木工机械第6章木工刨床.ppt

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1、第二章 木工刨床,刨床主要用于对木制零件的纵切面进行精密加工，以获得零件的精确尺寸、截面形状和表面光洁度。这类机床绝大部分是采用纵向铣削方式进行加工，只有少数机械采用纯刨削进行加工。刨床主参数为最大加工宽度,第一节 刨床的类型和用途,刨床的种类很多，按工艺用途及结构不同有：平刨、压刨、四面刨、净光机等。平刨用于加工工件的基准平面，有手工进给和机械进给以及单轴和双轴之分。压刨用于加工基准面的相对面，全都采用机械进给。四面刨用于一次进给中同时加工工件的四个面，因采用机械进给和多刀轴加工，所以效率相当高。净光机是采用纯刨削方式加工的机械，用于零件表面最后的精光加工，加工原理类似于手工刨。,刨床所用刀

2、片都是直片状，由于加工的平面一般都较宽，故刀片较长，且需经常研磨，所以都为装配式。,第二节 平刨,平刨用于精确刨平工件毛坯的基准面，同时也可加工与基准面相邻的面，用作辅助基准面。平刨机的型号较多，其结构及操作基本相同。按照平刨的刨削宽度可以分为：轻型平刨，刨削宽度100400中型平刨，刨削宽度500700重型平刨，刨削宽度800900 平刨机的进料速度，手工进给时一般为614m/min；机械进给时通常不超1824m/min。目前，手工进给的单轴平刨占绝大多数。,一、单轴平刨的结构 单轴平刨的结构较为简单，它由床身、前工作台、后工作台、主轴、导尺（靠山）驱动装置等部件组成。,1、床身 平刨床身是

3、其各部件的承受体，一般由铸铁制成整体结构，以满足刚度和振动等方面的要求，简易平刨也有用焊接等结构形式的。平刨床身的造型，应使操作者有足够的活动空间，外形必须流畅，以便于操作。,2、工作台 平刨的前后工作台，用于支撑工件。工作台应表面光滑且具有足够的刚度，一般也由铸铁制成。工作台平面度应在0.2/1000范围内。前工作台在加工过程中起导向作用，其长度影响加工精度，因此前工作台比后工作台长，后工作台则是工件加工后的基准，其长度也不能太小。工作台的宽度则取决于机床设定的主参数。,前后工作台的高度可调，一般采取螺旋斜面或偏心轴形式调节。,刨口的作用：减少前后台与刀轴间的缝隙和断屑。要求：两刨口间距应控

4、制在最小限度(一般为3065)。刨口平面应和所在台面为同一平面，且应有相当的刚度。刨口损坏应及时修复或更换。,3、刀轴 刀轴系主切削装置，为园柱形，其长度比工作台宽度大1020。刀轴上装有24片刨刀。刨刀由楔形压铁和螺栓固定在刀轴上，其伸出量可调。,1.螺栓、2.楔形压铁、3.刨刀、4.刀轴、5.弹簧,导尺用于引导工件，有时可用于将工件相邻两面刨成一定角度。导尺一般固定在前台上，其长度约为前台的一半和后台的三分之一。导尺可左右移动，并可倾斜调节。,4、导尺（靠山）,二、平刨的调整 平刨调整是指加工使用过程中的调整，其主要内容有：工作台高度调整、刀片安装与调节、导尺调整等。1、工作台高度调整 平

5、刨使用时应根据工件状况和加工要求，调整好工作台的高度。平刨机工作台高度调整，并不是垂直上下移动，而是与刃口母线相应成倾斜移动，既工作台上升（下降）的同时向刀轴方向前进（后退），以使工作台端部尽量靠近刀轴。,前后台高度差即为每次刨削厚度。前台高度一般比刀轴切削园低12，绝对不能高于刀轴切削园，也不宜过低；后台高度也应调整适当，不要过高或过低，从理论上说后台高度与刀轴切削园相切，而实际调整应稍低于刀轴切削园（约低0.04），此值为刀具作园周运动时的波纹深度值（y）。,yC/2D C=u/n.N,D：切削圆直径 N：刀片数量 n：刀轴转速 u：进给速度,2、刀片的安装与调节刀片是由螺栓和压刀条压紧在

