实木地板榫槽铣削力的试验分析

【目的】以实验为基础,研究实木地板榫槽铣削加工中切削参数对切削力的影响,为不同切削工艺下加工参数的优化以及设置提供参考依据,达到提高加工质量、延长刀具寿命并用以指导生产的目的。【方法】以山毛榉材地板为试验材料,运用木材切削机理对切削速度、进给速度及切削宽度3个参数进行单因素试验,并采集切削过程中随着切削参数变化产生的切削力值,揭示在顺铣和逆铣方式下不同切削参数对实木地板榫槽铣削力的影响规律。【结果】在不同铣削方式下,随着切削速度的增大,XYZ方向的切削力总体呈降低趋势;随着进给速度和切削宽度的增大呈现升高的趋势,顺铣加工时XYZ 3个方向的铣削力变化相比逆铣加工的波动趋势小,稳定性要好。通过对铣削力回归模型进行方差分析,可知R2(Fdown)=0.9490,R2(Fup)=0.8516,均接近1,回归效果显著,验证了铣削力模型的合理性。【结论】通过对比相同切削参数在不同工艺条件下产生的切削力变化,可知顺铣加工稳定性高于逆铣加工。     

三聚氰胺浸渍纸贴面刨花板铣削参数对加工质量的影响

【目的】采用硬质合金单齿柄铣刀铣削三聚氰胺浸渍纸贴面刨花板,对比不同铣削参数对刨花板铣削质量和铣削力的影响,为刨花板优质铣削加工利用提供理论依据。【方法】以刀具前角、铣削线速度、铣削深度为自变量,设计单齿柄铣刀铣削试验,对比不同铣削参数的铣削结果,研究刀具前角、铣削线速度、铣削深度对刨花板铣削质量和铣削力的影响;采用回归分析确定各铣削参数的显著性,建立铣削过程中铣削力和表面粗糙度的数学模型,通过响应优化确立最佳铣削参数范围并进行试验验证。【结果】1)刨花板铣削表面粗糙度随刀具转速增大而减小;2)铣削力随刀具前角增大而减小,随铣削线速度增大而减小,随铣削深度增加而增大;3)刀具前角、铣削线速度和铣削深度对切向铣削力和铣削质量的影响具有统计学意义,刀具前角、铣削线速度和铣削深度的交互作用对切向铣削力和铣削表面粗糙度具有显著贡献;4)当刀具前角、铣削线速度、铣削深度分别为5°、9.42 m·s^-1、1.5 mm时,可在保证铣削效率的基础上有效减少加工过程中的能耗、提高表面质量。【结论】刀具前角、铣削线速度、铣削深度等铣削参数对刨花板铣削质量和铣削力均有一定影响,这些参数...     

木结构构件钻削功率的影响因素

影响木构件钻削功率的因素较多,各因素对其影响程度有待比较。针对上述问题,基于刀具设计理论推导单位体积切削功公式,结合实际生产的需要,试验采用3种密度的木质材料、3种主轴转速、3种进给速度、3种刀具直径和2种结构的刀具,基于高精度功率分析仪测得不同组合下钻削加工的实时功率曲线,并将实时功率曲线与单位体积切削功结合后得到各影响因素对钻削功率的影响规律。结果表明,单位体积切削功与各影响因素之间关系趋势明显,可用于切削参数的选择。采用正交试验法,用单位体积切削功与实时功率曲线的最大值去评定各个影响因素的重要程度。分析结果表明,用切削时的最大功率值评定各个影响因素的重要程度依次为主轴转速刀具直径材料种类刀具结构进给速度,贡献率分别为37.92%,30.01%,20.03%,1.70%,0.13%;而用单位体积切削功评定时,依次为材料种类主轴转速刀具直径进给速度刀具结构,贡献率分别为54.16%,13.75%,12.15%,5.09%,4.57%。最后,讨论了钻削质量与功率的关系,基本试验现象是单位体积切削功越大,试样的灼烧缺陷越严重。在相同加工参数下,密度越大的材料灼烧缺陷越严重;刀具种类对功率的影响程度较小,但试样的切削质量受刀具结构影响较大。     

