木材切削原理与刀具之旋切及旋刀
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。
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：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。
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。
旋切及旋切机ppt课件
刀床
38
无卡轴旋切机
二、进给机构（进刀座）
1、进刀座的作用是什么？
将进给箱的输出轴或快速进退电机的回转运动转变为直线运动。
2、进刀座由什么组成？
进刀座由定比传动齿轮、丝杆螺母机构、主滑块等组成。
概述 主传动系统 卡轴箱 进给机构
刀床
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无卡轴旋切机
二、进给机构（进刀座）
进刀座结构示意图
40
二、进给机构（进刀座）
BQK1626/8数控液压双卡轴旋切机
概述 主传动系统 卡轴箱 进给机构
刀床
7
无卡轴旋切机
三、各类旋切机外形
BQ1315/5A机械单卡轴旋切机
概述 主传动系统 卡轴箱 进给机构
刀床
8
无卡轴旋切机
三、各类旋切机外形
机械单卡八尺旋切机
概述 主传动系统 卡轴箱 进给机构
刀床
9
无卡轴旋切机
三、各类旋切机外形
主运动和进给运动为什么要共用一个电动机驱动？
旋切机的进给运动和主运动一般共用一个电动机驱动，以 保证进给运动和主运动之间维持严格的运动联系，即当卡 轴的转速改变时，每转的进给量仍保持不变，从而保证单 板的厚度不变。
概述 主传动系统 卡轴箱 进给机构
刀床
35
无卡轴旋切机
一、进给箱
主传动轴Ⅰ 塔轮组 滑移齿轮块1
3－右卡轴（夹紧卡轴）
4－主电机
5－刀床
6－旋刀
7－压尺
8－进给丝杆
9－进给变速箱（改变单板厚度）
10－手轮
11－右卡轴快速进退电机
12－皮带传动
13－刀床快速进退电机
14－传动链
15－锥齿轮副
进给机构
【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。
木材旋切机的换刀技术原理
木材旋切机的换刀技术原理木材旋切机的换刀技术原理主要包括以下几个方面：机械结构、工作方式、刀具选择和换刀步骤。
机械结构方面，木材旋切机主要由机架、进给装置、刀盘、主驱动装置和床身组成。
其中，刀盘是安装刀具的部分，主驱动装置提供旋转力矩，而床身负责固定工件。
工作方式方面，木材旋切机通过旋转工件的方法，将圆木或方木加工成扁平的、连续的薄片或薄条。
在旋切过程中，木材会慢慢前进，使得刀具能够不断切削木材表面，从而实现木材的修整和剥离。
刀具选择方面，木材旋切机可以根据不同的需求选择不同类型的刀具。
常见的刀具包括切削刀盘、瑞典切削刀、硬质合金刀和红山榉刀等。
刀具的选取既要考虑到木材的材质和湿度，也要考虑到旋切机的工作要求和效果。
换刀步骤方面，木材旋切机通常需要进行周期性的刀具维护和更换。
换刀步骤如下：1. 停机：在换刀之前，首先需要将木材旋切机停机并切断电源，确保安全操作。
2. 卸下刀具：打开机架和床身的保护罩，找到刀盘，并使用相应的工具将固定刀具的螺丝松开。
然后，将刀具从刀盘上取下，放置在指定的位置。
3. 清洁和检查：取下刀具后，应对刀盘进行清洁和检查。
清除刀盘上的木屑和积灰，检查刀盘表面是否平整，以及刀孔是否有磨损或损坏。
4. 安装新刀具：根据旋切要求，选取合适的刀具，并将其安装到刀盘上。
使用正确的螺丝固定刀具，并确保刀具安装牢固。
5. 测试：刀具更换完成后，重新启动木材旋切机，并进行空载测试。
检查刀具是否装配正确，旋转是否正常，以及是否有异常噪音或振动。
6. 调整和校准：根据实际情况，进行必要的调整和校准。
包括调整切割速度、进给速度和刀具的切削角度等参数，以及调整床身和刀盘的位置。
通过以上步骤，木材旋切机的换刀工作完成。
需要注意的是，在操作过程中，要遵循安全操作规程，戴好个人防护用品，并确保工作环境干净整洁，防止木屑堆积和跌倒等意外事故的发生。
总的来说，木材旋切机的换刀技术原理是基于机械结构和工作方式的，结合刀具选择和换刀步骤，使得木材旋切机能够高效、安全地完成木材加工任务。
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。
第一章 木材切削的基本原理
(m / min)
注意单位
第一章 木材切削的基本原理
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（切削运动） 切削运动形式： 一个直线运动： 刨削、拉削 一个回转运动： 圆盘拉刀 一个直线运动与一个回转运动：铣、钻、车、圆 锯 两个回转运动： 铣削回转体、仿形铣削 两个直线运动： 带锯 5、切削用量： 切削速度(v)；进给速度(u)；背吃刀量(a)
第一章 木材切削的基本原理
α
αm αw
u
γw
v’ v 带锯条锯切时的工作角度
第一章 木材切削的基本原理
四、木材切削的特点：
1、高速切削
（一般：v=40～70m/s，最高可达120m/s n=3000～12000r/min，最高可达40000r/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
第一章 木材切削的基本原理
五、切削力的计算（经验公式）：
1、薄切削： （a < 0.1 mm）
◆ 基本方向：
p=
◆ 过渡方向：
(C ρ − 0.8) ⋅ k a
+ 8k + ( A ⋅ δ + B ⋅ v − C )
pg =
(C ρ − 0.8) ⋅ k g a
+ 8k g + ( Ag ⋅ δ + Bg ⋅ v − C g )
第一章 木材切削的基本原理
（二）切屑的形态
1、流线型切屑 切削力变化稳定；切削过程连续，光滑的螺旋 状切屑； 形成条件：薄切削，小切削角，含水率高； 形成机理：纵向切削时产生超越裂缝（先行于 刃口的开口破坏 ），超越裂缝随着刀具刃口的前进 而形成连续的带状切屑；