木材切削与道具——第二章

第二章锯切和锯PDF文件以FinePrintpdfFactoryPro试用版创建一、锯齿要素：无论是哪一种锯，基本上都是由锯齿和锯身组成。1、锯齿：锯片上有齿边，使工件产生切屑的部分称动锯齿。由齿刃、前面、后面和齿槽等诸要素组成。锯条上不用来开齿的一侧称为锯背。2、锯身：用来夹持刀片或直接在其上作出锯齿的部分称为锯身，在锯切过程中锯通过锯身固定在锯机上，通常锯身起着支持锯齿和补充新锯齿材料的作用。22--11锯的特征锯的特征PDF文件以FinePrintpdfFactoryPro试用版创建锯齿的组成要素：1）齿类：锯齿的尖端部位。2）齿尖线：所有齿类的连接。3）齿槽：齿与齿之间的空间。4）齿槽底：齿槽的底部成圆弧状部分。5）齿槽底圆半径：齿槽底的圆弧半径。6）齿底线：所有齿槽底盯切的线。7）齿高：齿尖线与齿槽线之间的法向距离。（h）8）齿距：相邻二齿尖线的距离（t）9）主刃：锯齿齿类的主边AB。10）侧刃：两个侧边AE和BF。22--11锯的特征锯的特征PDF文件以FinePrintpdfFactoryPro试用版创建二、夹锯现象及防止方法：1、夹锯现象1）、锯路：锯切时木材被锯开的空间，尺寸：b、l、h2）、锯路壁：ABCD、EFGH3）、锯路底：ADHE4）、夹锯现象：锯切时，如果锯路的名义宽度与锯身的厚度相等，则由于锯路壁上木材的弹性回复，锯路壁对锯身将产生很大的压力，使锯身摩擦发热，甚至不能工作，这种现象称为夹锯。22--11锯的特征锯的特征PDF文件以FinePrintpdfFactoryPro试用版创建、防止夹锯现象的方法：防止夹锯现象的方法主要在于加宽锯路，使锯路宽度大于锯身厚度。通常有四种方法1）、拨料：将齿尖分别向左拨弯。2）、压料：将齿压偏。3）、内凹齿：将锯身制成梯形断面。4）、镶硬质合金：将锯齿部份镶上硬质合金块。3、、压料量和拨料量（扩齿量）1）、概念：压料或拨料后，锯路每边加宽的宽度S′。2）、横锯（横向锯切）：（进料方向）锯路壁垂直于纤维方向，横锯和横向切削是两个不同的概念横锯⎩⎨⎧⊥作侧刃作主刃：：#22--11锯的特征锯的特征PDF文件以FinePrintpdfFactoryPro试用版创建）、纵锯（纵向锯切）：锯路壁平行于纤维方向，纵锯不同于纵向（进料方向）切削。纵锯三、压料齿和拨料齿的切屑形状1、、压料齿的切屑形状1）、每齿进给量c：在锯条的运动距离等于一个齿距的时间内，木材送进的距离。2）、压料齿切屑形状：压料齿切削木材时，每一个齿都在锯路的全宽上切下切屑，所切下的切屑横断面可近似地看作长方形，如下图（b）情况下：，切屑的横断面面积等于：⎩⎨⎧⊥#作侧刃作主刃：：jsin⋅=Δcejsin⋅=bcbe▲22--11锯的特征锯的特征PDF文件以FinePrintpdfFactoryPro试用版创建、拨料齿的切屑形状拨料齿锯切木材时，每一齿都不是在锯路的全宽上切下切屑。右偏第一齿切下靠锯路壁右侧的小长方块，其宽度等于s，小于锯路宽度b，靠锯路左壁侧剩下一小方块未被切着，其宽度等于b-s。左偏第二齿切下靠锯路左壁的木材，上次剩下未被切着的小方块这次一同被切去。同时，又在靠锯路右壁剩下宽度也等于b－s的一小方块未被切着。所以第二齿切下的切屑横断面成L形，以下各齿切下的切屑横断面都成L形。L形切屑横断面面积为：e·s+e(b-s)=be=b·csinφ22--11锯的特征锯的特征PDF文件以FinePrintpdfFactoryPro试用版创建都相等，二种齿所切下的切屑横断面形状不同，但面积相等。