铣刀前角和切削参数对中密度纤维板 表面粗糙度的影响

通过分析金刚石刀具前角和切削参数对中密度纤维板表面粗糙度的影响，结果表明：随着刀具前角的增大， 切削质量改善；而随着每齿进给量或铣削深度的增大，切削质量均变差；对加工表面粗糙度影响最大的是每齿进给 量，其次为铣削深度和刀具前角。在刀具前角12°，每齿进给量0.5 mm，铣削深度1 mm 的最优参数组合时，MDF 的平均表面粗糙度较低，为3.82 μm。     

主轴转速和刀具前角对木塑复合材料切削性能的影响

木塑复合材料(WPC)是一种具有良好力学性能且环保的材料。以试验为基础,研究铣削过程中主轴转速和铣削刀具前角对木塑复合材料切削力和表面粗糙度的影响。采用单齿硬质合金铣刀对木塑复合材料进行铣削加工试验,主轴转速(8 000,9 000,10 000和11 000 r/min)和刀具前角(2°,6°和10°)为变量,平均切削厚度为定值,采集切削过程中的切削力值和加工后的表面粗糙度值,对其影响进行分析。切削合力随着主轴转速的增加而降低,表面粗糙度随着主轴转速的增加而增大;切削合力与表面粗糙度均随着刀具前角的增加而减小。刀具前角6°、主轴转速为8 000～11 000 r/min时,切削分力F_x、F_y以及切削合力F_r均随着转速升高而降低,表面粗糙度随转速增加而增加;从单因素分析可知,在显著性水平0.05下,主轴转速对切削合力影响显著,对表面粗糙度影响并不显著,建立切削合力与主轴转速回归方程：F_r=95.983-0.005n。在实际生产中,可以通过提高转速和刀具前角,来保证加工质量和提高加工效率。     

基于ABAQUS的圆锯片切削竹筒仿真试验研究

为降低伐竹机械工作过程中所受切削力，寻找最优切削参数组合，基于ABAQUS对圆锯片结构进行约束模态分析，对切削竹筒过程进行仿真模拟。通过单因素试验研究了圆锯片转速Vc、进给速度Vf、切削倾角θ和齿数Z对峰值切削力的影响，并以上述4个因素为影响因素，峰值切削力为评价指标进行正交试验以获得优化参数组合。结果表明：峰值切削力随着转速、进给速度和切削倾角的增加先减小后增大，随着齿数的增加而减小。当圆锯片转速为3 000 r/min、进给速度为0.2 m/s、倾斜角度为10°、齿数为40 T时，可在一定程度上降低圆锯片所受切削力，并且切削断面平整。研究结论可为伐竹机械的设计提供参考。     

基于直角自由切削的木塑复合材料切削质量研究北大核心

为探究不同刀具前角与切削厚度对木塑复合材料直角自由切削加工时切削力、切削温度及表面粗糙度的影响,采用直角自由切削方式,以3种不同因素水平设计12组试验,使用高速摄像机、压电测力仪、红外热成像仪分别进行切屑形态拍摄、切削力和切削区域温度的测定。结果表明:刀具前角与切削厚度会直接影响切削力、切削温度及表面粗糙度,且随着切削厚度的不同会产生不同形态的切屑。切削力、切削温度越大,表面粗糙度值也越大,即加工表面质量越差;切削力与切削温度越小,则加工表面质量越好。使用较小前角刀具加工较大切削厚度时,产生连续型切屑时的切削力、切削温度及表面粗糙度均大于使用较大前角刀具进行较小切削厚度加工时产生不连续型切屑时的值。因此,在木塑复合材料实际生产加工过程中,粗加工时可选择大切削厚度快速切除多余材料,精加工时则采用较大刀具前角和较小切削厚度以获得更好的加工表面质量,提升生产效率。     

螺旋铣削浸渍纸层压木质地板的表面粗糙度

采用正交试验研究螺旋角、进给速度和铣削深度对浸渍纸层压木质地板(强化木地板)表面粗糙度的影响。结果表明:地板表面粗糙度随着螺旋角的增大呈减小趋势,随着进给速度和铣削深度的增大呈增大趋势;各因素对地板表面粗糙度影响的顺序为:螺旋角铣削深度进给速度。综合考虑实际生产效率和切削质量,建议浸渍纸层压木质地板螺旋铣削的铣削参数为:螺旋角70°、进给速度60 m/min、铣削深度0.4 mm。     

