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1、家具生产设备家具生产设备东北林业大学材料科学与工程学院东北林业大学材料科学与工程学院 耿绍辉耿绍辉第二节第二节 家具设备的现状及发展趋势家具设备的现状及发展趋势n n一、家具设备的现状一、家具设备的现状n n实木家具实木家具/板式家具设备、生产方式板式家具设备、生产方式n n二、家具设备的发展趋势二、家具设备的发展趋势n n提高生产率提高生产率/提高加工精度提高加工精度/提高木材提高木材综合利用率综合利用率/安全无公害安全无公害/柔性化加工柔性化加工第三节第三节 家具生产设备的特点家具生产设备的特点n n切削速度高切削速度高n n部分零件制造精度较低部分零件制造精度较低n n噪声高噪声高n n
2、粉尘多粉尘多n n刀具品种多刀具品种多n n贯通进给方式多贯通进给方式多第四节第四节 木工机床的分类和型号编制木工机床的分类和型号编制 n n一、木工机床的分类一、木工机床的分类 n n切削切削/非切削类非切削类n n通用通用/专用专用/专门化专门化n n木工机床木工机床/人造板及木质纤维加工设备人造板及木质纤维加工设备/木木材处理机械材处理机械n n普通普通/自动化自动化(半自动化半自动化)木工机床木工机床n n手工手工/自控自控/数控数控二、木工机床的型号编制方法n n1.类代号类代号(分为分为13大类大类)n n2.通用特性及结构特性代号通用特性及结构特性代号(无内容可省略无内容可省略)
3、n n3.组代号组代号(类下分组类下分组/用阿拉伯数字表示用阿拉伯数字表示)n n4.系代号系代号(组下分系列组下分系列/用阿拉伯数字表示用阿拉伯数字表示)n n5.主参数或设计顺序号主参数或设计顺序号n n6.第二主参数第二主参数(无内容可省略无内容可省略)n n7.重大改进序号重大改进序号(无内容可省略无内容可省略)n n8.同一型号变型代号同一型号变型代号(无内容可省略无内容可省略)类类别别 木木工工锯锯机机 木木工工刨刨床床 木木工工铣铣床床 木木工工钻钻床床 木木工工榫榫槽槽机机 木木工工车车床床 木木工工磨磨光光机机 木木工工联联合合 机机 木组木组工装工装接涂接涂合布合布 机机
4、木木工工辅辅机机 木木工工手手提提机机具具 木木工工多多工工序序机机床床其其他他木木工工机机床床 代代号号 MJ MJ MB MB MX MX MZ MZ MS MS MC MC MM MM ML ML MH MH MF MF MT MT MD MD MQ MQ 读读音音 木木锯锯 木木刨刨 木木铣铣 木木钻钻 木木榫榫 木木车车 木木磨磨 木木联联 木木合合 木木辅辅 木木提提 木木多多 木木其其 n n通用木工机床型号示例：n nMJ104，最大锯片直径为400mm的手动进给木工圆锯机；n nMJ3210，锯轮直径为1000mm的跑车木工带锯机；n nMB106，最大加工宽度为600mm的
5、单面木工压刨；n nMB504，最大加工宽度为400mm的木工平刨；n nMZ515，最大钻孔直径为50mm立式单轴木工钻床。第五节第五节 评定木工机床的技术经济指标评定木工机床的技术经济指标n n工艺可能性1 1）机床可以完成工序的种类）机床可以完成工序的种类2 2）加工材料的类型、材料和尺寸范围）加工材料的类型、材料和尺寸范围3 3）适用的生产规模）适用的生产规模4 4）加工零件的成本）加工零件的成本n n加工精度和表面光洁度n n生产率和自动化程度n n结构、制造和维修n n安全性和工作可靠性n n效率、使用期限和生产成本第二章第二章 木材切削基本理论木材切削基本理论 n n第一节第一节
6、 木材切削的基本概念木材切削的基本概念 n n第二节第二节 木工刀具材料及其合理选择木工刀具材料及其合理选择第一节 木材切削的基本概念n n一、切削运动一、切削运动 n n二、刀具和工件各组成部分二、刀具和工件各组成部分n n三、刀具角度三、刀具角度 n n四、切削层尺寸参数四、切削层尺寸参数 一、切削运动(v)n n为主运动和进给运动的合成运动为主运动和进给运动的合成运动n n主运动主运动(v): 从工件上切除切屑而形成新从工件上切除切屑而形成新表面所需要的基本运动表面所需要的基本运动.n n进给运动进给运动(u): 使切屑连续或逐步从工件使切屑连续或逐步从工件上切下所需的运动上切下所需的运
