木材切削原理(木材切削原理与刀具思考题)

   2022-11-25 zzmcsc175
核心提示:1. 木材切削原理与刀具思考题这是由于圆盘锯在锯木时,会克服摩擦力做功,这个功转化为内能,产生热量把木料烧焦。因为切割过程产生摩擦,摩擦生热,木材不是热的良导体,积蓄的热量导致木材烧焦,

1. 木材切削原理与刀具思考题

这是由于圆盘锯在锯木时,会克服摩擦力做功,这个功转化为内能,产生热量把木料烧焦。因为切割过程产生摩擦,摩擦生热,木材不是热的良导体,积蓄的热量导致木材烧焦,和钻木取火的道理是一样的。

1:锯齿不锋利了

2:转速太快了

3:木料太干了

2. 根据材料不同,切削刀具主要有

  要实现高速切削,刀具材料是关键。高速切削材料主要有硬质合金、涂层刀具、金属陶瓷、陶瓷、立方氮化硼和金刚石刀具。 硬质合金、涂层刀具、金属陶瓷、陶瓷、立方氮化硼和金刚石刀具。它们各有优点,适合不同的工件材料和不同的切削速度范围。必须注意的是刀具材料和工件材料副之间有一个适配性问题,即一种刀具材料与工件材料时性能良好,但加工另一种工件材料时却不理想,换句话说,不存在一种万能刀具材料可适用于所有工件材料的高速加工。   高速切削数控刀具材料必须根据所加工的工件材料和加工性质来选择。一般而言,陶瓷刀具、涂层刀具及CBN刀具适合于加工钢铁等黑色金属的高速加工;PCD刀具适合于对铝、镁、铜等有色金属高速加工。表中列出了上述刀具材料所适合加工的一些工件材料。   陶瓷刀具已应用于加工各种铸铁、钢件、热喷涂喷焊材料、镍基高温合金等。   金刚石刀具适合于加工非金属材料、有色金属及其合金。由于金刚石的热稳定性差,切削温度达到800℃时,就会失去其硬度。因为金刚石和铁有很强的化学亲和力,在高温下铁原子容易与碳原子相互作用使其转化为石墨结构,刀具极容易损坏,因此金刚石刀具不适合于加工钢铁类材料,在切削有色金属时,PCD刀具的寿命是硬质合金刀具的几十甚至几百倍。   立方碳化硼刀具既能胜任淬硬钢、轴承钢、高速钢、冷硬铸铁的粗、精车,又能胜任高温合金、热喷涂材料、硬质合金及其他难加工材料的高速切削。CBN刀具是实现以车代磨的最佳刀具之一。   2刀具   以下介绍在加工中心上加工壳体常用刀具。   1、铣刀   在面铣时,由于铣刀和工件之间的关系,尺寸和位置是重要的因素。在选择刀具时,工件的宽度决定铣刀的直径。对于加工小件而言,一般刀具直径比工件大30%是比较理想的,但是机床功率和稳定性在许多情况下起决定作用。面铣常常需要几次走刀才能完成。   在优化铣削效果时,铣刀的刀片是另一个重要因素。在任何一次铣削时如果同时参加切削的刀片数多于一个是优点,但同时参加切削的刀片数太多就是缺点。在切削时每一个切削刃不可能同时切削,所要求的功率和参加切削的切削刃多少有关。就切屑形成过程,切削刃负载以及加工结果来说,铣刀相对于工件的位置起到了重要作用。在面铣时,用一把比切削宽度大约大30%的铣刀并且将铣刀位置在接近于工件的中心,那么切屑厚度变化不大。在切入切出的切屑厚度比在中心切削时的切削厚度稍稍薄一些。   为了确保使用足够高的平均切屑厚度/每齿进给量,必须正确地确定适合于该工序的铣刀刀齿数。铣刀的齿距是有效切削刃之间的距离。可根据这个值将铣刀分为3个类型--密齿铣刀、疏齿铣刀、特密齿铣刀。   和铣削的切屑厚度有关的还有面铣刀的主偏角。主偏角是刀片主切削刃和工件表面之间的夹角,主要有45度、90度角和圆形刀片。切削力的方向变化随着主偏角的不同将发生很大的变化:主偏角为90度的铣刀主要产生径向力,作用在进给方向,这意味着被加工表面将不承受过多的压力,对于铣削结构较弱的工件是比较可靠。   