涂层硬质合金刀具车削交趾黄檀的磨损特性

针对涂层木工刀具的磨损特性,通过涂层硬质合金刀具车削交趾黄檀试验,借助扫描电子显微镜及能谱仪对刀具的磨损表面进行观察分析,以研究在车削加工交趾黄檀工件时不同加工参数对涂层硬质合金刀具的磨损影响。根据试验结果可得:随着每层切削速度的增大,刀具的后刀面磨损量亦随之增加;然而随着切削路程的增大,不同的外层切削进给速度和成型切削进给速度对刀具后刀面磨损量的影响逐渐减小。在相同的加工参数条件下,随着切削路程的增加,刀具的涂层剥落先后顺序为Ti N-Al2O3-Ti C,直至涂层完全剥落,露出基体,最终涂层失效。在刀具涂层失效过程中,涂层常伴有片状脱落现象。在涂层完全失效后,刀具基体与工件主要产生氧化磨损和粘结磨损。因此,在车削加工木制工艺品时,选择合理角度结构的刀具,设定合理的加工参数,不仅可以提高加工效率,还可以提高刀具使用寿命。     

木材加工中心有关高功效加工若干重要问题的探讨

为了提高生产率，木材加工中心采用高速切削（HSC）技术，即提高主轴转速，切削速度和进给速度。现有机器主轴最高转速已提高到30000-40000r/min，同时刀具直径有变小的趋势，大直径刀具由于其不平衡度在高转速时离心力太大，会产生不良后果。     

超高压纯水和磨料水射流下的大果紫檀工艺参数优化分析

以大果紫檀为例,对其超高压纯水射流和磨料射流切割加工工艺进行参数优化。采用正交试验法,考虑切割压力、靶距、进给速度等因素对试件表面粗糙度的影响;通过显微分析,选择纯水射流和磨料射流的最优方案。主要结论表明:各因素影响大小依次为水射流压力,进给速度和靶距;纯水射流冲蚀能力低,试件表面主要受射流反弹影响,使整体粗糙度偏大;水射流动能越大,试件上表面撕裂现象严重,底部易产生加工波纹,影响试件表面整体粗糙度;磨料水射流主要表现为波纹多,易降低试件表面完整性。欲提高大果紫檀加工品质,需通过改善工艺增加加工光滑区范围。上述有助于为超高压水射流技术更好地应用于珍贵木材加工提供参考。     

铣刀前角和切削参数对中密度纤维板表面粗糙度的影响

通过分析金刚石刀具前角和切削参数对中密度纤维板表面粗糙度的影响,结果表明:随着刀具前角的增大,切削质量改善;而随着每齿进给量或铣削深度的增大,切削质量均变差;对加工表面粗糙度影响最大的是每齿进给量,其次为铣削深度和刀具前角。在刀具前角12°,每齿进给量0.5 mm,铣削深度1 mm的最优参数组合时,MDF的平均表面粗糙度较低,为3.82μm。     

丝秆驱动式无卡轴旋切机智能数控技术研究

丝杆驱动式无卡轴旋切机，由于其进给速度随着原木切削外径的逐渐减小而做非线性加速变化，并且加速曲线因单板切削厚度不同而不同。仅仅依靠单纯的机械结构很难满足宽范围的切屑厚度的旋切要求，而且进给速度的变化规律也难以通过机械技术得到准确反映。数控技术的研究与应用，能够有效解决宽范围切屑厚度变速进给技术问题，同时使设备的操作与使用设备的运行质量、加工质量和设备运行的经济效益。     

木材切削参数的初步研究

不同国家的自然条件和技术条件不同,所得木材切削参数各异.因此,必须逐步建立起我国自己的一整套木材切削参数. 我所与东北林学院木机系协作,于一九七三年开始对木材切削参数进行研究,经过在有关工厂与工人一起进行实验,在锯切方面取得了初步成果. 木材切削参数的研究内容包括测定锯切、铣削、钻削、车削、刨削、旋切等不同木材切削方式的切削功率或切削力,以及它们与主运动速度、进给速度、刀具的角度参数和尺度参数、锯路高度、切削深度、木材     

