木材切削基本理论课件

木材切削基本理论木材切削基本理论1第一第一节锯木木一、一、锯木的定木的定义、类型型和和锯锯木的定木的定义：锯木是木是顺木木纹或横木或横木纹把木材把木材锯开的开的过程。程。锯口：口：为了把木材了把木材锯开开,或把一部分木材或把一部分木材锯掉掉,要在其上要在其上锯出一个窄的出一个窄的缝隙隙,叫叫锯口。口。第一节 锯木2锯口描述：口描述：锯口有三个口有三个边。其中两。其中两个个边abab和和cdcd是彼此平行是彼此平行的的,称称为锯口壁。第三口壁。第三个个边bc,bc,称称为锯口底。口底。锯口壁的平面口壁的平面,称称为锯截平面截平面。锯木木过程是程是锯在在锯口壁口壁之之间进行运行运动,不断地不断地把木材切成小刨片（把木材切成小刨片（锯屑）屑）,并从并从锯口中将口中将其其抛出的抛出的过过程。程。锯口描述：3锯木木类型：型：锯锯木有三种木有三种类类型型:锯截平面或截平面或锯口与木口与木纤维方向平行方向平行,称称为纵截截,或称或称纵向向锯木木。锯截平面或截平面或锯口与木口与木纤维方向垂直方向垂直,称称为横截横截,或称横向或称横向锯木木。锯截平面或截平面或锯口与木口与木纤维方向互成一定角度方向互成一定角度,称称为斜截斜截,或称或称斜向斜向锯木木。锯木类型：4锯木所使用的工具是木所使用的工具是锯，它由，它由锯板和板和锯齿组成。成。按按锯木木类型的不同，型的不同，锯有两种：有两种：横截横截锯,是用于横向是用于横向锯木的木的锯；纵截截锯,是用于是用于纵向向锯木的木的锯；锯按其形状和运按其形状和运动方式分方式分类：圆锯、刀、刀锯、框、框锯、带锯、链锯。锯木所使用的工具是锯，它由锯板和锯齿组成。5116二、锯齿的组成锯齿是一个窄的复是一个窄的复杂切刀。切刀。锯齿有前面有前面(或称前爬棱或称前爬棱)AOOA、后面、后面(或称后爬棱或称后爬棱)BOOB。这两个面两个面组成前切削刃成前切削刃OO。侧面面(或称或称侧爬棱爬棱)AOB和和AOB与前面的交与前面的交线是是侧切削刃切削刃AO和和AO。齿间凹凹处称称为齿仓。h0称称为齿高。高。t称称为齿距。距。齿仓的作用是的作用是临时储存存锯屑。屑。2 锯齿形状和大小根据锯木条件和切削特点来选择。二、锯齿的组成锯齿是一个窄的复杂切刀。锯齿形状和大小根据锯7三、三、简单切刀的构造切刀的构造3前面、后面、前刃；前面、后面、前刃；侧面、面、侧刃；刃；加工表面；加工表面；4简单切刀的构造三、简单切刀的构造3前面、后面、前刃；简单切刀的构造8三、三、简单切刀的构造切刀的构造切刀的角度参数：切刀的角度参数：后角后角,是切刀后面与是切刀后面与加工表面所成的加工表面所成的夹角。角。-刃角刃角,或称或称锐利角利角,是切是切刀前面与切刀后面的刀前面与切刀后面的夹角。角。前角前角,是切刀前面与是切刀前面与Y轴的的夹角。角。切削角切削角,是切刀前面是切刀前面与加工表面的与加工表面的夹角。角。三、简单切刀的构造切刀的角度参数：9三、三、简单切刀的构造切刀的构造当前刃与切刀的当前刃与切刀的侧面垂直面垂直时，称此刃，称此刃为直直磨刃，反之称磨刃，反之称为斜磨刃。斜磨刃。三、简单切刀的构造 当前刃与切刀的侧面垂直10四、基本切削四、基本切削概念：概念：用用简单切刀切刀进行的切削称行的切削称为基本切削。基本切削。基本切削的基本切削的过程：程：简单切刀沿切刀沿X-X轴向运向运动，进入入木木质表面切下一部分木材的表面切下一部分木材的过程。程。基本切削的基本切削的产物物-刨片。刨片。刨片有三个主要尺寸：厚度刨片有三个主要尺寸：厚度e，长度度l，宽度度b。切削运切削运动：切刀在加工木材的表面上沿：切刀在加工木材的表面上沿X-X轴运运动，发生刨片的剥落，生刨片的剥落，这种运种运动称称为切削运切削运动，切削力：施加于切刀或被加工木材上的，切削力：施加于切刀或被加工木材上的，给予切予切削运削运动的外力称的外力称为切削力。切削力。