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1、第 五 章 旋 切 及 旋 刀第九章、旋切及旋刀主要内容：1、 单板旋切原理 (了解)2、旋切过程中主要角度参数及变化（难点掌握）3、旋刀及压尺的典型结构与安装（重点掌握）修改时间2006.10.24Date1木材切削原理与刀具课件第 五 章 旋 切 及 旋 刀第一节、旋切原理一、概述：旋切主要是用来生产单板的，而单板是厚度均匀的 薄片木材，是胶合板的主要原材料。目前，生产单板的 主要方法有：旋切、刨切、锯切三种。旋切主要用来生产厚度较薄或中等厚度的单板。生 产率高但生产过程中由于单板反向弯曲而存在单板背面 裂隙。刨切单板主要生产厚度较薄的单板，但生产率低。 多用于饰面用的薄单板或微薄木。锯切
2、单板单板几乎不变形，生产质量高，但效率低 ，出材率也低。多用于复合地板、集成材的表板Date2木材切削原理与刀具课件第 五 章 旋 切 及 旋 刀一、概述： （旋切单板）Date3木材切削原理与刀具课件第 五 章 旋 切 及 旋 刀一、概述： （锯切单板）Date4木材切削原理与刀具课件第 五 章 旋 切 及 旋 刀一、概述： （刨切单板）Date5木材切削原理与刀具课件第 五 章 旋 切 及 旋 刀二、旋切曲线（旋切运动学）旋切时，主运动是木段的回转 运动，进给运动是旋刀的等速直 线运动。为了获得连续的带状等厚单板 ，要求在旋切时木段的旋转运动 和旋刀的直线运动必须保持严格 的运动学关系，保
3、证单板厚度等 于每转进给量。Date6木材切削原理与刀具课件第 五 章 旋 切 及 旋 刀旋切机Date7木材切削原理与刀具课件第 五 章 旋 切 及 旋 刀运动关系：Date8木材切削原理与刀具课件第 五 章 旋 切 及 旋 刀旋切曲线极坐标方程： （刀具由A点运动到A点）t (木段回转的角速度 2n/60 ; n木段的回角 速度 r/min；t时间 ) 水平方向：xVf*t (Vf旋刀的进给速度 mm/s VfSn/60 S单板的厚度mm)Date9木材切削原理与刀具课件第 五 章 旋 切 及 旋 刀旋切曲线：X=Vf*tS*n/60*/S*n/60*/2n/60 S/2*a*根据三角形得
4、： R2a22+h2 式中：R木段的瞬时半径（mm）a极次法距或渐开线的基圆半径（mm）aS/2极角，是由ox方向算起逆时针的角度。h装刀高度(mm)Date10木材切削原理与刀具课件第 五 章 旋 切 及 旋 刀旋切曲线：R2a22+h2当装刀高度h0时： R2a22 即： Ra旋切曲线是阿基米德螺旋线当装刀高度h0时：旋切曲线是圆的广义渐开线 。当装刀高度ha时：旋切曲线是圆的渐开线。说明：当h0时， Ra，RSa(2-1)a 2(常数)Date11木材切削原理与刀具课件第 五 章 旋 切 及 旋 刀第二节、旋切过程中的主要角度参数及其变化：一、旋切过程中的主要角度参数：（一）楔角楔角俗称
5、研磨角，它是旋刀前面与后面间的夹角，以 表示。楔角的大小，主要是根据旋刀的材料、单板的厚度 、树种、含水率及其温度等参数来确定。在胶合板生产中，为了能旋切出优质单板，在保证旋刀 强度足够的前提下，应尽可能地减小角的数值，通常 =1823。当其它条件相同时，旋切硬质木材和厚 单板时，值应取较大值。Date12木材切削原理与刀具课件第 五 章 旋 切 及 旋 刀国内旋切常用树种的旋刀值树种松木椴木水曲 柳杨木 桦木值（ ）182 1181 92022 171 8192 0Date13木材切削原理与刀具课件第 五 章 旋 切 及 旋 刀（二）切削角 u切削角是通过旋刀刃口相接触的木段表面的切线AT与