主偏角为45度的铣刀其径向切削力和轴向大致是相等的,所以产生的压力比较均衡,对机床功率的要求也比较低,特别适合于铣削产生崩碎切屑的短屑材料工件。   圆形刀片的铣刀意味着主偏角从0度到90度连续变化,这主要取决于切削深度。这种刀片切削刃强度非常高,由于沿长切削刃方向产生的切屑比较薄,所以适合大的进给量。沿刀片径向切削力的方向在不断改变,而且在加工过程中所产生的压力将取决于切削深度。现代刀片几何槽形的研制使圆形刀片具有平稳的切削效应、对机床功率需求较低、稳定性好等优点。今天,它已不再是一种有效的粗铣刀,在面铣和立铣中都有广泛的应用。   相对于工件的进给方向和铣刀的旋转方向有两种方式。第一种是顺铣,铣刀的旋转方向和切削的进给方向是相同的,在开始切削时铣刀就咬住工件并切下最后的切屑。第二种是逆铣,铣刀的旋转方向和切削的进给方向是相反的,铣刀在开始切削之前必须在工件上滑移一段,以切削厚度为零开始,到切削结束时切削厚度达到最大。   在三面刃铣刀、某些立铣或面铣时,切削力有不同方向。面铣时,铣刀正好在工件的外侧,切削力的方向更应特别注意。顺铣时,切削力将工件压向工作台,逆铣时切削力使工件离开工作台。   由于顺铣的切削效果最好,通常首选顺铣,只有当机床存在螺纹间隙问题或者有顺铣解决不了的问题时,才考虑逆铣。   在理想状况下,铣刀直径应比工件宽度大,铣刀轴心线应该始终和工件中心线稍微离开一些距离。当刀具正对切削中心放置时,极易产生毛刺。切削刃进入切削和退出切削时径向切削力的方向将不断变化。机床主轴就可能振动并损坏,刀片可能碎裂而加工表面将十分粗糙。铣刀稍微偏离中心,切削力方向将不再波动——铣刀将会获得一种预载荷。我们可以把中心铣削比做在马路中心开车。   铣刀刀片每一次进入切削时,切削刃都要承受冲击载荷,载荷大小取决于切屑的横截面、工件材料和切削类型。切入切出时,切削刃和工件之间是否能正确咬合是一个重要方向。   在上图第一个图中,铣刀轴心线完全位于工件宽度外侧而且在切入时的冲击力是由刀片最外侧的刀尖承受的,这将意味着最初的冲击载荷由刀具最敏感的部位承受。铣刀最后也是以刀尖离开工件,也就是说刀片从开始切削到离开,切削力一直作用在最外侧的刀尖上,直到冲击力卸荷为止。上图第二个图中,铣刀的中心线正好位于工件边缘线上,当切屑厚度达到最大时刀片脱离切削,在切入切出时冲击载荷达到最大。上图第三个图中中铣刀轴心线位于工件宽度之内,切入时的最初冲击载荷沿切削刃由距离最敏感刀尖较远的部位承受,而且在退刀时刀片比较平稳的退出切削。   对于每一个刀片来说,当要退出切削时切削刃离开工件的方式是重要的。接近退刀时剩余的材料可能使刀片间隙多少有所减少。当切屑脱离工件时沿刀片前刀面将产生一个瞬时拉伸力并且在工件上常常产生毛刺。这个拉伸力在危险情况下危及切屑刃安全。   当铣刀轴心线和工件边缘线重合或接近工件的边缘线时(上图第二个图),情况将很严重。达到较好铣削的总结:   ①查机床的功率和刚度,以保证所需要的立铣刀直径能够在机床上使用。   ②主轴上刀具的悬伸尽可能达到最短。图铣刀轴线与工件位置对冲击载荷的影响   ③采用适合于该工序的正确的铣刀齿距以确保在切削时没有太多的刀片同时和工件啮合而引起振动,另一方面在铣削狭窄工件或铣削型腔时要确保有足够的刀片和工件啮合。   ④确保采用每刀片的进给量以便在切屑足够厚时能获得正确的切削效果从而减小刀具磨损。采用正前角槽形的可转位刀片,从而获得平稳的切削效果以及最低的功率。   ⑤选用适合于工件宽度的铣刀直径。   ⑥选用正确的主偏角。   ⑦正确的放置铣刀。   ⑧仅仅在必要时使用切削液。   ⑨遵循刀具保养及维修的规则并且监控刀具磨损。