四、基本切削概念：11为了改了改变刨片厚度，刨片厚度，木料有相木料有相对运运动VH，VH可分解可分解为：纵向送料运向送料运动VoX-X轴方向的运方向的运动；法向送料运法向送料运动Va Y-Y轴方向的运方向的运动；为了加了加宽加工表面的加工表面的宽度，度，还需需Z-Z轴方向方向的运的运动侧向送料运向送料运动。纵向送料能增加或减少刨片的长度，法向送料可增加刨片的厚度，侧向送料运动增加加工表面的宽度。切削运动的速度称为切削速度，用v表示，它是切刀运动速度和纵向送料速度的和。为了改变刨片厚度，木料有相对运动VH，VH可分解为：纵向送12木材切削的运木材切削的运动方式：方式：5a-切削运切削运动与送料运与送料运动交交错进行；行；b-切削运切削运动与送料运与送料运动同同时进行；行；c-旋旋转切刀；切刀；d-转盘；木材切削的运动方式：513五、木材切削的五、木材切削的类型型1.有屑切削有屑切削 无屑切削无屑切削2.开式切削开式切削半开式切削半开式切削闭式切削式切削五、木材切削的类型1.有屑切削 14五、木材切削的类型3.基本切削的类型：截断切削、纵向切削、横向切削五、木材切削的类型3.基本切削的类型：15第二第二节基本切削参数基本切削参数一、切削力和切削阻力一、切削力和切削阻力刨片形成过程：切刀在切入木质中时，沿X-X平面剥下刨片，刨片厚度为e。切刀用其前面OA给木材以压力。随着切刀切入深度的增加，作用到刨片上的压力也不断增长。当这个压力超过纤维强度时，引起刨片顺OM平面剥离，切刀再继续进入下一个深度，再剥离下一个刨片。第二节 基本切削参数刨片形成过程：16作用到切刀上的切削力随切刀进入木材内的深度成正比例地增加。当进入木质深度为L0时，其最大值为Pmax。然后，当刨片剥离的瞬时，降为0。作用到切刀上的切削力随切刀进入木材内的深度成正17切削阻力合力的切削阻力合力的组成：成：假假设切削切削过程中，切削程中，切削阻力的合力阻力的合力为Pp，设该力的水平分力力的水平分力为P1，垂，垂直分力直分力为P0。Pp是由下是由下述外力合成的：切刀前述外力合成的：切刀前面的法向面的法向压力力N1，切刀，切刀后面的法向后面的法向压力力N2，切，切刀前面摩擦力刀前面摩擦力F1，切刀，切刀后面摩擦力后面摩擦力F2。此外，。此外，在在O点，即切刀前切削刃点，即切刀前切削刃处有切断木有切断木纤维时所遇所遇到的切削阻力到的切削阻力Pn。切削阻力合力的组成：假设切削过程中，切削阻力的合力为Pp，设18一、切削力和切削阻力一、切削力和切削阻力切削过程受力分析法向压力N1与切刀角度、刨片的横截面积、木材材性、木纹方向等因素与关。在上述外力中，法向压力N1是最大的，N1与X-X轴的方向决定于切刀切削角的大小。切削角愈小，则在X-X轴上的分力愈大。因此为了减小切削阻力，应采用不大的刃角和后角。刨片沿MO分离是由于法向压力的作用结果而产生的，因此它的大小与刨片的横截面积和木材的坚实性（材性）有关。刨片沿MO分离时的木材强度决定于木材的物理技术性能，特别是木材纹理的方向。一、切削力和切削阻力切削过程受力分析法向压力N1与切刀角度、19木材作用于切刀后面的木材作用于切刀后面的压力力N2是由于木是由于木纤维弹性性变形而引起的。利用形而引起的。利用钝切刀工作切刀工作产生的生的压力要大力要大于于锐利的切刀工作利的切刀工作产生的生的压力。此外力。此外N2随着后角随着后角的减少而增大。因此的减少而增大。因此为了减小切削阻力，了减小切削阻力，应增大增大后角。后角。摩擦力摩擦力F1和和F2的大小，决定于的大小，决定于压力力N1和和N2以及摩擦以及摩擦系数和加工表面的状系数和加工表面的状态等。等。木材作用于切刀后面的压力N2是由于木纤维弹性变形而引起的。利20在一般情况下，切削力在一般情况下，切削力P1是是N1,N2,Pn的函数。的函数。即即对切削力切削力P1有影响的因素中，有影响的因素中，N1起主要作用。起主要作用。