设拨料齿的平均切屑厚度为所以：比较压料齿和拨料齿的切屑厚度可知：在b、c都相同的情况下，而拨料齿的切屑厚度大于压料齿的切屑厚度。3、压料齿和拨料齿的比较1）、拨料齿的切痕深。2）、拨料齿撕裂纤维的长度大，在锯路壁上造成的凹痕更深。3）、拨料齿齿尖上受力不平衡，使锯切过程中易于偏歪，影响锯切质量。qlsin⋅=⋅bcseqlsin⋅⋅=csbe22--11锯的特征锯的特征PDF文件以FinePrintpdfFactoryPro试用版创建四、纵锯和横锯的齿形1、纵锯齿形纵向锯切时，主刃作端向切削，切断纤维，侧刃作横向切削。下面分和两种齿形进行讨论。1）、纵锯时，若采用的锯齿进行锯切。锯切时，主刃切断纤维后，借前齿面的压力使已被切断的锯屑在锯路壁的平面中顺纤维裂开，而脱离原木材本体。显然，在这种情况下每个锯齿的两个侧刃只是修整已经剪坏的锯路壁，不起主要的切削作用。2）、纵锯时，若采用齿形锯切，锯切时，锯路内的木材，在前齿面法向力的水平分力作用力，无法沿锯路壁向锯路外剪切破坏，显然，切削条件很差。再加上锯路内形成的切屑在上述力的作用下压向锯路底，增加了切屑与锯路底的摩擦，因此用的锯齿进行纵锯是不恰当的。°90＜d°90＞d°90＜d°90＞d°90＞d22--11锯的特征锯的特征PDF文件以FinePrintpdfFactoryPro试用版创建综上分析：纵锯时，主刃是参加主要切削（┻），侧刃只起修平锯路壁的作用。因此，主要消耗是主刃，锯齿的齿形采用的直磨齿，拨料或压料。2、横锯齿形横向锯切时，主刃作横向切削，侧刃作端向切削。下面也分和两种齿形进行讨论。1）、横锯时，若采用的齿形切削木材，主刃沿锯路底横纤维分开木材，这时前侧刃作切削，仅切断与其刃口相接触的木材纤维，而留下大部分未切断的木材纤维，锯路内被前齿面推压的木材，不再象纵锯时那样沿锯路壁剪坏，而是极其费力地在垂直纤维方向拉坏，用这种齿形横锯木材，不但锯切功率增加，而且锯路壁很粗糙，锯切质量很差，显然，用齿形是不适宜的。°90d22--11锯的特征锯的特征°90d°90d°90d°90dPDF文件以FinePrintpdfFactoryPro试用版创建）、横据时，若采用的齿形切削木材，这时，两个侧刃逐渐先接触木材作端向切削，切断锯路壁的纤维。然后，在锯齿前面作用下，主刃只要用较小的力即可把被分开的木材推离开锯路底（主刃作＃），显然，横锯时采用的锯齿是适宜的，这时的功率消耗主要在侧刃，主刃作＃切削，耗功较少。另外，由于端向切削的锯路壁木材的弹性恢复较大，所以横锯时侧刃必须改善其工作条件：斜磨前齿面或减小切削角。但是，斜磨前齿面后，一条侧刃的切削角小于90，，但另一条侧刃切削角却大于90，即，显然的侧刃工作条件很差，为了解决这一矛盾，可借助于拨料，将的侧刃拨向锯路壁一侧，使这条切削条件良好的侧刃参加切削，同时控制进料速度，使位于锯路中部的侧刃不切削木材。综上分析，横锯时侧刃参与主要切削（⊥），消耗功率较大，在锯齿前面作用下，作＃切削的主刃只要用较小的力即可把被分开的木材（即切屑）推离开锯路底，因此，锯齿齿形应采用的斜磨、拨料。°90d°90d°90d°90d°90d°90d22--11锯的特征锯的特征°90d°90dPDF文件以FinePrintpdfFactoryPro试用版创建带锯锯切，是在带锯条被锯轮带动，并在作直线运动的一般锯条上锯切木材，木材则垂直于锯条运动的方向等速送进，所以，带锯锯切时，主运动和进给运动都是等速直线运动，二运动的合成运动为切削运动。