7、动.n n切削运动切削运动: v = v+ u (矢量和矢量和)n nD刀具直径刀具直径n nn刀具转速刀具转速n nUz每齿进给量每齿进给量 n nz铣刀齿数铣刀齿数 二、刀具和工件各组成部分n n待加工表面待加工表面待加工表面待加工表面: : 即将切去切屑的工件表面即将切去切屑的工件表面即将切去切屑的工件表面即将切去切屑的工件表面n n已加工表面已加工表面已加工表面已加工表面: : 已切去切屑而形成的工件表面已切去切屑而形成的工件表面已切去切屑而形成的工件表面已切去切屑而形成的工件表面n n加工表面加工表面加工表面加工表面: : 刀刃正在切削的工件表面刀刃正在切削的工件表面刀刃正在切削的工
8、件表面刀刃正在切削的工件表面n n前刀面前刀面前刀面前刀面: : 使切屑沿其排出的刀具表面使切屑沿其排出的刀具表面使切屑沿其排出的刀具表面使切屑沿其排出的刀具表面n n后刀面后刀面后刀面后刀面: : 面对加工表面并与其相互作用的刀具表面面对加工表面并与其相互作用的刀具表面面对加工表面并与其相互作用的刀具表面面对加工表面并与其相互作用的刀具表面n n切削刃切削刃切削刃切削刃( (主刃主刃主刃主刃): ): 前刀面与后刀面相交部分前刀面与后刀面相交部分前刀面与后刀面相交部分前刀面与后刀面相交部分n n侧刀面侧刀面侧刀面侧刀面: : 楔形四面体中除前后刀面的另两个刀面楔形四面体中除前后刀面的另两个刀
9、面楔形四面体中除前后刀面的另两个刀面楔形四面体中除前后刀面的另两个刀面n n侧刀刃侧刀刃侧刀刃侧刀刃: : 前刀面与侧刀面相交部分前刀面与侧刀面相交部分前刀面与侧刀面相交部分前刀面与侧刀面相交部分三、刀具角度三、刀具角度n n坐标系坐标系:切削平面切削平面/主运动向量与切削刃切主运动向量与切削刃切线组成的平面线组成的平面 基面基面/通过切削刃且与主运通过切削刃且与主运动向量垂直的平面动向量垂直的平面 法剖面法剖面/垂直于切削刃垂直于切削刃在基面投影的平面在基面投影的平面n n刀具角度刀具角度: 前角前角 /前刀面与基面间的夹角；前刀面与基面间的夹角；后角后角 /后刀面与切削平面间的夹角；楔角后
10、刀面与切削平面间的夹角；楔角 /前刀面与后刀面间的夹角；切削角前刀面与后刀面间的夹角；切削角 /前前刀面与切削平面间的夹角刀面与切削平面间的夹角 90 四、切削层尺寸参数四、切削层尺寸参数n n切削厚度切削厚度(a):相邻两个加工表面间相邻两个加工表面间(在基在基面内度量面内度量 )的垂直距离的垂直距离(影响加工质量影响加工质量)n n a=Uzsin （ 运动遇角）运动遇角）n n切削宽度切削宽度(b):刀刃工作长度在基面上的投刀刃工作长度在基面上的投影，刀刃的工作宽度。影，刀刃的工作宽度。n n切屑面积切屑面积(A):切削层在基面内的投影面积切削层在基面内的投影面积 Aab第二节第二节 木
11、工刀具材料及其合理选择木工刀具材料及其合理选择n n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。n n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）。n n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碳
12、素工具钢n n含碳量在0.651.35的优质碳钢。n n价格低廉n n刃口锋利n n热塑性好n n切削加工性能好n n热变形大、淬透性差、热硬性差合金工具钢合金工具钢n n工具钢中加入Cr、W、Ni、V、Mn等合金元素n n合金元素含量： Cr1， W 12 ，Ni11.5。高速钢高速钢n n提高合金钢中Cr、W、V、Mo等的含量便成为高速钢。 W和Mo1020n n抗弯强度和冲击韧性高n n切削加工方便n n磨削容易n n可以进行热处理硬质合金硬质合金n n硬质合金是由硬度极高，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。n n热塑性好，800100