3. 木材切削原理与刀具思考题汇总

切削刀具是机械制造中用于切削加工的工具。绝大多数的刀具是机用的,但也有手用的。由于机械制造中使用的刀具基本上都用于切削金属材料,所以“刀具”一词一般就理解为金属切削刀具。切削木材用的刀具则称为木工刀具。

很显然,切削刀具形成的表面特点就是锋利。

4. 木材切削原理与刀具期末考试南京林业大学

切削刀具是机械制造中用于切削加工的工具。绝大多数的刀具是机用的,但也有手用的。由于机械制造中使用的刀具基本上都用于切削金属材料,所以“刀具”一词一般就理解为金属切削刀具。切削木材用的刀具则称为木工刀具。

刀具按工件加工表面的形式可分为五类:

1、加工各种外表面的刀具,包括车刀、刨刀、铣刀、外表面拉刀和锉刀等;

2、 孔加工刀具,包括钻头、扩孔钻、镗刀、铰刀和内表面拉刀等;

3、螺纹加工刀具,包括丝锥、板牙、自动开合螺纹切头、螺纹车刀和螺纹铣刀等;

4、 齿轮加工刀具,包括滚刀、插齿刀、剃齿刀、锥齿轮加工刀具等;

5、 切断刀具,包括镶齿圆锯片、带锯、弓锯、切断车刀和锯片铣刀等等。

此外,还有组合刀具。

按切削运动方式和相应的刀刃形状,刀具又可分为三类:

6、通用刀具,如车刀、刨刀、铣刀(不包括成形的车刀、成形刨刀和成形铣刀)、镗刀、钻头、扩孔钻、铰刀和锯等;

7、成形刀具,这类刀具的刀刃具有与被加工工件断面相同或接近相同的形状,如成形车刀、成形刨刀、成形铣刀、拉刀、圆锥铰刀和各种螺纹加工刀具等;

8、展成刀具是用展成法加工齿轮的齿面或类似的工件,如滚刀、插齿刀、剃齿刀、锥齿轮刨刀和锥齿轮铣刀盘等。

结构

各种刀具的结构都由装夹部分和工作部分组成。整体结构刀具的装夹部分和工作部分都做在刀体上;镶齿结构刀具的工作部分(刀齿或刀片)则镶装在刀体上。

刀具的装夹部分有带孔和带柄两类。带孔刀具依靠内孔套装在机床的主轴或心轴上,借助轴向键或端面键传递扭转力矩,如圆柱形铣刀、套式面铣刀等。

带柄的刀具通常有矩形柄、圆柱柄和圆锥柄三种。车刀、刨刀等一般为矩形柄;圆锥柄靠锥度承受轴向推力,并借助摩擦力传递扭矩;圆柱柄一般适用于较小的麻花钻、立铣刀等刀具,切削时借助夹紧时所产生的摩擦力传递扭转力矩。很多带柄的刀具的柄部用低合金钢制成,而工作部分则用高速钢把两部分对焊而成。

