木材铣削的特点及其加工工件表面的粗糙度

导读:
与其他木材切削方式相比,铣削具有更多特点

与其他木材切削方式相比,铣削具有更多特点:

1、木工铣刀的旋转速度高,柄铣刀可达10000 r/min,套装铣刀也可达2000-6000 r/min。

2、切削厚度随着刀齿在工件中的位置而变化。逆铣时,切削厚度由零增加到最大;顺铣时,切削厚度由最大值减少到零。

3、属于断续切削过程,在工件表面留下有规律的波纹(运动不平度),在一个切削层内,切削力起伏大,刀齿受到的机械冲击也大。

4、不完全铣削情况下,某一瞬间通常是一个刀齿在切削木材,刀齿切削时间短,在空气中冷却时间长,所以散热好。

木材铣削加工工件表面的粗糙度

工件经铣削后的表面,不可避免地仍具有一定的粗糙度。粗糙度包括下列各种不平度:

1、刀刃和刃磨表面的不平整在加工表面上留下的刀痕;

2、运动轨迹所产生的运动不平度(波纹);

3、加工表面木纤维被撕裂、崩掉、劈裂等所引起的破坏性不平度;

4、刀具—工件-机床系统的振动所引起的振动性不平度;

5、木材年轮等各处质地不同所引起的弹性恢复不平度;

6、木材本身的多孔性构造等所引的构造性不平度等。

上述各种类型的不平度往往重叠交错出现。除构造性不平度外,其它各类不平度都可以通过改进机床、刀具的设计和使用,改变或合理选用加工条件等降低或消除。

木材切削加工表面的缺陷与分析

1.木纹凸起(弦切面)

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容易发生此种缺陷。

2.木毛刺(弦切面)

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。

3.波浪式刀痕(径切面)

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。

4.木纹隆起(端面)

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。 

5.刀痕(径切面)

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。

6.木纹剥离(弦切面)

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。

7.滚动波纹及啃头(径切面)

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。

8.屑片压痕(径切面)

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。

9.发生逆纹凹痕(弦切面)

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。

分析: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。