6、刀轴上，刀片安装时，紧固螺栓应从中间向两端依次紧固，不要相间进行或从刀轴的一端开始。刀片伸出刀轴的伸出量直接影响工件光洁度，一般取刀片伸出刀轴11.5既可。刀轴上的几把刀刃口应调整在同一园周上，这样可以提高工件加工光洁度。刀片在切削工件过程中，较易磨钝或崩口，所以需经常更换和研磨刀片。刀轴为高速旋转体，为防止振动，刀片都经动平衡校验，压刀条与刀轴都有钢号，换刀时应对号，不得随意更换压刀条及螺钉，刀片重量差不大于2克。,三、平刨的安全操作与防护 手工进给的平刨在使用中操作人员手指必须通过高速旋转的刀轴，因而危险性极大，特别是加工短料、薄料或带有树节及斜纹的工件时，这是平刨的重要课题之一。从目前来

7、说，国内外还没有一种较好的办法做到既有利于操作，又安全可靠。因此，为了做到安全生产，人们大都从安全操作、安全防护装置、机械进料等几个方面进行综合处理。,进料速度适当，如遇节子、纹理不顺、材质硬等应放慢进料速度。长400、厚30以下的短料和薄料时，要用推杆或推板进料；长度小于300、厚度小于20的工件，最好不要在手工进给平刨上加工。观察工件纹理，尽量做到顺纹刨削。手工进料时，工件紧贴靠山向前推送。刨刀保持锋利，如磨钝或崩口应及时更换。,1、平刨的安全操作,2、平刨的安全防护装置,防护罩式,3、平刨的机械进料装置,自动进料器,4.电磁振动平刨,1.电磁铁、2.主振弹簧、3.后工作台、4.刨刀、5.

8、前工作台、6.工件,第三节 压刨床,压刨用于将已经平刨加工过基准面的相对面加工光洁并与基准面平行，通过压刨加工可使工件定厚和定宽。压刨床适合于各种家具、车辆等的木质零件加工，其结构也较平刨复杂，类型也较多，目前较为常用的是单面压刨。,一、单面压刨的结构 单面压刨用于将方材或板材刨削成一定厚度或宽度。按照加工宽度不同有：窄形压刨（250350）、中型压刨（400700）、宽型压刨（8001200）、特宽型压刨（1800）四类。窄形主要用于加工方材；宽形用于加工板材或框架零件；中形介于两者之间，既可加工板材也可加工方材，应用较普遍。,单面压刨一般由切削机构、工作台、压紧机构、进给机构、传动控制装置

9、等组成。,压刨切削机构都为园柱形刀轴，结构类似于平刨刀轴，其长度与工作台宽度相适应。,1、切削机构,压刨床工作台为船形，系整体铸铁件，其宽度是选择刨床的主要技术参数，它决定了被加工材的最大宽度。工作台上装有进料下滚筒(无动力滚筒)，其直径一般为80120，表面光滑，台面上开有两个长方形孔，以安装下滚筒。,2、工作台及升降机构,为了适应不同厚度工件加工，工作台可垂直升降，以调整台面到刀轴之间的距离。下滚筒高度需精确调整，工作台上还装有下滚筒高度调节装置。,3、压紧机构 压紧机构包括前后压紧器，分别装于刀轴的前后。前压紧器又叫断屑器，其作用为：压紧被加工件以防止切削振动；在加工余量范围内断屑；起刀

10、轴防护罩作用；引导木屑排出机外。后压紧器的作用为：压紧工件，以使其紧贴工作台面；刮净已加工表面的木屑。,前压紧器：前压紧器根据加压方式有重荷式和弹簧式，其唇口（压紧器中与工件接触的部件）结构有整体式和分段式两种。,后压紧器 后压紧器一般为整体式结构，其压紧力通过弹簧产生，弹簧可装在压紧器上方或下方。,4、进给机构 压刨在刀轴前后各装有一对进料滚筒，进给机构包括前后进料滚筒及加压装置，加压装置采用弹簧加压，压紧力可以调节。,为增大进给力，前进料辊表面一般为沟槽状。其结构有整体式和分段式两种，整体式每次只能同时进给两个工件，分段式则可多个工件同时进给。,1.辊筒轴、2.顶紧螺钉、3.挡圈、4.环状