所以，切削轨迹是倾斜的直线。一、带锯锯切运动关系：1、主运动速度带锯锯切主运动速度等于锯轮的圆周速度：其中：D－锯轮直径（mm）n－锯轮转速（r/min）22--22带锯的锯切运动学带锯的锯切运动学)/(1064smnDV×⋅⋅=pPDF文件以FinePrintpdfFactoryPro试用版创建、进给速度设为锯轮一转时间内木材送进的距离，称每转进给量。为每齿进给量，则于是进给速度为：3、主运动速度与进给速度关系：二、切屑几何系数带锯锯切时，主运动和进给速度不变，合成切削速度也不变，因此，在带锯加工出来的材面上，可以观察到一条条倾斜直线状的锯痕，这就是带锯锯切时切削轨迹——斜直线。由切前轨迹，可计算切屑的厚度e和切屑长度l。切屑厚度：切屑长度：）（mmΔ)(mmcZc⋅=Δ44106106×⋅⋅=×⋅Δ=nZcnUtctcVU∴=1Jjlsinsincsbece⋅=⋅=ΔJsinhl=PDF文件以FinePrintpdfFactoryPro试用版创建圆锯的锯切运动学圆锯的锯切运动学圆锯锯切时，锯片作等速旋转运动，木材作等速直线运动，因此，切削轨迹为摆线，在具体计算切屑形状时，近似地当作园弧曲线，如右图中的圆弧虚线。1、主运动速度设Z—锯片的总齿数t—齿距2、进给速度设－锯片一转内的进给量。c－每齿进给量。)/(10610644smntZnDVDtZ×⋅⋅=×⋅=⋅=⋅ppΔ)/(10610644smnZcnUZc×⋅⋅=×⋅Δ=⋅=ΔPDF文件以FinePrintpdfFactoryPro试用版创建、进给速度与主运动速度的关系：4、运动遇角圆锯锯切时，运动遇角是变化的，在锯路最高点时，角最小，在锯路最低点时，角最大。计算时取其平均值。通常取锯路高度中点的角作为平均运动遇角。设a－锯片中心到木材下表面的高度。h－锯路高度。R－锯片的半径。则:1=tcVUJJJpJJJRhaavcRhaRhaCOSPP22cos;222+=+=+=JJPDF文件以FinePrintpdfFactoryPro试用版创建锯是木材加工中应用最广泛的一种刀具，按照锯身的形状可分为下列几种：条状锯（框锯条、狐尾锯、镂锯等）盘状锯（圆锯片）带状锯（带锯条）链锯筒状锯球状锯其中以带锯条、圆锯片、框锯条三种应用最广泛。一、锯齿的结构要素及齿形：1、锯齿的结构要素：锯齿相仿于刀，因此其结构要求也与切刀类似。锯齿主要组成部分有：1）锯齿前面：刀具上与锯屑相接触的表面（AB直线）2）锯齿后面：刀具上相对木材的加工表面的表面（AC）22--44锯锯PDF文件以FinePrintpdfFactoryPro试用版创建）齿尖：锯齿前面与后面的交线4）齿槽底：C部分5）齿槽：以锯齿前面、齿槽底、齿背和齿尖线围起来的空间。锯齿的主要尺寸参数有：1）齿距t：是两个相邻锯齿齿尖之间的距离。2）齿高h：是齿尖线和齿底线之间的距离。3）齿槽底圆弧半径r。锯齿的主要角度参数有：1）前角γ：垂面与齿前面之间的夹角。2）后角α：切削平面与齿后面之间的夹角。3）楔角β：齿前面与齿后面之间的夹角。4）切削角δ：切削平面与齿前面之间的夹角。PDF文件以FinePrintpdfFactoryPro试用版创建、基本齿形：Ⅰ、横锯齿：特点：切削角δ≥90ºⅡ、纵锯齿：特点：切削角δ90º1）直背齿：特点：齿背直线状，锉锯方便，锯齿强度弱，适用于锯的软材，或木材进给速度不能太大。2）折背齿、凸背齿：特点：适当增大楔角β时，对于齿槽面积影响不大，故能提高齿的强度，宜用于锯切软硬的木材，不好锉齿。3）平槽齿（直槽齿