N1决定于刨片的横截面决定于刨片的横截面积，故，故计算切削阻力的公式算切削阻力的公式可写成可写成式中：式中：be刨片刨片宽度乘以刨片厚度；度乘以刨片厚度；K切削阻力系数，或称切削阻力系数，或称单位切削阻力位切削阻力（N/mm2）。）。K决定于木决定于木纤维方向，木材种方向，木材种类，切刀形状等各种，切刀形状等各种因素。因素。木材切削基本理论课件21考考虑这些因素些因素时，K值可写成下面的形式：可写成下面的形式：式中：式中：与切削与切削类型有关的基本切削阻力系数，型有关的基本切削阻力系数，或称基本或称基本单位切削阻力。位切削阻力。考虑这些因素时，K值可写成下面的形式：22木材切削基本理论课件23Kg是考虑不同树种影响切削阻力值的系数。松木是标准试验用材，故松木的Kg=1，而其它树种的值见表1-2。Kg是考虑不同树种影响切削阻力值的系数。松木是标准试验用24K0是考是考虑切刀切刀锐利程度的系数。利程度的系数。切刀切刀锐利程度根据切刀在磨利程度根据切刀在磨锐后的后的工作小工作小时数数来来确定。确定。对于于刚刚磨好、开始工作的切刀来磨好、开始工作的切刀来说，其，其K0=1，以后，以后时间的的K0见表表1-3。K0值的的测定定还比比较粗放，其粗放，其选择条件和根据尚不条件和根据尚不够充分和精确，故有待今后充分和精确，故有待今后进一步研究、一步研究、试验和和确定。确定。K0是考虑切刀锐利程度的系数。25Ke是考是考虑刨片厚度的系数，可根据刨片厚度的系数，可根据经验公式求得：公式求得：对于截断切削：于截断切削：对于于纵向切削和横向切削：向切削和横向切削：上式中的刨片厚度上式中的刨片厚度e的的单位是位是mm。例如当。例如当e=0.5mm时，截，截断切削的断切削的Ke 约为1.25，而其它两种切削的，而其它两种切削的Ke约为1.4。Ke是考虑刨片厚度的系数，可根据经验公式求得：26KB是考虑木材湿度的系数，它的选取范围列在表1-4中。木材的湿度对木材的机械物理性能有很大的影响。随着木材含水率的增大，其极限强度降低。在锯木时（闭式切削）结果相反。这是由于，锯木属于闭式切削，当湿度增高时，锯口中的木纤维和锯屑膨胀，使切刀与木纤维间的摩擦阻力增加，使切削阻力增加。切削方式不同，KB的变化趋势相反KB是考虑木材湿度的系数，它的选取范围列在表1-4中。切27二、送料力和送料阻力二、送料力和送料阻力木材切削木材切削时，切刀后面，切刀后面对加工表面有一个加工表面有一个压力，力，这引起木引起木纤维的的弹性性压缩，因此当切刀在加工表面法向移，因此当切刀在加工表面法向移动时，它，它遇到遇到压缩阻力，即送料阻力。送料阻力垂直于加工表面和阻力，即送料阻力。送料阻力垂直于加工表面和切削运切削运动方向。方向。二、送料力和送料阻力木材切削时，切刀后面对加工表面有一个压力28图中切削阻力的合力中切削阻力的合力Pp的垂直分力的垂直分力为P0，送料力是，送料力是木材在送料方向上木材在送料方向上对切刀的切刀的压缩阻力，一般阻力，一般认为它就是送料阻力，即它就是送料阻力，即根据根据实验数据，数据，锋利的切刀可取：利的切刀可取：磨磨钝的切刀可取：的切刀可取：图中切削阻力的合力Pp的垂直分力为P0，送料力是木材在送料方29三、切削功、切削比功和切削比三、切削功、切削比功和切削比压设L0为一次切削中所切下来的刨片长度，即切刀一次切削所经过的路程。则一次切削所消耗的切削功为：或：等式两边同除以刨片的断面积be：三、切削功、切削比功和切削比压设L0为一次切削中所切下来的刨30上式左上式左边是一物理量，是刨片是一物理量，是刨片单位横截面位横截面积上所承上所承受的平均切削力，称受的平均切削力，称为切削比切削比压，单位是位是N/mm2。上式的右上式的右边是另一个物理量，即切削是另一个物理量，即切削单位体位体积的刨的刨片所消耗的切削功，称片所消耗的切削功，称为切削比功，切削比功，单位是位是J/mm3。