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木材切削之流线型切屑与折断型切屑

浏览次数:3743     发布时间: 2016-05-05 16:30     作者:木友网     来源: 木友网
【木友网】流线型( floW type)切屑,发生于纵向切削时切削角和切削深度都比较小的加工条件下,如切削角40°、切削深度0. 05mm,切屑几乎没有发生压缩变形,沿刀具前刀面呈流线状生成。

一、木材切削之流线型切屑

流线型( floW type)切屑,发生于纵向切削时切削角和切削深度都比较小的加工条件下,如切削角40°、切削深度0. 05mm,切屑几乎没有发生压缩变形,沿刀具前刀面呈流线状生成。实验测定出流线型切屑的压缩率均在5%以下。由于刀具呈楔状作用于工件,切屑被连续从木材上剥离,所以流线型切屑又被称为剥离型切屑。

流线型切屑产生的机理是木材在纵向切削时,通常会在刀具刃口的前方发生超前劈裂(图1-7),超前劈裂随着刀具刃口的前进而前进,就生成了连续带状切屑。为什么在木材切削中会发生超前劈裂呢?因为刀具刃口前进时,木材纤维在刀具刃口的斜前方接近与纤维垂直的方向上产生剪切滑移,同时沿刃口的切削线上还受到横向拉伸力的作用。由于垂直纤维方向上的木材剪切强度是其抗拉强度的5~6倍,所以超前劈裂是最易发生的破坏形式。

产生流线型切屑时,切削力的水平分力在切削过程中几乎不变,因此,刀具刃口的振动很小,能得到一个良好的加工表面。但随着切削深度增加,超前劈裂的影响增加,切削表面质量下降。理想情况是在不发生超前劈裂的条件下进行切削,这样可以用刀具刃口直接切断木材纤维而得到最好的切削加工表面。已有研究结杲表明,纵向切削不发生超前劈裂的最大切削深度,对于针叶材为0. Imm,阔叶材为0.05mm左右。

二、木材切削之折断型切屑

折断型( split type)切屑,发生于纵向切削时切削角和切削深度都处于中等时的加工条件,如切削角50°、切削深度0. 2mm,折断型切屑的压缩率为零。折断型切屑形成的机理如图1-8所示,当刀具的刃口开始切入时,首先在刃口前方发生超前劈裂,切屑在刀具前刀面上像悬臂梁那样发生弯曲,随着刃口的前移,超前劈裂扩大,弯曲力矩增大。当弯曲力矩达到某一个极限值后,超前劈裂的皋部折断,而生成一节切屑。随后刀具刃口再次到达超前劈裂的基部,重复同样的动作过程,不断生成折断型的切屑。,从折断性切屑的生成机理可以看出,切削力的水平方向分力处于周期性变化状态中。

实际生产加工中,切削方向很难与木材纤维方向完全一致,经常会出现图l-9所示的顺纹或逆纹切削,顺纹和逆纹切削会出现差异很大的切屑形态和加工表面。即顺纹切削( c-utting with the grain)时,如图1-9 (a)所示,超前劈裂发生各刃口的斜上方,使切屑的头部变细,超前劈裂基部易发生弯曲折断破坏。此后,因为剩余的切削是在更小切削深度下进行的,故能获得良好的切削表面。而逆纹切削(cutting againsr Lhe grain)时,如图1-9(b)所示,超前劈裂发生在刃口的斜下方,沿着木材纤维进入木材内部,使切屑的头部变粗,虽然超前劈裂的基部不易折断,但弯曲力矩达到某一个极限值后仍会折断,此时切屑会从木材已加工表面拉去一块,引起逆纹破坏性不平度,切削加工表面质量显著恶化。为了得到良好的切削加工表面,切屑厚度应尽可能地小,另外可在刀口的前方加一压粱,压梁产生的压力将阻止超前劈裂裂缝的延伸;或在刃口前方加一个断屑器,促使切屑提前折断,减少开裂长度,使超前劈裂不至于延伸到加工表面以下。

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