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

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我想分享的木工机械工具知识

刀具角度

该工具依靠其切割部分来切割木材。因此,工具的角度应该指工具的切割部分的角度。事实上,楔形刀具本身只有前刀和后刀之间的角度,可直接在刀具上测量,影响切削的其他角度与刀具和工件的相对运动方向有关,需要通过坐标平面确定。为了在切削过程中反映刀具几何形状的功能,通常选择以下两个坐标平面。

(1)切割面:

通过切削刃与加工表面相切的平面。即,主运动速度矢量V的平面和切削刃。当主运动是线性运动并且切削刃是直线时,切削平面与加工表面重合。当主运动是旋转运动时,切割平面的位置随着切削刃的位置改变而改变。

(2)基地:

切削刃垂直于主运动速度矢量V,即垂直于切削平面的平面。如果主运动是旋转运动,则基础表面由工具或工件的旋转轴指示。

当在上述坐标系中测量刀具角度时,角度的大小根据测量平面相对于切削刃的位置而变化。据说垂直于基面上的切削刃投射的法线截面是测量平面。在该平面中测量的刀具角度是在设计和制造刀具时在刀具图纸上标记的刀具角度参数,以及在刀具磨削时需要保持的刀具角度参数。

木工工具标记的角度参数是

(1)前角y:

前刀面和基面之间的角度。表示前刀面相对于基面的倾斜度,主要影响切屑的变形。当当前刀具表面与基面重合时,前角为零。在图12中,前刀面相对于基面顺时针倾斜,前角为“+”值,逆时针方向倾斜,前角为“1”值。

(2)后角a:

侧面与切割平面之间的角度。表示后刀面相对于切削平面的倾斜度,主要影响刀具背面与工件之间的摩擦力。

(3)楔角B:

前刀面和后刀面之间的角度。它反映了工具切割部分的锋利度和强度。

(4)切割角度8:

在实际切削过程中,刀具的角度会受到切削运动,切削刃安装高度和刀具磨损等因素的影响。换句话说,工具的工作角度不等于标签的角度。下面仅以切削运动对刀具的影响为例进行分析。

确定工具被标记的角度的坐标平面 - 切割平面 - 是由主运动速度矢量V和切割边缘形成的平面。如果刀具只用一个主运动完成切削过程,那么标记角度就是工作角度;

如果工具依赖于同时的主运动和进给运动来切割木材,那么相对新的运动平面矢量(V)偏离主运动速度矢量(V)-a [an=arctan(U/V)],并且相应的新切割平面它也偏离原始切割平面-an,因此工具的实际工作后角为aw=a-am(图1-4),小于原始切割平面。

通常主运动速度远大于进给运动速度,并且角度小于1°,因此工件的角度可以用标记的角度代替。只有当主运动速度和进给运动速度之间的差异很小时,才需要考虑工具的工作角度。

前刀面和切削平面之间的角度。表示前刀面相对于切削平面的倾斜度。在切割过程中,切割角度的影响与前角的影响相同。它使用相反的数量概念来表达前角的影响。换句话说,如果前角大,则相应的切割角度小。

设计师设计这些木工工具不仅要考虑外观的美感,还要考虑到各种因素,如耐压,抗冲击和人体的整合。对于一些家具五金应用,如果合理设计木工工具的角度参数,不仅可以延长工具的使用寿命,而且比角度参数设计更方便使用。

木工工具常用角度选择

铣刀后角α的主要功能是减小侧面与切割平面木材之间的摩擦,通常在8-15°的范围内。

铣刀的前角γ由工件的材料特性,工件的高度和工具的材料决定。

件下,应适当减小前角γ以增大楔角β。

当工件具有大的截头形状时,应检查齿廓的最低点的楔角β。

对于碳钢(碳素工具钢,合金工具钢和高速钢)铣刀,βmin> 30°;

对于硬质合金铣刀,βmin> 45°。

当最低楔角不令人满意时,可以降低选定的前角和后角,以增加最低点的楔角。

加工实木

(1)木工工具最典型的应用是加工实木。设计实木木工工具时,根据加工的实木的硬度(密度),工具前角的合适范围在10°到25°之间。除了木材的硬度外,前角的大小还受到机器结构、工具结构、耐久性、锋利度等的限制。立轴机器和机器工具的前角显然不能设计相同。

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(2)一般立式机床刀具的前角一般设计为15°左右(此处为刀具最大外圆的前角)。靠近中心的前角一般大于35°。也就是说:离中心越远,前角越小;相反,镰刀离中心越远,前角越大。当然,文件是受客户要求约束的,有时必须做成没有前角的结构(即0°前角)。垂直轴机床刀具不会形成0°前角。这里经验的后角一般为15°,镰刀不一定,有些镰刀受结构限制,后角可能会很大(以防干扰)。

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软材料加工

(1)木工刀加工有机玻璃、纸复合材料、塑料、织物合成材料等软性材料时,应使用前角,使材料变软,使用越来越大的前角。而背角,此时刀具主要考虑使用寿命,但锋利度,其主要目的是获得更理想的粗糙度(光滑度)。只要工具结构允许,我们通常会使前后角尽可能大。