上式左边是一物理量，是刨片单位横截面积上所承受的平均切削力，31四、切削功率四、切削功率由公式：可知：设一秒钟内刀下的刨片体积为O(m3/s)，则每秒所消耗的切削功为：即切削功率为四、切削功率 由公式：32根据切削力根据切削力P也可求得切削功率：也可求得切削功率：由此可得切削力的另一表达式由此可得切削力的另一表达式：根据切削力P也可求得切削功率：33第三第三节锯齿的的结构构一、一、齿刃和刃和锯口口宽度度 锯齿的的齿刃在刃在结构上分构上分为前刃和前刃和侧刃，每个刃，每个齿刃可以看成刃可以看成一个一个简单切刀。切刀。一个一个锯齿可以看成是由多个可以看成是由多个简单切刀切刀组成的。成的。锯齿的各的各齿刃在不同条件下刃在不同条件下进行工作，亦即行工作，亦即齿刃的工作可刃的工作可以分解成不同的以分解成不同的简单切刀切刀进行不同行不同类型的基本切削。型的基本切削。第三节 锯齿的结构34根据根据锯木木类型，型，纵截：前刃截：前刃-截断切削截断切削 侧刃刃-横向切削横向切削横截：前刃横截：前刃-横向切削横向切削侧刃刃-截断切削截断切削根据锯木类型，35锯口口宽度：度：当利用薄当利用薄锯板工作板工作时，在，在锯齿前刃的后面，后角大于零。但前刃的后面，后角大于零。但在在锯齿侧面，面，侧刃后角等于刃后角等于0。此此时锯齿的的侧面与面与锯口壁口壁发生生摩擦，摩擦，这种种现象称象称为家具家具现象。象。为了减少摩擦，必了减少摩擦，必须使使锯口口宽度大于度大于锯板厚度，板厚度，锯口宽度：当利用薄锯板工作时，在锯齿前刃的后面，后角大于零36可用三种方法增加可用三种方法增加锯口口宽度。度。第一种方法是将第一种方法是将锯板做成梯形板做成梯形断面（断面（图b）。）。第二种方法是将第二种方法是将锯齿前切削刃前切削刃的的长度做成大于度做成大于锯板厚度（板厚度（图c）。）。这种方法一般种方法一般应用在用在纵截截锯上，称上，称为压料。料。第三种方法是第三种方法是锯齿依次向左右依次向左右偏斜（偏斜（图d），），这种方法称种方法称拨料，料，一般在一般在齿高的高的1/3处进行行拨料，料，它可它可应用于用于纵截截锯或横截或横截锯上。上。C-压料D拨料B梯形断面可用三种方法增加锯口宽度。C-压料37锯口口宽度的度的选择与木材的湿度和硬度有关，而木与木材的湿度和硬度有关，而木材的湿度和硬度又与季材的湿度和硬度又与季节（温度）和（温度）和树种有关，种有关，此外此外锯口口宽度也与度也与锯的的类型有关。型有关。对于具有于具有单面面齿的框的框锯，锯口口宽度大于度大于锯板厚度板厚度0.4-0.75mm；对于直径于直径为1000mm以内的以内的圆锯为0.4-0.7mm；超；超过1000mm的的圆锯为0.9-1.2mm。锯截干材或硬材截干材或硬材应取小一些；取小一些；锯截湿材或截湿材或软材材应取大一些。取大一些。若若锯板的板的刚度很小，甚至有度很小，甚至有侧向向摆动，则锯口口宽度度应增大。增大。压料的料的锯齿锯板厚度板厚度较拨料料齿应小小20%。拨料量与料量与压料量的推荐料量的推荐值见表表1-5。锯口宽度的选择与木材的湿度和硬度有关，而木材的湿度和硬度又与38二、横截二、横截锯的的锯齿 横截横截锯的的锯齿（图c和和d），其），其侧切削刃切削刃进行截断切削，形行截断切削，形成成锯口壁。口壁。侧切削刀在横向切削刀在横向锯木中受到的切削阻力最大。木中受到的切削阻力最大。为了减少了减少侧切削刃所受到的阻力，提高切削刃所受到的阻力，提高锯齿的的强度，并且度，并且使使侧切削刃早一些切断木切削刃早一些切断木纤维，应使横截使横截锯的的锯齿前刃切前刃切削角大于削角大于90度，度，侧切削刃的刃角小于切削刃的刃角小于90度。度。二、横截锯的锯齿 39对于双向、于双向、对称称齿，其前刃切削角，其前刃切削角为：后角后角为：由上式可看出，无由上式可看出，无论切削角或后角都取决于切削角或后角都取决于锯齿的刃角。的刃角。为了增大了增大锯齿的的强度，根据度，根据经验，双向，双向对称称锯齿的前刃刃角的前刃刃角应取取为50-60度。