丝秆驱动式无卡轴旋切机智能数控技术研究

丝杆驱动式无卡轴旋切机 ,由于其进给速度随着原木切削外径的逐渐减小而做非线性加速变化 ,并且加速曲线因单板切屑厚度不同而不同。仅仅依靠单纯的机械结构很难满足宽范围的切屑厚度的旋切要求 ,而且进给速度的变化规律也难以通过机械技术得到准确反映。数控技术的研究与应用 ,能够有效解决宽范围切屑厚度变速进给技术问题 ,同时使设备的操作与使用更加智能化、自劫化 ,借以提高设备的运行质量、加工质量和设备运行的经济效益     

切削速度和切削厚度对纤维板切削力和表面粗糙度的影响

研究了纤维板铣削过程中切削速度和平均切削厚度对切削力和表面粗糙度的影响。结果表明:平行进给方向的切削分力Fx和垂直进给方向的切削分力Fy都会随着切削刃在工件中位置的变化而变化;切削分力Fx的最大值、切削分力Fy正值的最大值与负值的最小值的绝对值,以及表面粗糙度均随着平均切削厚度的增加而增大;高速铣削时的切削分力Fx的最大值、切削分力Fy正值的最大值和负值的最小值的绝对值,以及表面粗糙度均小于低速铣削时;当加工表面粗糙度要求相同时,高速铣削时的平均切削厚度可大于低速铣削时。因此,高速铣削不仅可以提高加工效率,还可以改善表面的加工质量。     

竹材定型弧铣机的研制

加工矩形竹片时上下两弧面的加工余量大,造成竹片坯料利用率低、铣削动力消耗大、刀具磨损严重.为解决上述问题研制出了竹材定型弧铣机.竹材定型弧铣机是以原竹经破竹加工而成的竹片坯条作为加工对象,能一次进行四面定宽定弧铣削加工,加工效率高,可提高竹材利用率25%以上.另外,该机还可显著降低切削加工能耗,具有结构紧凑、操作方便、加工精度高等优点.介绍了该设备的主要结构、工作原理以及进给机构、初定宽铣削机构、竹黄弧形铣削机构、竹青弧形铣削机构、终定宽铣削机构等部分的设计原则.     

无卡轴旋切机控制模型与系统设计

从无卡轴旋切机的原理出发。推导出刀具进给速度与驱动辊转速，驱动辊直径，圆木外径。切削厚度等参量之间的函数关系。并依据该变速进给模型。设计出新型的无卡轴旋切机控制系统。结果表明，该系统提高了单板的加工精度与木材的利用率。     

家具常用木材铣削性能研究

为改善杉木、橡胶木与榉木的铣削性能,通过正交试验,研究了杉木、橡胶木和榉木在不同铣削方式和方向的切削力、表面质量、切屑形成的变化规律。结果表明：切削力大小排序为榉木>橡胶木>杉木,螺旋铣削>锥形铣削>直齿铣削,切削方向X₃>X₂>X₁,影响切削力的主效应顺序为铣削方式>木材种类>铣削方向。表面粗糙度R_a大小排序为榉木>橡胶木>杉木,直齿铣削>锥形铣削>螺旋铣削,X₃>X₂>X₁,影响R_a的主效应顺序为木材种类>铣削方式>铣削方向。此外,根据已加工表面形貌特征,木材螺旋铣削后表面无明显崩边,锥形铣削后表面局部崩边,直齿铣削的表面有崩边和凹坑等异常损伤。木材直齿铣削的切屑形态为薄片状或长条状,螺旋铣削的切屑形态为螺旋状,锥形铣削的切屑形态为片状。家具材料进行粗加工时,建议采用直齿铣刀沿X₁方向进行加工...     

珍贵红木树种——大果紫檀简介

文章介绍了珍贵红木树种———大果紫檀的分布与引种情况,以及其适生条件、生长特性、采种育苗和造林技术等,为大果紫檀人工林的推广种植提供了技术支持。