11、滚筒、5.弹簧,5、传动及控制装置 压刨床传动系统一般有两种形式，一是电机带动刀轴，然后由刀轴另一端经减速机构带动进料辊旋转，这种形式一般用在轻型压刨上；另一种是由几台电机分别带动刀轴、进料辊、工作台动作，目前这种形式应用较多。,压刨床的控制系统目前还是采用接触器电路控制，进料辊调速则大都采用无极调速系统进行调节。整个电路有三个要点：,刀轴电机启动后进料辊才能动作，而刀轴停则进料辊也随之停止。,启动时短接热继电器,工作台升降互锁，而且是点动动作。,二、单面压刨的调整 经压刨加工的工件，其尺寸精度取决于机床的制造和安装精度、树种、切削量、机床调整状况等；而工件表面光洁度则取决于机床运动不平度和振

12、动不平度。所以机床调整正确与否对加工质量有很大影响，压刨床调整的内容主要有：前后压紧器、前后进料辊的位置及压力调整刀片的安装与调节工作台的调整与检测进料速度与进给方式的选择。,1、前后压紧器、前后进料辊的位置及压力调整,位置调节,压力调整 进料辊及压紧器的压力，既要保证产生足够的牵引力和压紧力，又要使工件受压后不损伤，一般大都采用试刨的方式来确定压力大小。工件试刨时，应渐渐加大弹簧压力，一直到工件进给不打滑，切削时不产生振动既可，压力调节过大则没有什么好处。调整好的压力值，最好是用测力仪检测纪录下来，以便下一次调整时参考。,2、刀片的安装与调节 刀片安装的要求与平刨基本相同，刀片一般高出刀轴2

13、3。3、工作台的调整与检测 工作台高度应根据加工工件厚度来调节，调整好的工作台应校验是否与刀刃口平行，一般采用试刨来检查。4、进料速度与进给方式的选择 进料速度应根据材质软硬、光洁度要求、工件刨削宽度、刨削量等因素来调节，一般为732m/min。工件进给时应连续送入，多块工件同时进给其厚度差异应小于24。当加工工件窄边时，工件厚度与宽度之比小于1:8，可以单块进给，反之则应多块同时进给。,三、压刨床的操作 压刨一般需两人操作，一人送料，一人接料。操作时应注意：前进给辊为整体式时，只允许两个工件同时进给，且要沿着工作台的两边进给。一般情况下，工件应垂直于进料辊进给，并尽量做到顺纹刨削。小于台面宽

14、度的框类部件，允许在压刨上加工，但必须斜向进给，其斜度不大于30，进给速度应慢。工件长度小于前后进料辊间距，不得在压刨上加工。刨削松木工件时须经常在工作台面上擦拭煤油进行润滑。,四、木材刨削常见缺陷及产生原因 1、工件开始刨削一端有缺痕原因：断屑器定位过高；上前分段进料辊定位过高；下前进料辊定位过高；弹簧张紧度不足。2、工件刨削之末端有切痕原因：下出料辊定位过高；上后出料辊定位过低；工件末连续送入；纹理与刨刀刨削方向相反。3、刨刀撕裂木材原因：进给速度太快；刨刀调整过度；木材含水率过高；刨削角度过大；纹理与刨刀刨削方向相反；刨刀有崩口。,4、刨刀使纹理隆起原因：刨刀调整过宽；进料速度太快；刨刀

15、轴转速过高；木材含水率过高；刨削量过大。5、工件上有刨花痕原因：吸尘系统吸力不足；进给速度太快；吸尘罩接头松脱，无吸集力；吸尘罩与排风管相接角度太大，降低吸尘效果。6、板宽方向厚薄不均原因：台面定位未与刨刀轴平行；压紧器未与刨刀轴平行；台面有磨损。7、木材有波形痕迹原因：刨刀磨钝；进料速度太慢；机床未调节正确。,8、木材上有旋转痕原因：刨刀刃口未适当研磨；刨刀未调整正确。9、出现与刨刀痕相交之线原因：刨刀变形或有缺口；刨花夹于台面与滚筒之间；压紧器压力过大。10、工件在机床中发生翹曲原因：上后出料辊突出；上后出料辊的弹簧张紧度不均匀；下滚筒突出。11、工件中断进给原因：下滚筒定位过低；刨削量过