刀具的工作部分就是产生和处理切屑的部分,包括刀刃、使切屑断碎或卷拢的结构、排屑或容储切屑的空间、切削液的通道等结构要素。有的刀具的工作部分就是切削部分,如车刀、刨刀、镗刀和铣刀等;有的刀具的工作部分则包含切削部分和校准部分,如钻头、扩孔钻、铰刀、内表面拉刀和丝锥等。切削部分的作用是用刀刃切除切屑,校准部分的作用是修光已切削的加工表面和引导刀具。

刀具工作部分的结构有整体式、焊接式和机械夹固式三种:

1、整体结构是在刀体上做出切削刃;

2、 焊接结构是把刀片钎焊到钢的刀体上;

3、 机械夹固结构又有两种,一种是把刀片夹固在刀体上,另一种是把钎焊好的刀头夹固在刀体上。

硬质合金刀具一般制成焊接结构或机械夹固结构;瓷刀具都采用机械夹固结构。

刀具切削部分的几何参数对切削效率的高低和加工质量的好坏有很大影响。增大前角,可减小前刀面挤压切削层时的塑性变形,减小切屑流经前面的摩擦阻力,从而减小切削力和切削热。但增大前角,同时会降低切削刃的强度,减小刀头的散热体积。

在选择刀具的角度时,需要考虑多种因素的影响,如工件材料、刀具材料、加工性质(粗、精加工)等,必须根据具体情况合理选择。通常讲的刀具角度,是指制造和测量用的标注角度在实际工作时,由于刀具的安装位置不同和切削运动方向的改变,实际工作的角度和标注的角度有所不同,但通常相差很小。

5. 木材削加工时主要工具是

 可以,如果换上锯片可以切木材的,还要看是哪种石材切割机, 即使切割机的结构可以切割刀片,但一些石材切割机也不方便切割木材。

通常切瓷砖时安装的锯片内孔为25.4mm,如果是内孔较大的锯片,还可通过加垫片的方式安装在锯片上使用,切时一定要戴安全防护眼镜,纹、缺口或折弯,并进行试运转确认是否正常。如果发现有上述缺陷或异常现象,应立即停止使用。

6. 木材切削原理与刀具思考题及答案

刀具是机械制造中用于切削加工的工具,又称切削工具。绝大多数的刀具是机用的,但也有手用的。由于机械制造中使用的刀具基本上都用于切削金属材料,所以“刀具”一词一般就理解为金属切削刀具。切削木材用的刀具则称为木工刀具。还有特别应用的一类刀具,用于地质勘探、打井、矿山钻探,称为矿山刀具。

7. 简述对刀具切削部分材料的基本要求

刀具材料必须具备高硬度、高耐磨性、足够的强度和韧性,还需具有高的耐热性(红硬性),即在高温下仍能保持足够硬度的性能。 常用车刀材料主要有高速钢和硬质合金。

1.高的硬度:硬度要求高于工件硬度;

2.良好的耐磨性;

3.足够的强度和韧性:以保证对切削抗力、冲击力与振动有足够的承受能力;

4.高的耐热性:能在高温下保持硬度、耐磨性、强度和韧性。

8. 木材切削原理与刀具考试试卷

主要课程:木材学、胶合材料学、热工学、机械设计制造基础、木材切削原理与刀具、电工与电子技术、投影制图、人体工效学、美学基础、专业绘画、建筑设计基础、造型原理。

专业实验:木材学、木材干燥、木材保护学、木工机械、厂内运输与气力输送、制材学、木制品及家具生产工艺学、家具检测、人造板表面装饰等。学制:4年。授予学位:工学学士。就业前景:主要到木材工业、家具制造业、室内工程等领域的企业、设计院、科研院所从事木材加工、室内设计、室内装饰的工作。分布院校: 【北京市】北京林业大学 【天津市】天津科技大学 【河北省】河北农业大学 【内蒙古自治区】内蒙古农业大学 【吉林省】北华大学 【黑龙江省】东北林业大学 【江苏省】南京林业大学 【浙江省】浙江林学院 【安徽省】安徽农业大学 【福建省】福建农林大学 【湖南省】中南林学院 【广东省】华南农业大学 【广西壮族自治区】广西大学 【四川省】四川农业大学 【云南省】西南林学院 【陕西省】西北农林科技大学