度。对于于单向、非向、非对称称齿，其前刃切削角，其前刃切削角为9595-105度度，刃角，刃角4040-45度度。锯齿的的侧切削刃刃角，无切削刃刃角，无论是双向、是双向、对称称齿，还是是单向、非向、非对称称齿都都是是45-60度，而硬木可取度，而硬木可取70度。度。对于双向、对称齿，其前刃切削角为：40由于由于侧切削刃的后角切削刃的后角为0度，所以度，所以侧切削刃的切切削刃的切削角等于其刃角。后削角等于其刃角。后侧切削刃的刃角是切削刃的刃角是，它，它与前刃与前刃倾斜角斜角有关，有关，表示前刃在木表示前刃在木纤维方向方向上的上的倾斜程度。愈小，斜程度。愈小，则愈大，愈大，则锯齿在在锯口底口底的切削条件将愈坏（如的切削条件将愈坏（如图d）。）。横截横截锯的的锯齿角度数据角度数据见表表1-6。在刀具制造。在刀具制造过程程中要充分考中要充分考虑各切削刃的角度参数。各切削刃的角度参数。由于侧切削刃的后角为0度，所以侧切削刃的切削角等于其刃角。后41横截时前切削刃是一个斜的刃，称为斜磨刃，它进行横向切削，刨下刨片。它的工作条件很不好。为了改善这种状况，采用了具有混合锯齿的横截锯。这种横截锯的锯齿有两种：一种是专门进行截断切削的切齿。另外是每隔数个切齿，中间加一个刨齿，它起刨的作用。横截时前切削刃是一个斜的刃，称为斜磨刃，它进行横向切削，刨下42结构特点：构特点：刨刨齿前切削刃是直磨刃，前切削刃的切削角小于前切削刃是直磨刃，前切削刃的切削角小于90度，保度，保证锋利。刨利。刨齿不不拨料，其高度略低于切料，其高度略低于切齿0.5-1mm。目的是。目的是为了先了先让切切齿接触木材，将木接触木材，将木纤维切断，切断，进行截断切削，形成行截断切削，形成锯口壁，后口壁，后让刨刨齿进行横向切削，将行横向切削，将锯口底的木片刨下来。口底的木片刨下来。由于横向由于横向锯木木时，在，在锯口壁的木口壁的木纤维是被截断的，是被截断的，因此因此锯口壁平面的摩擦阻力很大，口壁平面的摩擦阻力很大，锯齿必必须拨料。料。结构特点：43三、三、纵截截锯的的锯齿纵截木材截木材时，锯口平面与木口平面与木纤维平行，平行，纵截截锯锯齿的前切的前切削刃垂直于木削刃垂直于木纤维，进行截断切削。当前切削刃切断木行截断切削。当前切削刃切断木纤维后，借后，借锯齿前面的前面的压力，使已被切断的刨片在力，使已被切断的刨片在锯口壁的口壁的平面上平面上顺纤维剪裂开，而脱离木材本体。因此，剪裂开，而脱离木材本体。因此，纵截截锯锯齿的前切削刃比的前切削刃比侧切削刃重要，因而切削刃重要，因而侧切削刃的切削角等切削刃的切削角等于于90度，形成直磨刃（如度，形成直磨刃（如图a）。）。三、纵截锯的锯齿44为了提高了提高锯截效率，减小切削阻力，截效率，减小切削阻力，应使前切削刃的切削使前切削刃的切削角角经常小于常小于90。研究表明，切削阻力随前刃切削角的减小。研究表明，切削阻力随前刃切削角的减小而减小。而前切削刃的后角减小，切削阻力急而减小。而前切削刃的后角减小，切削阻力急剧增加。增加。对于框于框锯切削角切削角为70-75度，后角度，后角20-25度；度；圆锯切削角切削角为50-55度，后角度，后角14-17度。刃角要根据可度来度。刃角要根据可度来选择：框：框锯刃角刃角45-47度；度；圆锯刃角刃角35-45度。度。纵截截锯的的锯齿可不可不拨料（直磨刃），也可有少量的料（直磨刃），也可有少量的拨料。料。为了提高锯截效率，减小切削阻力，应使前切削刃的切削角经常小于45纵截截圆锯的的锯齿有不同形状。有不同形状。图e中的中的锯齿齿背是斜的，有背是斜的，有大的后角，从而有大的大的后角，从而有大的齿仓。图f中的中的锯齿具有具有圆弧的弧的齿背，背，这种种锯齿叫狼叫狼齿。这种种齿的后角小，的后角小，齿仓也小，也小，锯齿较坚固。固。纵截截锯的的齿距距t=30-40mm，框，框锯齿高（高（0.6-1.0）t，圆锯齿高（高（0.5-0.7）t。