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1、家具生产设备,东北林业大学材料科学与工程学院 耿绍辉,第二节 家具设备的现状及发展趋势,一、家具设备的现状实木家具/板式家具设备、生产方式二、家具设备的发展趋势提高生产率/提高加工精度/提高木材综合利用率/安全无公害/柔性化加工,第三节 家具生产设备的特点,切削速度高部分零件制造精度较低噪声高粉尘多刀具品种多贯通进给方式多,第四节 木工机床的分类和型号编制,一、木工机床的分类 切削/非切削类通用/专用/专门化木工机床/人造板及木质纤维加工设备/木材处理机械普通/自动化(半自动化)木工机床手工/自控/数控,二、木工机床的型号编制方法,1.类代号(分为13大类)2.通用特性及结构特性代号(无内容可
2、省略)3.组代号(类下分组/用阿拉伯数字表示)4.系代号(组下分系列/用阿拉伯数字表示)5.主参数或设计顺序号6.第二主参数(无内容可省略)7.重大改进序号(无内容可省略)8.同一型号变型代号(无内容可省略),通用木工机床型号示例：MJ104，最大锯片直径为400mm的手动进给木工圆锯机；MJ3210，锯轮直径为1000mm的跑车木工带锯机；MB106，最大加工宽度为600mm的单面木工压刨；MB504，最大加工宽度为400mm的木工平刨；MZ515，最大钻孔直径为50mm立式单轴木工钻床。,第五节 评定木工机床的技术经济指标,工艺可能性1）机床可以完成工序的种类2）加工材料的类型、材料和尺寸
3、范围3）适用的生产规模4）加工零件的成本加工精度和表面光洁度生产率和自动化程度结构、制造和维修安全性和工作可靠性效率、使用期限和生产成本,第二章 木材切削基本理论,第一节 木材切削的基本概念 第二节 木工刀具材料及其合理选择,第一节 木材切削的基本概念,一、切削运动 二、刀具和工件各组成部分三、刀具角度 四、切削层尺寸参数,一、切削运动(v),为主运动和进给运动的合成运动主运动(v): 从工件上切除切屑而形成新表面所需要的基本运动.进给运动(u): 使切屑连续或逐步从工件上切下所需的运动.切削运动: v = v+ u (矢量和),D刀具直径n刀具转速Uz每齿进给量 z铣刀齿数,二、刀具和工件各
4、组成部分,待加工表面: 即将切去切屑的工件表面已加工表面: 已切去切屑而形成的工件表面加工表面: 刀刃正在切削的工件表面前刀面: 使切屑沿其排出的刀具表面后刀面: 面对加工表面并与其相互作用的刀具表面切削刃(主刃): 前刀面与后刀面相交部分侧刀面: 楔形四面体中除前后刀面的另两个刀面侧刀刃: 前刀面与侧刀面相交部分,三、刀具角度,坐标系:切削平面/主运动向量与切削刃切线组成的平面 基面/通过切削刃且与主运动向量垂直的平面 法剖面/垂直于切削刃在基面投影的平面刀具角度: 前角/前刀面与基面间的夹角；后角/后刀面与切削平面间的夹角；楔角/前刀面与后刀面间的夹角；切削角/前刀面与切削平面间的夹角,
5、90 ,四、切削层尺寸参数,切削厚度(a):相邻两个加工表面间(在基面内度量 )的垂直距离(影响加工质量) a=Uzsin （运动遇角）切削宽度(b):刀刃工作长度在基面上的投影，刀刃的工作宽度。切屑面积(A):切削层在基面内的投影面积 Aab,第二节 木工刀具材料及其合理选择,一、木工刀具材料及其发展刀具能否进行正常的切削工作，切削质量的好坏，刀具经久耐用的程度都与刀具切削部分的材料密切相关。切削过程中的各种物理现象，特别是刀具的磨损，与刀具材料的性质关系极大。在机床许可的条件下，刀具的劳动生产率基本上取决于其本身材料所能发挥的切削性能。,木工刀具的特点是要求在高速并且承受冲击载荷的切削条件
6、下，长时间保持切削的锋利性能。木工刀具的材料必须具备必要的硬度和耐磨性，足够的强度和韧性，一定的工艺性（焊接、热处理、切削加工和磨削加工性能等）。碳素钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金、立方氮化硼、聚晶金刚石,碳素工具钢,含碳量在0.651.35的优质碳钢。价格低廉刃口锋利热塑性好切削加工性能好热变形大、淬透性差、热硬性差,合金工具钢,工具钢中加入Cr、W、Ni、V、Mn等合金元素合金元素含量： Cr1， W 12 ，Ni11.5。,高速钢,提高合金钢中Cr、W、V、Mo等的含量便成为高速钢。 W和Mo1020抗弯强度和冲击韧性高切削加工方便磨削容易可以进行热处理,硬质合金,硬质合金是由硬度极高