13、0n n高耐磨性n n脆性材料立方氮化硼立方氮化硼n n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。n n耐磨性高n n抗弯强度低n n成本高n n焊接性能差聚晶金刚石（聚晶金刚石（PCD ）n n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n n人造聚晶金刚石刀具特点n n刃口锋利性 n n化学稳定性 n n耐磨性 n n聚晶金刚石刀具特点
14、n n刃口锋利性 n n化学稳定性 n n耐磨性 n n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 n n 第一节第一节 概述概述 n n一、铣削的分类一、铣削的分类n n圆柱铣削圆柱铣削/圆锥铣削圆锥铣削/端面铣削端面铣削/组合铣削组合铣削(图图) n n完全完全/不完全、开式不完全、开式/半开式半开式/闭式、顺铣闭式、顺铣/逆逆铣铣n n二、铣刀的分类二、铣刀的分类n n装夹方
15、式装夹方式: 套装铣刀套装铣刀/柄铣刀柄铣刀n n结构形式结构形式: 整体铣刀整体铣刀/装配铣刀装配铣刀/组合铣刀组合铣刀n n齿背形式齿背形式: 铲齿铣刀铲齿铣刀/尖齿铣刀尖齿铣刀/非铲齿铣刀非铲齿铣刀n n加工用途加工用途: 平面铣刀平面铣刀/开槽铣刀开槽铣刀/成型铣刀成型铣刀 第二节 整体铣刀的结构特点 n n一、整体成形铣刀的结构特点一、整体成形铣刀的结构特点 n n铲齿式铲齿式/焊接式焊接式/带每齿切削量限制器带每齿切削量限制器n n制作麻烦制作麻烦,重磨后刀齿参数改变小重磨后刀齿参数改变小n n二、整体尖齿铣刀的结构特点二、整体尖齿铣刀的结构特点n n后刀面为平面后刀面为平面,重磨
16、后后角变小重磨后后角变小(一般加一般加大初始后角大初始后角)n n整体尖齿铣刀例整体尖齿铣刀例/第三节装配式铣刀与组第三节装配式铣刀与组合铣刀合铣刀 第三节 装配式铣刀与组合铣刀 n n一、一、圆柱铣刀圆柱铣刀 n n二、开榫铣刀二、开榫铣刀 n n三、自身并拢调节组合铣刀三、自身并拢调节组合铣刀 第四节第四节 影响铣削加工工件表面粗糙度的主要因素影响铣削加工工件表面粗糙度的主要因素n n加工后的表面：n n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n n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 n n铣刀转速、直径、
17、刀齿数和进给速度对运动不平铣刀转速、直径、刀齿数和进给速度对运动不平度的影响度的影响n n刀刃的位置精度和运动精度对表面不平度的影响刀刃的位置精度和运动精度对表面不平度的影响n n每齿进给量和刃倾角对破坏性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n n前角对表面不平度的影响前角对表面不平度的影响n n切削速度对表面不平度的影响切削速度对表面不平度的影响n n刀具的变钝程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n n顺铣和逆铣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n n单面压刨床MB1xxn n双面刨MB2xxn n三面刨MB3xxn n四面刨MB4x
18、xn n平刨床MB5xxn n精光刨MB6xxn n第一节第一节第一节第一节 平刨床平刨床平刨床平刨床 n n一、用途与分类一、用途与分类一、用途与分类一、用途与分类( (基准平面加工基准平面加工基准平面加工基准平面加工) ) / /成为后续工序成为后续工序成为后续工序成为后续工序所要求的基准面所要求的基准面所要求的基准面所要求的基准面 ( ( 轻型轻型轻型轻型B=200400; B=200400; 中型中型中型中型B=500700; B=500700; 重型重型重型重型B=8001000)B=8001000)n n二、结构：二、结构：二、结构：二、结构：由床身，前、后工作台由床身，前、后工作