6、 旋刀前面之间的夹角，以表示。 u切削角对加工质量的影响很大，单板旋切下来以后， 由弯曲状变成伸直平板状，而且是反向弯曲，切削角越 大，弯曲的程度就愈大，单板背面出现裂缝的可能性了 就越大，因此，减小切削角就能减小背面裂缝的出现。 u旋切过程中，木段的直径逐渐减小，而单板切下瞬间 的曲率则越来越大，即切下单板出现裂缝的可能性相应 增加，所以，切削角应随木段直径的减小而减小。 u=+，由于旋刀的楔角在研磨后为一定 值，而且较小，若再减小将会明显地降低刃口的强度， 因此，在旋切过程中要想减小切削角，只有靠减小后角 来实现。 Date14木材切削原理与刀具课件第 五 章 旋 切 及 旋 刀（三）后角
7、为了保证旋切质量，后角的大小要适当。后角过大时，若楔角不变， 则切削角也大，单板出现拉裂和裂缝的可能性就大；同时，由于后刀 面与木段的接触面积减小而引起刀架振动，刀刃就易于切入分开线以 下的木材中，造成单板厚度不均匀（如成波浪状变化），故以后角小 一些为宜。又由于接触面积与木段直径有关，木段直径越小，接触面 积越小，因此，为了保证必要的接触面积，后角应随木段直径的减小 而减小。TVDate15木材切削原理与刀具课件第 五 章 旋 切 及 旋 刀q后角小，虽然可以减小单板出现裂缝的可能性，但是 ，如果过小，则旋切刀后面与木段的接触面积过大，对 木段的压力增大，这样，不仅会造成过大的摩擦损失， 而
8、且且使木段弯曲，木段直径越小，弯曲越严重，从而 也会造成单板厚度不均匀，甚至使木段了生局部劈裂（ 单板可能成瓦楞板）。 TV Date16木材切削原理与刀具课件第 五 章 旋 切 及 旋 刀木段径级与后角的关系:在旋切过程中，为了保证旋切质量，后角的 大小要恰当；为了保证正常的旋切条件，还要 求后角必须随木段直径的减小而减小。 木段径级（ mm）260-300320- 420400- 600620-800后角（） 0.5-11-22-33-4Date17木材切削原理与刀具课件第 五 章 旋 切 及 旋 刀（四）补充角和旋切角K 补充角是切线AT和铅垂线AV之间的夹角，以 表示 。旋切角是过卡轴
9、中心的水平面与旋刀后面之 间的夹角，以K表示 。TVDate18木材切削原理与刀具课件第 五 章 旋 切 及 旋 刀.旋切过程旋刀角度的自然变化由于旋切曲线不是圆弧曲线，所以旋刀的工作 后角（即运动后角）和其静止状态的后角即装刀后 角并不相等。旋切过程随着木段直径的减小，旋刀 的工作后角是否变化，如何变化，主要视装刀高度 和刀架类型而定。 1、当装刀高度h=0时：式中：G工作后角；z-装刀后角：B-补充角 。Date19木材切削原理与刀具课件第 五 章 旋 切 及 旋 刀4.旋切过程旋刀角度的自然变化装刀高度h=0时的旋刀工作后角与补充角的关系Date20木材切削原理与刀具课件第 五 章 旋
10、切 及 旋 刀4.旋切过程旋刀角度的自然变化由此式可见，随着木段直径R的减小， 补充角B增大，工作后角G减小。工艺上也是这样 要求的。虽然如此，但这种情况下，工作后角的改变 有限，例如：当 R=300mm, s=1.5mm, Z=5时， a=s/2=1.5/2=0.2387, G=5-arcsin(0.2387/300)=4.955w由图可见，补充角可表示为如下公式：Date21木材切削原理与刀具课件第 五 章 旋 切 及 旋 刀4.旋切过程旋刀角度的自然变化而当 R=60mm时， G=5-arcsin(0.2387/60)=4.487工作后角的减小幅度只有10%。Date22木材切削原理与刀