刨花板、贴纸板、三聚氰胺板等材料加工

木工工具一般为板类设计前角,一般前角为15°至35°,最常用的是15°至20°,后角一般为15°至20°。这样,既考虑了锋利又充分的使用寿命。

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刀具角度

该工具依靠其切割部分来切割木材。因此,工具的角度应该指工具的切割部分的角度。事实上,楔形刀具本身只有前刀和后刀之间的角度,可直接在刀具上测量,影响切削的其他角度与刀具和工件的相对运动方向有关,需要通过坐标平面确定。为了在切削过程中反映刀具几何形状的功能,通常选择以下两个坐标平面。

(1)切割面:

通过切削刃与加工表面相切的平面。即,主运动速度矢量V的平面和切削刃。当主运动是线性运动并且切削刃是直线时,切削平面与加工表面重合。当主运动是旋转运动时,切割平面的位置随着切削刃的位置改变而改变。

(2)基地:

切削刃垂直于主运动速度矢量V,即垂直于切削平面的平面。如果主运动是旋转运动,则基础表面由工具或工件的旋转轴指示。

当在上述坐标系中测量刀具角度时,角度的大小根据测量平面相对于切削刃的位置而变化。据说垂直于基面上的切削刃投射的法线截面是测量平面。在该平面中测量的刀具角度是在设计和制造刀具时在刀具图纸上标记的刀具角度参数,以及在刀具磨削时需要保持的刀具角度参数。

木工工具标记的角度参数是

(1)前角y:

前刀面和基面之间的角度。表示前刀面相对于基面的倾斜度,主要影响切屑的变形。当当前刀具表面与基面重合时,前角为零。在图12中,前刀面相对于基面顺时针倾斜,前角为“+”值,逆时针方向倾斜,前角为“1”值。

(2)后角a:

侧面与切割平面之间的角度。表示后刀面相对于切削平面的倾斜度,主要影响刀具背面与工件之间的摩擦力。

(3)楔角B:

前刀面和后刀面之间的角度。它反映了工具切割部分的锋利度和强度。

(4)切割角度8:

在实际切削过程中,刀具的角度会受到切削运动,切削刃安装高度和刀具磨损等因素的影响。换句话说,工具的工作角度不等于标签的角度。下面仅以切削运动对刀具的影响为例进行分析。

确定工具被标记的角度的坐标平面 - 切割平面 - 是由主运动速度矢量V和切割边缘形成的平面。如果刀具只用一个主运动完成切削过程,那么标记角度就是工作角度;

如果工具依赖于同时的主运动和进给运动来切割木材,那么相对新的运动平面矢量(V)偏离主运动速度矢量(V)-a [an=arctan(U/V)],并且相应的新切割平面它也偏离原始切割平面-an,因此工具的实际工作后角为aw=a-am(图1-4),小于原始切割平面。

通常主运动速度远大于进给运动速度,并且角度小于1°,因此工件的角度可以用标记的角度代替。只有当主运动速度和进给运动速度之间的差异很小时,才需要考虑工具的工作角度。

前刀面和切削平面之间的角度。表示前刀面相对于切削平面的倾斜度。在切割过程中,切割角度的影响与前角的影响相同。它使用相反的数量概念来表达前角的影响。换句话说,如果前角大,则相应的切割角度小。

设计师设计这些木工工具不仅要考虑外观的美感,还要考虑到各种因素,如耐压,抗冲击和人体的整合。对于一些家具五金应用,如果合理设计木工工具的角度参数,不仅可以延长工具的使用寿命,而且比角度参数设计更方便使用。

木工工具常用角度选择

铣刀后角α的主要功能是减小侧面与切割平面木材之间的摩擦,通常在8-15°的范围内。

铣刀的前角γ由工件的材料特性,工件的高度和工具的材料决定。

件下,应适当减小前角γ以增大楔角β。

当工件具有大的截头形状时,应检查齿廓的最低点的楔角β。

对于碳钢(碳素工具钢,合金工具钢和高速钢)铣刀,βmin> 30°;

对于硬质合金铣刀,βmin> 45°。

当最低楔角不令人满意时,可以降低选定的前角和后角,以增加最低点的楔角。

加工实木

(1)木工工具最典型的应用是加工实木。在设计实木木工工具时,根据加工实木的硬度(密度),工具前角的合适范围在10°到25°之间。除了木材的硬度外,前角的大小受机器结构,工具结构,耐用性,锋利度等的限制。立轴机床和机床工具的前角明显可以设计不一样。

(2)一般立轴机床的前角广泛设计为约15°(这里是工具最大外圈的前角)。中心附近的前角的角度通常大于35°。也就是说:离中心越远,前角越小;相反,镰刀离中心越远,前角越大。当然,文件受客户要求的约束,有时必须将其制成没有前角的结构(即0°前角)。垂直轴机床刀具不会形成0°前角。这里的经验的后角通常是15°,镰刀不一定,一些镰刀受到结构的限制,并且后角可以做得非常大(以防止干扰)。

加工软材料

(1)木工刀具在加工有机玻璃,纸复合材料,塑料,织物合成材料等软材料时,应使用前角,使用越来越大的前角,使材料变得更柔软,更柔软。而后角,此时的工具主要考虑使用寿命而不是锐度,其主要目的是获得更理想的粗糙度(光滑度)。只要工具结构允许,我们通常会使前后角尽可能大。

刨花板,贴纸板,三聚氰胺板等材料的加工

木工工具一般设计为板型的前角,一般前角为15°至35°,最常用的是15°至20°,后角一般为15°至20°。通过这种方式,可以考虑尖锐和充足的使用寿命。