16、大。12、机床发生噪音及振动原因：刨刀过钝；机床不平整；轴承损坏；皮带跳动。,第四节 四面刨,四面刨可将工件四个面按所需的平面或成型面在一次进给中加工完成。这类机床都是采用机械进给，在木家具、实木地板、建筑及车辆等木构件生产中有广泛的应用。其主要优点是生产效率高，适用于大批量实木板方材的刨削加工；其缺点则是机床调整较繁琐，且表面光洁度较差。,一、四面刨类型及用途 四面刨的刨削宽度一般为100400，刀轴数为48根，最大刨削厚度一般为75125，进料速度可达1132m/min，刀轴转速为30005000r/min。按照机床的刀轴数目、功率、进给速度和重量，四面刨可分为轻型、中型和重型三类。轻型四

17、面刨（普通四面刨）通常用于粗加工。它有四个刀轴，一般用滚筒进给装置进料。中型四面刨可用于成型零部件精加工。它有56根刀轴，一个刀轴用于成型加工，一个刀轴用于基准面二次加工。一般采用滚筒装置或滚筒履带联合装置实现进给。重型四面刨一般用于加工较长且具有标准截面形状的工件。它有68根刀轴，并配有强大的进给机构，加工效率很高。,二、四面刨的基本结构,四面刨主要由床身、工作台、切削机构、进给机构、压紧装置等组成。,四面刨可同时加工工件的四个面。最少需要四个刀轴，如同时完成成型加工则刀头数更多。这些刀头可以有不同的布局形式。,7刀头四面刨,1.出料台2.出料辊3.万能刀头4.上水平刀头5.9.下水平刀头6

18、.8.右垂直刀头7.左垂直刀头10.前工作台11.导尺,四面刨每个刀头的结构并不复杂，一般都采用电机经带传动或直接带动刀头旋转的传动方式，电机与刀头安装在溜板上，螺旋装置可使溜板在床身支架上按需要移动，以实现刀头的上下或左右调节。,四面刨都采用机械进给，其进给机构有多种，如机械进给、液压进给等，根据进给元件不同有上辊进给、上下辊进给、辊筒与履带组合进给等。上辊进给方式只在工件进料处设一上进料滚筒，工件进给须连续进行，后面的工件推送前面的工件，一般轻型四面刨就是采取这种形式。上下辊进给方式是在进料处工件上下方设置一对反向旋转的进料滚筒实现进料，这种方式应用较广。滚筒与履带组合进给是在工件上方设置

19、进料滚筒，工件下方设置进给履带来实现进给，其进给过程较为平稳，常用于重型四面刨。有的四面刨还在后工作台面上设有下支撑滚筒以辅助出料。进料滚筒一般都为槽纹辊，出料滚筒都为光滑辊。目前四面刨的进料速度大都可无极调节。,为保证工件切削时不产生振动，四面刨在刀头前后都装有压紧装置用于压紧工件，压紧装置大都有是利用弹簧或气动装置来实现压紧的。刀头前压紧装置除起压紧作用外，还起断屑的作用。,四面刨的工作台用于加工过程中支撑工件，分为前、中、后三段，安装在床身上。前段工作台用于进料，为保证精度，一般都较长（22.5m)；后段工作台用于出料；中段则常做成槽板形，以提高支撑的稳定性。前工作台和后工作台大都可垂直

20、上下调整，中段工作台则为不可调的固定工作台。,第五节 净光机简介,平刨、压刨和四面刨都是以刀头旋转来加工工件的，它直接影响工件的表面光洁度。为了消除波纹，有的在刨削后还设置了净光工序。50年代净光工序大都采用手推刨进行，60年代以后，出现了多种形式的净光机。这些净光机其刀具与工件间的相对运动为直线运动，所以从理论上消除了波纹的产生。进入90年代后，随着刨床加工精度的提高以及人造板的广泛使用，净光机在家具及木制品行业的应用逐步减少。,净光机有周期式和通过式两类。周期式采取工件固定不动，刀具相对于工件直线移动的方式加工；通过式则采取刀具固定不动，工件相对于刀具直线移动来加工。,通过式净光机相对周期式而言，其结构简单、体积小、操作方便、效率高且无噪音，综合性能优于周期式。,1.底座、2.床身、3.工作台4.刀床、5.进给机构,工作台形式及升降调整,1.手柄2.刀盘3.锁紧手柄4.升降手轮5.传动齿轮6.丝杆7.紧固螺母8.调整螺母9.弹簧,刀床结构,4.刀床体、5.刨口调整板、8.刨刀、9.盖铁、13.刀盘,