7、，难熔的金属碳化物（WC,TiC），用Co、Mo、Ni等做粘结剂烧结而成的粉末冶金制品。热塑性好，8001000高耐磨性脆性材料,立方氮化硼,立方氮化硼（CBN）是一种硬度仅低于金刚石的新型超硬材料，高温高压方法制成。耐磨性高抗弯强度低成本高焊接性能差,聚晶金刚石（PCD ）金刚石是继硬质合金之后出现的新型超硬刀具材料，是刀具技术的一次重大革命，也是科学技术进步的结果，对现代工业制造技术的发展具有重要意义。1979年德国Lach金刚石公司创建了“木材加工业发展金刚石刀具”专业公司，同年在汉诺威展览会上，首次推出了木材加工用的多晶金刚石刀具,人造聚晶金刚石刀具特点刃口锋利性 化学稳定性 耐磨性,
8、聚晶金刚石刀具特点刃口锋利性 化学稳定性 耐磨性,刀具材料的合理选择制造、安装、价格、使用寿命等。为了节省贵金属材料和经济上的合理性，一般刀具切削部分和刀体可以用不同的材料制造，通过焊接或机械装夹的方式结合。了解各种刀具材料的性能，如硬度、耐磨性、耐冲击性、淬火不变形、热硬性、被切削性等。,第三章 铣削与铣刀,第一节 概述 一、铣削的分类圆柱铣削/圆锥铣削/端面铣削/组合铣削(图) 完全/不完全、开式/半开式/闭式、顺铣/逆铣二、铣刀的分类装夹方式: 套装铣刀/柄铣刀结构形式: 整体铣刀/装配铣刀/组合铣刀齿背形式: 铲齿铣刀/尖齿铣刀/非铲齿铣刀加工用途: 平面铣刀/开槽铣刀/成型铣刀,第二
9、节 整体铣刀的结构特点,一、整体成形铣刀的结构特点 铲齿式/焊接式/带每齿切削量限制器制作麻烦,重磨后刀齿参数改变小二、整体尖齿铣刀的结构特点后刀面为平面,重磨后后角变小(一般加大初始后角)整体尖齿铣刀例/第三节装配式铣刀与组合铣刀,第三节 装配式铣刀与组合铣刀,一、圆柱铣刀 二、开榫铣刀 三、自身并拢调节组合铣刀,第四节 影响铣削加工工件表面粗糙度的主要因素,加工后的表面：刀痕、运动不平度（波纹）、破坏性不平度、振动性不平度、弹性恢复不平度、构造性不平度等重叠交错，但有的不平度可以改进,第四节 影响铣削加工工件表面粗糙度的主要因素,铣刀转速、直径、刀齿数和进给速度对运动不平度的影响刀刃的位置
10、精度和运动精度对表面不平度的影响每齿进给量和刃倾角对破坏性不平度的影响前角对表面不平度的影响切削速度对表面不平度的影响刀具的变钝程度对表面不平度的影响顺铣和逆铣对表面不平度的影响,第四章 刨 床,单面压刨床MB1xx双面刨MB2xx三面刨MB3xx四面刨MB4xx平刨床MB5xx精光刨MB6xx,第一节 平刨床 一、用途与分类(基准平面加工) /成为后续工序所要求的基准面 ( 轻型B=200400; 中型B=500700; 重型B=8001000)二、结构：由床身，前、后工作台, 刀轴, 导尺, 驱动装置, 电控, 排尘等组成。三、调整与使用1.刀的刃磨与安装(按照刀楔角刃磨后刀面) 2.前工
11、作台(台面与刀轴切削圆上母线距离为一次刨削量)3.后工作台(台面与刀轴切削圆上母线距离为00.04mm),第二节 压刨床 一、用途: 板方材的定厚加工。分类: 窄型/250350,中型/400700,宽型/8001200mm, 技术参数 二、结构三、调整与使用,技术参数,1.最大刨削工件宽度(主参数)/例:MB1042.(加工)最大工件厚度/上例:H=1203. (加工)最小工件厚度/上例:Hmin=104. (一次刨削)最大刨削量/上例: h=75.最小工件长度/例: MB104 Lmin=2106.进料速度/例MB104 U=816m/min7.刀轴转速/50006000r/min8.电机
12、功率/例MB104 P=4kw9.外形尺寸(长宽高)10.机床重量/例MB104 550kg,压刨结构,一.总体二.主要部件1.切削机构/2.工作台/加工基准3.进料机构/送进、送出工件4.压紧器/防工件跳动.防木材劈裂等5.止逆器/防工件反弹伤人6.传动系统/主传动、进料传动、工作台升降传动,三. 压刨床调整与使用,1.进料辊: 位置调整/比刀轴下母线低0.52.其中前12;后0.51.压力调整/若工件打滑需加大弹簧压力。2.压紧器: 位置调整/比刀轴下母线低0.52.其中前12; 后0.51.压力调整/若工件已加工表面有凹凸不平需加大弹簧压力3.工作台浮辊: 经平刨/高出工作台0.10.2;未经平刨/高出工作台0.30.54.工件加工厚度: 内径百分表/样板法,第四章 刨 床(四面刨床 ),第三节 四面刨床 一、用途与分类主要用于板方材的四个表面加工(平面或成型面)分为: 轻(180以下)/中(至230)/重型(200以上)二、结构: 切削机构/进给机构/压紧机构/工作台及导尺三、使用与调整: 压紧器与进给辊调整参照压刨;刀轴位置调整/下1.5/右2/上3左6mm左右,