纵截圆锯的锯齿有不同形状。图e中的锯齿齿背是斜的，有大的后角46第四第四节锯木参数木参数一、每一、每齿送料量和刨片厚度送料量和刨片厚度在木材切削过程中，送料运动改变了切刀刨下的刨片厚度。如图，由于有切削运动V和送料运动VH两个运动的综合作用，每一个齿的齿顶运动轨迹是AD。对于一个齿，它的加工表面是AD，其刨片厚度e应依加工表面AD的法向来测量，即e=BM。齿尖每走过一个齿距t的送料量为c，称c为“每齿送料量”；在这个过程中所消耗的时间为t0，则可根据送料运动和切削运动分别得出公式：第四节 锯木参数47于是于是则(1-13)公式（公式（1-13）即）即为锯木运木运动关系公式。关系公式。在送料在送料时间t0内形成的刨片厚度内形成的刨片厚度为：机械工具或机床加工木材机械工具或机床加工木材时，切削速，切削速度度v比送料速度比送料速度VH大很多倍，可将大很多倍，可将齿顶A的运的运动轨迹迹AD用用AB来代替，上式来代替，上式中的中的角用角用来代替，即来代替，即 于是48由可得到刨片厚度的公式：若送料运动与切削运动成直角，即则刨片厚度为：由49旋转运动的圆锯：其齿顶的运动轨迹是圆周。假定圆锯的圆周速度为v，送料速度为VH，切削运动与送料运动的合成轨迹为摆线APD。故每齿送料量为DB。因为齿距比圆锯半径小得多，则可取弦AD代替弧APD，即认为它是锯口底。这时从齿顶向这个弦引出的垂线BM，就是刨片厚度e。在这种情况下，切削速度比送料速度大很多，可以近似为，于是：旋转运动的圆锯：50在右在右图中，中，线段段ON垂直于弦垂直于弦AB，因此角，因此角NOY等于等于。角是切角是切削运削运动与送料运与送料运动之之间的的夹角。角。因因为沿弧运沿弧运动可以用沿弦运可以用沿弦运动来来代替，即以直代替，即以直线运运动代替曲代替曲线运运动，则在在这种情况下可种情况下可认为直直线锯木运木运动的关系式的关系式对旋旋转运运动的的锯木也适用。木也适用。即：即：刨片厚度无论在直线切削运动，还是曲线切削运动时，都取决于角。但在直线运动时，角是常数；而在旋转运动时，角是变数。因此圆锯锯木时，刨片厚度随角而变化。在右图中，线段ON垂直于弦AB，因此角NOY等于。角是51框锯锯截原木：切削运动方向有时与齿顶线不重合。这时切削速度与线段AB成角。此时刨片厚度：式中：c=DP1，相当于一个齿的纯送料量；c0=BP1，相当于一个齿的切削量。假设则：锯木的运动关系公式和计算刨片厚度的公式无论对切削速度或送料速度是固定的还是可变的都适用。如框锯，它是依靠曲柄机构的运动来带动锯木机构工作的，因此锯的切削速度是变化的。此时将平均切削速度和相应的送料速度代入公式中进行计算。框锯锯截原木：式中：c=DP1，相当于一个齿的纯送料量；锯木52二、送料速度和二、送料速度和齿距距由由锯木运木运动关系式可以推出关系式可以推出：考考虑v不不变的情况下，要增大的情况下，要增大vH，而又不增加每，而又不增加每齿送料量送料量c，则可以减小可以减小齿距距t。但每。但每齿送料量送料量c与与齿距距t有一定的比例有一定的比例关系，因此不能关系，因此不能为了增大送料速度，而随便减小了增大送料速度，而随便减小齿距。距。c值与与t值的比例关系的比例关系应保保证，刨下来的刨片，刨下来的刨片应该正好容正好容纳在两在两齿间的的齿仓中。中。二、送料速度和齿距53假定假定锯截方材，其截方材，其锯口底的口底的长度度为AK=l（如（如图a），送料速度与切削速度的），送料速度与切削速度的夹角角为，与送料方向相垂直的，与送料方向相垂直的线段段H称称为锯口高度，口高度，则若每若每齿送料量送料量为c，锯口口宽为b，则一个一个齿走走过距离所切削出来的刨片体距离所切削出来的刨片体积等于等于 假定锯截方材，其锯口底的长度为AK=l（如图a），送料速度与54因因为刨片在刨片在锯截截过程中将破碎成程中将破碎成锯屑，所以屑，所以实际的刨片体的刨片体积将大于理将大于理论上的刨片体上的刨片体积，即，即 式中：式中：锯屑膨屑膨胀系数，与系数，与锯木工作条件有关。