19、台由床身，前、后工作台由床身，前、后工作台, , 刀轴刀轴刀轴刀轴, , 导尺导尺导尺导尺, , 驱动装置驱动装置驱动装置驱动装置, , 电控电控电控电控, , 排尘等组成。排尘等组成。排尘等组成。排尘等组成。n n三、调整与使用三、调整与使用三、调整与使用三、调整与使用n n1.1.刀的刃磨与安装刀的刃磨与安装刀的刃磨与安装刀的刃磨与安装( (按照刀楔角刃磨后刀面按照刀楔角刃磨后刀面按照刀楔角刃磨后刀面按照刀楔角刃磨后刀面) ) n n2.2.前工作台前工作台前工作台前工作台( (台面与刀轴切削圆上母线距离为一台面与刀轴切削圆上母线距离为一台面与刀轴切削圆上母线距离为一台面与刀轴切削圆上母线
20、距离为一次刨削量次刨削量次刨削量次刨削量) )n n3.3.后工作台后工作台后工作台后工作台( (台面与刀轴切削圆上母线距离为台面与刀轴切削圆上母线距离为台面与刀轴切削圆上母线距离为台面与刀轴切削圆上母线距离为00.04mm)00.04mm)n n第二节第二节 压刨床压刨床 n n一、用途一、用途: 板方材的定厚加工。板方材的定厚加工。n n分类分类: 窄型窄型/250350,中型中型/400700,宽型宽型/8001200mm, 技术参数技术参数 n n二、结构二、结构n n三、调整与使用三、调整与使用技术参数n n1.1.最大刨削工件宽度最大刨削工件宽度最大刨削工件宽度最大刨削工件宽度(
21、(主参数主参数主参数主参数)/)/例例例例:MB104:MB104n n2.(2.(加工加工加工加工) )最大工件厚度最大工件厚度最大工件厚度最大工件厚度/ /上例上例上例上例:H=120:H=120n n3. (3. (加工加工加工加工) )最小工件厚度最小工件厚度最小工件厚度最小工件厚度/ /上例上例上例上例:H:Hminmin=10=10n n4. (4. (一次刨削一次刨削一次刨削一次刨削) )最大刨削量最大刨削量最大刨削量最大刨削量/ /上例上例上例上例: h=7: h=7n n5.5.最小工件长度最小工件长度最小工件长度最小工件长度/ /例例例例: MB104 L: MB104 L
22、minmin=210=210n n6.6.进料速度进料速度进料速度进料速度/ /例例例例MB104 U=816m/minMB104 U=816m/minn n7.7.刀轴转速刀轴转速刀轴转速刀轴转速/50006000r/min/50006000r/minn n8.8.电机功率电机功率电机功率电机功率/ /例例例例MB104 P=4kwMB104 P=4kwn n9.9.外形尺寸外形尺寸外形尺寸外形尺寸( (长长长长宽宽宽宽高高高高) )n n10.10.机床重量机床重量机床重量机床重量/ /例例例例MB104 550kgMB104 550kg压刨结构n n一一.总体总体n n二二.主要部件主要
23、部件n n1.切削机构切削机构/n n2.工作台工作台/加工基准加工基准n n3.进料机构进料机构/送进、送出工件送进、送出工件n n4.压紧器压紧器/防工件跳动防工件跳动.防木材劈裂等防木材劈裂等n n5.止逆器止逆器/防工件反弹伤人防工件反弹伤人n n6.传动系统传动系统/主传动、进料传动、工作台主传动、进料传动、工作台升降传动升降传动三. 压刨床调整与使用n n1.进料辊进料辊: 位置调整位置调整/比刀轴下母线低比刀轴下母线低0.52.其中前其中前12;后后0.51.压力调整压力调整/若若工件打滑需加大弹簧压力。工件打滑需加大弹簧压力。n n2.压紧器压紧器: 位置调整位置调整/比刀轴下
24、母线低比刀轴下母线低0.52.其中前其中前12; 后后0.51.压力调整压力调整/若若工件已加工表面有凹凸不平需加大弹簧压力工件已加工表面有凹凸不平需加大弹簧压力n n3.工作台浮辊工作台浮辊: 经平刨经平刨/高出工作台高出工作台0.10.2;未经平刨未经平刨/高出工作台高出工作台0.30.5n n4.工件加工厚度工件加工厚度: 内径百分表内径百分表/样板法样板法第四章 刨 床(四面刨床 )n n 第三节第三节 四面刨床四面刨床 n n一、用途与分类一、用途与分类n n主要用于板方材的四个表面加工主要用于板方材的四个表面加工(平面或成平面或成型面型面)分为分为: 轻轻(180以下以下)/中中(至至230)/重型重型(200以上以上)n n二、结构二、结构: 切削机构切削机构/进给机构进给机构/压紧机构压紧机构/工工作台及导尺作台及导尺n n三、使用与调整三、使用与调整: 压紧器与进给辊调整参照压紧器与进给辊调整参照压刨压刨;刀轴位置调整刀轴位置调整/下下1.5/右右2/上上3左左6mm左左右右