9. 切削原理与刀具试题

A、切削深度。影响切削力的因素:

1、机加设备自身的功率大小,它是切削力的客观条件;

2、所加工材料的种类;

3、刀具的种类和刀片参数的不同;

4、切削时的润滑条件。

扩展资料

切削力的来源:克服被加工材料对弹性变形的抗力;克服被加工材料对塑性变形的抗力;克服切屑对前刀面的摩擦力和刀具后刀面对过渡表面与已加工表面之间的摩擦力。

上述各力的总和形成作用在刀具上的合力Fr(国标为F)。为了实际应用,Fr可分解为相互垂直的Fx(国标为Ff)、Fy(国标为Fp)和Fz(国标为Fc)三个分力。

在车削时:Fz——切削力或切向力。它切于过渡表面并与基面垂直。Fz是计算车刀强度,设计机床零件,确定机床功率所必需的。Fx——进给力、轴向力或走刀力。

它是处于基面内并与工件轴线平行与走刀方向相反的力。Fx是设计走刀机构,计算车刀进给功率所必需的。Fy——切深抗力、或背向力、径向力、吃刀力。

它是处于基面内并与工件轴线垂直的力。Fy用来确定与工件加工精度有关的工件挠度,计算机床零件和车刀强度。它与工件在切削过程中产生的振动有关。

10. 一般情况下刀具切削部分的材料应具有哪些基本性能

车刀的角度主要有:前角、后角、副后角、刃倾角、主偏角、副偏角。

1、前角:前刀面与基面的夹角。前角的大小影响切削刃锋利程度及强度。增大前角可使刃口锋利,切削力减小,切削温度降低,但过大的前角,会使刃口强度降低,容易造成刃口损坏。取值范围为:-8°到+15°。选择前角的一般原则是:前角数值的大小与刀具切削部分材料、被加工材料、工作条件等都有关系。刀具切削部分材料性脆、强度低时,前角应取小值。工件材料强度和硬度低时,可选取较大前角。在重切削和有冲击的工作条件时,前角只能取较小值,有时甚至取负值。一般是在保证刀具刃口强度的条件下,尽量选用大前角。如硬质合金车刀加工钢材料时前角值可选5°-15°。

2、主后角: 主后刀面与切削平面间的夹角。其作用为减小后刀面与工件之间的摩擦。它也和前角一样影响刃口的强度和锋利程度。选择原则与前角相似,一般为2到8°。

3、主偏角: 主切削刃与进给方向间的夹角。其作用体现在影响切削刃工作长度、吃刀抗力、刀尖强度和散热条件。主偏角越小,吃刀抗力越大,切削刃工作长度越长,散热条件越好。

选择原则是:工件粗大刚性好时,可取小值;车细长轴时为了减少径向切削抗力,以免工件弯曲,宜选取较大的值。常用在15°到90°之间。

4、副偏角:副切削刃与进给反方向间的夹角。其作用是影响已加工表面的粗糙度,减小副偏角可使被加工表面光洁。选择原则是:精加工时,为提高已加工表面的质量,应选取较小的值,一般为5到10°。

5、刃倾角:主切削刃与基面间的夹角。主要作用是影响切屑流动方向和刀尖的强度。以刀柄底面为基准,主切削刃与刀柄底面平行时,刃倾角 =0,切屑沿垂直于主切削刃的方向流出。当刀尖为切削刃最低点时,刃倾角为负值,切屑流向已加工表面。当刀尖为主切削刃最高点时,刃倾角为正值,切屑流向待加工表面。一般刃倾角刃倾角取-5°到+10°。精加工时,为避免切屑划伤已加工表面,应取正值或零。粗加工或切削较硬的材料时,为提高刀头强度可取负值。

 
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