木材切削切削力和切削功率.ppt

* * 第2章木材切削力与切削功率 2.1切削力 2.1.1切削应力和应变 2.1.2切削作用力 评价木材切削加工性能不是用切削力，而是用切削过程消耗的动力和时间来间接综合地评价。 2.2切削阻力 2.2.1切削阻力的测定 测定切削阻力时，一般使用切削动力传感器（tool dynamometer）。这种动力传感器的基本特征是：①较高的灵明度；②较高的静态刚性和动态刚性；③测定各分力时相互干涉小；④线性度高；⑤对时间、温度、湿度的变化有较好的稳定性。 下面简单介绍几种代表性的动力传感器： 电阻应变片传感器：根据负荷的变化使电阻应变片电阻产生变化，用电子回路进行测定（图2-6）。这种方法比较简单，很常用。 压电晶体式传感器：晶体在特定方向加压使其产生加压变形，就可以在其表面生成电荷。晶体的这种性质被称为压电效应。压电效应中因为产生的电荷量与所加压力成正比关系，利用这种现象可以测定切削阻力。 功率传感器：通过测量主轴电机的电流和功率值，再换算成切削阻力的间接方法。虽然不能避免传动系统中因传动效率引起的损失，但它简单实用，可以用于在线实时测定和切削加工系统中的监测。 2.2.2被切削工件性质和切削阻力 （1）树种与密度：一般而言，试材密度增加，切削阻力会呈线性增加。而且，端向切削时切削阻力增加率比纵向切削和横向切削增加的明显。 （2）含水率 （3）温度 （4）力学强度 2.2.3刀具参数和切削阻力 2.2.3.1切削角（cutting angle） 切削阻力都会随切削角增加而增加下。即切削角小于30o时，随着切削角减小其振动加剧，切削阻力反而有所增大。 2.2.3.2后角 木材切削后角存在一个适当值，直刃刨切时刀刃后角在5o左右，锯切和铣削时，刀刃后角一般要大5o~8o。 2.2.3.3刃倾角 2.2.4切削条件和切削阻力 2.2.4.1切削深度 切削深度增加，切削截面积随之增加，由于切屑生成状态由折断型向压缩型变化，因此切削阻力增大。 单位切削阻力在切削深度范围内，随切入深度的增加，呈渐变减小的趋势（图2-14）。 2.2.4.2切削方向 切削方向相对于工件的纤维方向对切削阻力有很大的影响。随纤维倾角的变化，切削阻力在逆纹、纤维倾角为10o附近，达到最小值。达到端向切削前的逆纹切削阻力显示最大值（纤维倾角60o时）。 从纵向切削向横向切削过渡时，切削阻力逐渐降低。与年轮接触呈0o的弦切面切削和90o的径切面切削时的切削阻力没有太大差异。 2.2.4.3切削速度 随着切削速度的增加，有些场合切削阻力基本不变，有些场合切削阻力略有降低。 2.3切削力和切削 2.3.1切削力和切削功率 2.3.1切削力和切削功率的计算 *