木工作条件有关。对于于圆锯=2.53；对于框于框锯，压紧的的锯屑屑=10.7；对于于链锯=0.8-1。因为刨片在锯截过程中将破碎成锯屑，所以实际的刨片体积将大于理55齿仓体体积式中：式中：h0齿高；高；齿仓面面积系数。系数。是是齿仓面面积F与与齿高乘高乘齿距的商。距的商。锯齿高度与高度与齿距有关：距有关：为齿高高齿距系数距系数。则齿仓体体积：齿仓体积56在标准工作条件下，锯屑体积应小于齿仓体积，亦即，即：由，可得因此由上式可看出，齿距t愈大，锯齿愈大，则允许的送料速度愈大，从而可获得较高的锯木生产率。在标准工作条件下，锯屑体积应小于齿仓体积，亦即 57齿仓面积系数与锯的种类有关，一般取如下数值：框锯；纵截圆锯；横截圆锯。齿高齿距系数一般为如下数值：框锯；纵截圆锯；横截圆锯。齿仓面积系数 与锯的种类有关，一般取如下数值：58在一般条件下，当时如果t=40mm，则（式中H的单位是mm）。这时可得到的最适宜的允许送料速度与锯口高度的关系：锯口高度H（mm）100 200 300 400 500 600送锯速度与切削速度的比值，在一般条件下，当 59为了了计算切削阻力，必算切削阻力，必须首先知道首先知道锯口高度口高度H，从而知道有多少个，从而知道有多少个齿刃参加工作，刃参加工作，计算合力。算合力。式中的式中的锯口底口底长度可以是常数，也度可以是常数，也可以是可以是变数，数，这决定于决定于锯口的形状口的形状和和角。当切削运角。当切削运动为直直线运运动时，是常数。当是常数。当为旋旋转运运动时，是是变量。量。锯口高度分三种情况研究：口高度分三种情况研究：1.切削运切削运动和送料运和送料运动都是直都是直线运运动的情况；的情况；2.圆锯锯木，直木，直线送料；送料；3.圆锯锯木，旋木，旋转送料。送料。三、锯口高度为了计算切削阻力，必须首先知道锯口高度H，从而知道有多少个齿601、切削运、切削运动和送料运和送料运动都是直都是直线运运动的情况。的情况。当横向当横向锯截原木截原木时，锯口面口面积是是圆（如（如图）。由于）。由于锯齿做直做直线运运动，在开始，在开始锯木木时，齿顶与木材相切于与木材相切于A1点。切削运点。切削运动的的方向在方向在I-I线上。上。I-I线实际上是上是齿顶线。送料运。送料运动方向在方向在X-X轴向向上。切削速度与送料速度成上。切削速度与送料速度成角。角。-线表示表示锯截截终了了时的的齿顶线位置。位置。当当锯截截终了了时，锯或木材由于或木材由于送料运送料运动而沿而沿X-X轴方向走方向走过的的路程路程为A1A2=L，L为送料行程。送料行程。1、切削运动和送料运动都是直线运动的情况。61根据右根据右图得得式中：式中：d原木直径。原木直径。根据上式，当根据上式，当时，送料，送料行程大于木材直径。当行程大于木材直径。当时，L=d。当。当锯板板进入木材中的深入木材中的深度不断改度不断改变时，锯口底的口底的长度和度和锯口高度都在口高度都在变化。当化。当锯口底的口底的长度在度在a-b线上上时，设其弦其弦长为lx，则依据上式有依据上式有。锯口高度的最大口高度的最大值出出现在在锯口底口底的的长度等于木材直径度等于木材直径时，即，即根据右图得62由由可知，当可知，当时，锯口最大高度小于木材直径。口最大高度小于木材直径。锯口高度口高度变化的曲化的曲线是是椭圆曲曲线，其短其短轴为送料行程送料行程L，长半半轴为Hmax，则锯口高度口高度变化曲化曲线所包所包络的半的半个个椭圆面面积为：这个面个面积实际上就是上就是锯截面截面积，也，也是是锯口的横断面口的横断面积，所以：，所以：化化简得：得：定义平均锯口高度当时，则由 可知，当 63圆锯锯木，直木，直线送料：送料：如如图，圆锯半径半径为R，圆锯的的圆周速度周速度为V，原木相原木相对于于圆锯的送料的送料速度速度为VH，原木横断面，原木横断面中心中心线的的轨迹迹X-X到到圆锯中心的距离中心的距离为e0。