度b：刀刃的工件长度在基面上得投影。
家具生产设备第二章木材切削基本理论
发展环保型切削液和干式切削技术，减少环境污染和资源浪费。
06
案例分析与实践应用
典型家具生产设备的切削性能分析
典型案例
对具有代表性的家具生产设备进行切削性能分析，如锯床、铣床、 刨床等。
性能评估
评估设备的切削速度、切削深度、切削精度等关键参数，以及切削 过程中的热量、切削力等物理量的变化。
数据分析
对实验结果进行数据分析，找出最优切削参数组 合，提高加工效率和工件质量。
实践应用
将优化后的切削参数应用于实际加工中，验证其 可行性和有效性。
智能切削加工技术的前景展望
技术发展趋势
随着人工智能、机器学习等技术的发展，智能切削加工技术将更 加成熟和普及。
自动化与智能化
通过集成传感器、机器视觉等技术，实现切削过程的自动化和智 能化控制，提高加工精度和效率。
新技术在木材切削中的应用与效果
1 2
新技术介绍
介ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ近年来在木材切削中应用的新技术，如激光 切割、水射流切割、高压气体切割等。
应用实例
提供新技术在木材切削中的实际应用案例，并分 析其效果和优势。
3
发展趋势
探讨新技术的未来发展趋势，以及在木材加工行 业中的潜在应用前景。
THANKS
感谢观看
03
木材切削的刀具与刀具材料
刀具的种类与结构
刀具的种类
锯、刨、铣、钻、车等，每种刀具都有其特定的应用场景和优缺点。
刀具的结构
刀具由刀头、刀柄、刀刃等部分组成，其中刀头是直接与木材接触的部分，需要 具备高硬度和耐磨性。
刀具材料的选择
刀具材料必须具备高硬度、高耐磨性 、高耐热性等特点，常用的刀具材料 有高速钢、硬质合金、陶瓷等。
木材切削1
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。
木材切削与刀具
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。
木材切削的基本理论
● 切削宽度 b 刀刃工作长度在
基面上的投影
● 切削面积 A=ab
16:11
a
第2章 木材切削的基本理论
木工机械
§2.2 切削区木材的变形 1.纵向切削(//)
刀刃垂直于纤维，刀具在纤维平面 内平行于纤维长度方向运动的切削 为纵向切削。
过程：刀具切入后，在Fy 的作用下，也发生轻微 超前开裂。切削层沿底面剪切破坏时，会带动切削层 以下木材形成“滚动剪切”破坏(早材先于晚材破坏) 。 屑片长度较纵I型短。
（1）纵Ⅰ型屑片：多角形
条件：木材抗劈性比较差，含水率较低；刀具前角 较大；切削层较厚。
过程：刀具靠刀尖切入木材，继而前刀面推挤切 削层，使其底面顺纹受剪，切削力的垂直分力Fy使切 削层劈裂；而后刀面压挤切削层以下木材。继续切入， 劈裂加大并超前于刃口。分离的屑片由于较厚在前刀 面作用下发生弯曲变形，并有可能折断。
● 切屑 切屑
制品
● 制品
第2章 木材切削的基本理论
刀具 制品
制品
多数，去掉者为切屑，留下者为制品，如刨、铣、磨、锯、钻；
少数，切屑就是制品，如旋切单板，刨切单板；
个别，被切掉的留下的都是制品： 如削片制材。
16:11
木工机械
§2.1 基本概念
二、切削运动 ◆ 主运动 主运动速度V(m/min) ◆ 进给运动 进给速度U(m/min）
一般V>>U时, αm<1o, 工程中用α 代替αw ， 当U较大时，则需考虑工作角度的减少问题。
16:11
木工机械
§2.1 基本概念
基面
五、切削层尺寸参数
◆ 切削层 刀具相对工件沿进给方向移动 一个进给量(Uz, Ustr)后，一个 刀齿正在切削的木材层。
木材切削原理与刀具
• “夹锯现象”消除的措施
• 为了消除夹锯现象，必须使锯路宽度大于锯身厚 度与两侧锯路壁木材的弹性恢复量之和。