11、具课件第 五 章 旋 切 及 旋 刀4.旋切过程旋刀角度的自然变化2、当转刀高度h0时：h0时的旋刀工作后角与补充角的关系Date23木材切削原理与刀具课件第 五 章 旋 切 及 旋 刀4.旋切过程旋刀角度的自然变化在其他条件相同装刀高度h0时，补充角由两部 分组成。旋刀的工作后角可表示为如下公式：G=z-B=Z-(arcsin a/R+arcsin h/R）设 h=1.5mm，则G由R=300mm时的4.669到R=60mm 时, G =1.679，减幅达64%。Date24木材切削原理与刀具课件第 五 章 旋 切 及 旋 刀4.旋切过程旋刀角度的自然变化3、当h=-a时，Z=G,补充角为0
12、，工作后角始终 不变（这是一个临界情况）。h=-a时的旋刀的角度Date25木材切削原理与刀具课件第 五 章 旋 切 及 旋 刀4.旋切过程旋刀角度的自然变化4、当-ah0时，G=Z-arcsin(a/R),情况和h=0时一样。当-ah0时的旋刀角度Date26木材切削原理与刀具课件第 五 章 旋 切 及 旋 刀4.旋切过程旋刀角度的自然变化由以上几种情况的分析来看，装刀高度不同，旋 刀工作后角随木段直径的变化情况不同。实际操作时 只能控制装刀高度，可控程度有限。为此，现代旋切 机都设计有辅助滑道，通过调整辅助滑道的倾斜角， 可控制工作后角也随木段直径减小而减小，从而可在 更大程度上控制旋刀工
13、作后角的变化Date27木材切削原理与刀具课件第 五 章 旋 切 及 旋 刀带水平主滑道和倾斜辅助滑道的旋切机刀架Date28木材切削原理与刀具课件第 五 章 旋 切 及 旋 刀4.旋切过程旋刀角度的自然变化说明： 旋刀刀尖可绕A点转动； AB=L不变； B可绕点O转动，初始装刀后角靠B点绕O 点转动调节； B点平行于辅助滑道运动；A点平行于主滑 道运动； 旋刀与AB刚性联结，夹角不变； 当B点移至B1点时，A点移至A1点，装刀后 角变小。变化强度与有关。Date29木材切削原理与刀具课件第 五 章 旋 切 及 旋 刀4.旋切过程旋刀角度的自然变化在AB=L,和装刀高度h及旋刀楔角都一定的情况
14、下， 装刀后角从木段R变到R1时的变化量可表示为：z=z-旋刀工作后角的计算仍如前述。有些工艺手册 上有带辅助滑道刀架（第二类刀架）璇玑的工作后 角随木段直径变化的图表可供选择。Date30木材切削原理与刀具课件第 五 章 旋 切 及 旋 刀5.旋刀与压尺的安装和单板的压榨率在旋刀上方安装压尺的目的，一是为了防止木 段的超前开裂，二是为了挤压出单板中一部分水分 ，有利于缩短单板干燥时间并节约能源。设单板的名义厚度为S,经过压榨后的单板厚度 为S0(刀门宽度)，单板压榨率为：压榨率为单板旋切的重要工艺参数，它与树种 、蒸煮温度有关，如椴木的压榨率10-15%，水曲柳 的15-20%。Date31
15、木材切削原理与刀具课件第 五 章 旋 切 及 旋 刀5.旋刀与压尺的安装和单板的压榨率除刀门宽度S0外，压尺的另一个重要安装参数为刀 门高度,其中：式中： 装刀时的切削角（=装+）； 压尺前面与旋刀前面之夹角，不同机床有不 同规定，例如上海造纸机械厂生产的旋板机次角70度 。Date32木材切削原理与刀具课件第 五 章 旋 切 及 旋 刀5.旋刀与压尺的安装和单板的压榨率树 种单板厚度压榨率压尺安装参数(mm)S(mm)% 刀门宽度S0 刀门高度h0 杨树 椴木1.0050.950.301.20101.020.301.50151.270.352.00181.650.402.50221.950.50Date33木材切削原理与刀具课件第 五 章 旋 切 及 旋 刀装刀高度的测量：Date34木材切削原理与刀具课件第 五 章 旋 切 及 旋 刀二、旋刀和压尺的结构（一）、旋刀： 1、材料：一般为两种材料，刀体采用15#低碳钢或同等材料的 钢板，刀刃材料采用合金工具钢9SiGr、6CrW2Si或同等 性能以上的材料。刃口处理硬度HRC5762。 2、刃口直线度：1.0mm/2300mm；宽度上不大于0.08mm。 3
