图示分析木材切削的表面缺陷原因及应对方法!

导读:
木材切削,是通过刀具作用于木材产生相对运动,以获取一定形状、尺寸和表面状态的木材制品的加工过程。是木材加工中占比重最大的一项基本工艺,其质量对胶合工艺和表面装饰工艺有重要影响。

木材切削,是通过刀具作用于木材产生相对运动,以获取一定形状、尺寸和表面状态的木材制品的加工过程。是木材加工中占比重最大的一项基本工艺,其质量对胶合工艺和表面装饰工艺有重要影响。

木材切削的机理涉及木材的力学性质、刀具的材料及其处理方法和几何形状、刀具与木材加工件的相对运动和实现某一运动的机构以及切削力等,已在生产实践和科学研究的基础上形成一门独立学科。

木材切削的几种主要形式

木材切削的形式有很多种,常见的方式如下:

锯切

木材加工中应用最广。锯子包括圆锯片、带锯条、框锯条、钢丝锯条,以及链锯(仅作横截用)等,是多刃切削工具。

每一齿是一个切削刃,它有前面(齿前)、后面(齿背)和两个侧面。前面和后面的相交线为主刃,前面和两个侧面的相交线为两个侧刃。两齿之间空隙处为齿槽。

圆锯切削为回转运动;带锯的工作区段以直线运动进行切削;框锯切削是直线往复运动,进给运动大多数为直线运动。切削方向有纵剖和横截两种,也可用于开槽、制榫。

图示分析木材切削的表面缺陷原因及应对方法!  

刨削

切削刀具刨刀与工件作相对直线运动一次完成切削过程。生产上所用刨削机或手工操作的刨子,多用于加工平面或刨出槽口、线角等;机械刨具有曲柄连杆、履带或链条驱动的刨光机、制造木丝的刨木丝机和单板刨切机等。

刨削的特点是工件和切削刀具二者之一必须固定安装,与另一件合并完成切削运动和进给运动。多数刨光机系将工件固定,切削工具同时作切削运动和进给运动。刨削方法工作效率低,但加工表面上可避免旋转刀具加工平面时出现的运动学不平度,所以难于用其他切削方法代替。

图示分析木材切削的表面缺陷原因及应对方法!  

铣削

切削工具为铣刀,可用以加工平面,成形表面,雕花表面,成形回转体等,以及铣削榫、槽等;还可将木材铣削成工艺木片,将原木削成方材及用于加工毛边板。铣刀刀头根据刀刃相对铣刀刀头轴线位置的不同而分为圆柱形、锥形、端面铣削 3种基本型式。

铣削用于平面加工时为圆周铣削,由于加工所得表面和刨削加工相似,所以习惯上将圆周铣削加工平面的铣刀、铣床称为刨刀、刨床。铣刀在切削过程中作高速回转运动。除加工成型回转体等零件外,进给大都为直线运动。两者所合成的切削过程运动轨迹为摆线。

由此在加工表面上形成波纹状的运动学不平度。圆周铣削有顺铣和逆铣之分,铣削刀具逆着工件进给方向旋转者为逆铣,反之为顺铣。通常压刨床和四面刨床用逆铣,制材削片联合机一般用顺铣。

图示分析木材切削的表面缺陷原因及应对方法!  

木材切削的常见缺陷

木纹凸起(弦切面)

缺陷类型:三类缺陷

特点:切削表面上早材与晚材部分不能形成相同的平滑表面而呈现凹凸状木纹,一般情况是晚材部分呈凸起状。

产生原因:加工早材部和晚材部的硬度相差显著的针叶材,切削高含水率的木材,以及使用磨损刀刃切削的场合最

图示分析木材切削的表面缺陷原因及应对方法!  

木毛刺(弦切面)

缺陷类型:三类缺陷

特点:木材表面纤维呈现竖起的木毛或绒毛状的木毛。

产生原因:切削表面的纤维或纤维束的一端被切断残留在加工面。

图示分析木材切削的表面缺陷原因及应对方法!  

波浪式刀痕(径切面)

缺陷类型:一类缺陷

特点:切削表面不是理想平面,而是波浪状表面。

产生原因:用装有数个刀齿的回转铣刀加工平面,游泳运动轨迹的原因而形成的。

图示分析木材切削的表面缺陷原因及应对方法!  

木纹隆起(端面)

缺陷类型:三类缺陷

特点:切削表面的纤维被剥离形成的小凹陷。

产生原因:横向切削早材和晚材的硬度相差显著的针叶材时易发生此种缺陷。

图示分析木材切削的表面缺陷原因及应对方法!  

刀痕(径切面)

缺陷类型:二类缺陷

特点:切削时,第一次和第二次切削的轨迹在交界处切削表面上产生的差异。

产生原因:用便携式手提刨进行切削时产生的。

避免方法:减少切削深度,重合刨刀移动轨迹等都可以减少刀痕切削缺陷的发生。

图示分析木材切削的表面缺陷原因及应对方法!  

木纹剥离(弦切面)

缺陷类型:三类缺陷

特点:切削表面上,晚材的一部分从早晚材的分界处分离开。

产生原因:用磨损刀具切削针叶材时,或给切削表面施加过大的切削力时易发生此种缺陷。

图示分析木材切削的表面缺陷原因及应对方法!  

滚动波纹及啃头(径切面)

缺陷类型:二类缺陷

特点:压刨床等采用滚筒进给方式时,滚筒沿板材长度方向在一些部位留下的滚筒状的凹痕,到达端部出现时称为啃头。

产生原因:出现滚筒凹痕因为是滚筒调整不当,发生啃头的原因主要是因为压紧机构调整不当或结构设计不合理。

图示分析木材切削的表面缺陷原因及应对方法!

图示分析木材切削的表面缺陷原因及应对方法!  

屑片压痕(径切面)

缺陷类型:二类缺陷

特点:在切削表面留下的压痕,一般呈现1cm左右长度的白斑状的痕迹。

产生原因:刀刃上附着切屑在切削表面留下的压痕。

图示分析木材切削的表面缺陷原因及应对方法!  

发生逆纹凹痕(弦切面)

缺陷类型:三类缺陷

特点:切削表面逆纹部分出现块状脱落或小纤维剥离而出现的凹痕。

产生原因:被切削材的纤维方向与切削方向成小角度倾斜时或切削斜纹理木材时,特别是切削含节子的木材时,易此种缺陷。

避免方法:切削节子的时候最好要有一定的刃倾角,并选择适当的切削条件。

图示分析木材切削的表面缺陷原因及应对方法!  

小 结

铣削加工时,可以避免出现二、三类缺陷,但出现一类缺陷是不可避免的。为了获得良好的加工表面,可用磨削或用刨削方式进行精加工。

但是,在使用平面刨削方式进行加工时,由于机械、刀具调整不好,切削参数选择不适当,这时也会出现二类和三类缺陷。因此,恰当调整切削加工机械、刀具,选择设定适当的切削参数是必须的。