• 常用的方法有两种：
• 一种是相邻两齿左右拨开，使相邻两齿切出的锯 路宽度大于锯身厚度及锯路两侧木材弹性恢复量， 采用这种方法的锯齿称拨料齿；
• 另一种是主刃增长，使主刃的长度大于锯身长度 与锯路侧壁的木材弹性恢复量，采用这种方法的 锯齿称压料齿。
外径Ｄ 由最大切削高度和锯机结构参数而定，一般以锯机说明
书规定的圆锯片直径为依据。常用圆锯片的直径为100-500mm。
• 锯身厚度S 同一直径的圆锯片中，有几种不同的厚度规格。 在满足切削要求前提下，尽量选用厚度小的圆锯片，以减少锯路损失。 常用的锯片厚度S为0.9～4.2mm。当锯厚小于1.1mm时，每隔0.1mm进 一级；大于1.1mm时，每隔0.2mm进一级。
4、新型铣刀
• （1）在刀刃部分焊接硬质合金等高耐磨刀具材料， 以提高刀刃的耐磨性，延长刀刃的使用时间，提 高机床利用率及工件的加工质量。
• （2）广泛应用不重磨刀片。这些刀片的刃口部分 多用硬质合金制造。不重磨刀片的广泛应用不仅 省掉了刃磨工时、提高了机床利用率，更重要的 是刀片靠机械定位，能保证所有刀尖在同一切削 圆上，从而大大提高了刀具的装配精度和加工质 量。
木材切削及其刀具
1、木材切削的基本概念
•木材切削：借助木工刀具按预定 表面切开木材以获得需要的尺寸、 形状和表面粗糙度的切削过程称为 木材切削。
•实现木材切削的三个基本要素是： 切削运动、刀和工件。
2、切削运动 在木材的切削过程中，刀具或工件按一定
的规律作相对运动，才能从工件上切下木材，这 个相对运动就是切削运动。
• 角度参数 圆锯片的后角α=5°-10°。前角的选择依
木材学第一章
五、剪切型切屑
产生条件：纤维倾斜角比较大的顺纹切削 特点：切削力变化较小，加工质量比较好
六、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
七、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 为获得较好的单板应采用小切削角、小楔角、刃口上加压紧装置 （压尺）、对木材进行水热处理等
① 前角γ ：前刀面与基面的夹角——对切屑的挤压； ② 后角α ：后刀面与切削平面的夹角——加工表面质量和后刀 面磨损； ③ 楔角β ：前、后刀面的夹角——利钝； ④ 切削角δ ：前刀面与切削平面的夹角——派生角度
基面上的角度：主偏角、副偏角等
γ +β +α = 90°
δ =β +α = 90°-γ
2 Ln v 6 104
(m / s )
L ——最大行程；
n ——每分钟往复次数
2、进给运动： 使多余切削层连续或逐步被切削的运动
U
U
Un Uz
Un n U z z n 1000 1000 (m / min)
注意单位
3、辅助运动：机床的调整、让刀运动等 4、运动的合成： 主运动和进给运动的合成
3、保证刀具一定耐用度前提下选取vmax，以提高生产效率。
注：精加工时由于加工余量小，背吃刀量不会太大，进给 量受表面粗糙度限制也很小，v 应尽可能大。
二、刀具与工件的各组成部分：
1、工件：
① 待加工表面 ② 加工表面 ③ 已加工表面
2、刀具：
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
木材切削基本理论
21、没有人陪你走一辈子，所以你要 适应孤 独，没 有人会 帮你一 辈子， 所以你 要奋斗 一生。 22、当眼泪流尽的时候，留下的应该 是坚强 。 23、要改变命运，首先改变自己。
24、勇气很有理由被当作人类德性之 首，因 为这种 德性保 证了所 有其余 的德性 。--温 斯顿． 丘吉尔 。 25、梯子的梯阶从来不是用来搁脚的 ，它只 是让人 们的脚 放上一 段时间 ，以便 让别一 只脚能 够再往 上登。