送。送料料时，锯口底的弧口底的弧长l和和相相应的切削速度与送料的切削速度与送料速度的速度的夹角角都在不断都在不断变化。化。圆锯锯木，直线送料：64取任一位置，当取任一位置，当锯口底口底弧弧长为lx时，锯口高口高。其中角。其中角x的大小与原的大小与原木横断面中心到木横断面中心到圆锯的的旋旋转轴心之心之间的距离有的距离有关，它在关，它在1到到3范范围内内变化。当被化。当被锯截的原木截的原木由由1位置被送到位置被送到3位置位置时，锯口高度的口高度的变化曲化曲线为1-a-3，这是一个近似是一个近似椭圆曲曲线。取任一位置，当锯口底弧长为lx时，锯口高 65锯口高度的最大值发生于l=d处，此时锯口底的弧线CD通过原木中心。由于圆锯的半径大于木材半径，故弧线CD接近等于原木直径d，设此时的角为cp，则最大锯口高度为由图b得。则锯口高度的最大值发生于l=d处，此时锯口底的弧线CD通过原木66因为锯口高度的变化曲线是椭圆，椭圆面积等于原木截面积，故可根据公式确定送料行程L。又由，最后得：由平均锯口高度定义式：得：当径向送料时，原木中心也在X-X平面上，则e0=0，cp=90，则，。因为锯口高度的变化曲线是椭圆，椭圆面积等于原木截面积，故可根67圆锯锯木，旋木，旋转送料：送料：当采用当采用圆锯锯木，旋木，旋转送料送料时，圆锯或原木或原木绕一个一个圆心，心，在在圆周的方向上做送料运周的方向上做送料运动。假定假定锯固定在以固定在以O0为圆心的心的摆动吊架吊架O0O1上。上。圆锯的旋的旋转中心的中心的轨迹曲迹曲线a-a到原木到原木横断面中心点横断面中心点O之之间的距离等的距离等于于e0。圆锯的的摆动半径半径为R0。当将原木全部当将原木全部锯透透时，圆锯旋旋转中心中心应从从O1变化到化到O3，而吊架由而吊架由O0O1的位置的位置变化到化到O0O3的位置。的位置。这两个位置是两个位置是由原木中心和相由原木中心和相应的的圆锯中中心之心之间的距离来决定的。的距离来决定的。圆锯锯木，旋转送料：68当在O0O1位置开始锯木时，距离OO1=R+r；当在O0O3位置锯木终了时，距离OO3=R-r。在O0O1O和O0O3O中，所有的边都是已知的，所以1和2角可以由余弦定理求得：式中：b 角的对边边长，当时，；当时，。当在O0O1位置开始锯木时，距离OO1=R+r；当在O0O369吊架由吊架由O1O0位置位置摆动到到O3O0位置位置时摆动角角O1-O3的弧的弧长：1-2的弧的弧长：1-2所所对弦弦长：L即即为送料行程。送料行程。最大最大锯口高度：口高度：其中其中d原木直径；原木直径；L送料行程，送料行程，平均平均锯口高度口高度吊架由O1O0位置摆动到O3O0位置时摆动角70四、锯木的送料力锯木时的送料力垂直于加工表面，它的大小与基本切削时的送料力公式类似，即对于锐利的锯齿，对于磨钝的锯齿，四、锯木的送料力71五、锯木切削力、锯木功率和锯切比功锯木木过程中，同程中，同时用用许多多锯齿来来进行切削。在切削行切削。在切削时，加于，加于锯上的切削力要根据上的切削力要根据对每个每个齿的切削的切削阻力阻力总和来决定，即：和来决定，即：式中：式中：n在在锯口中同口中同时锯木的木的锯齿数，数，P1为每个每个锯齿所受的切削阻力。所受的切削阻力。如如图，锯齿沿沿AK做直做直线运运动，并与，并与送料方向成送料方向成角，角，这部分部分锯口底的口底的长度度AK=l，齿距距t，则同同时锯木的木的锯齿数数为：五、锯木切削力、锯木功率和锯切比功 锯木过程中72由由和和得得由由得得可以可以证明，不管是直明，不管是直线运运动的的锯，还是旋是旋转运运动的的锯，在，在计算切削阻算切削阻力力时，都可采用，都可采用这一公式。一公式。根据根据实践践经验，为了便于了便于试验测定，上式中的切削阻力系数定，上式中的切削阻力系数K，可，可这样确定：确定：取取则由 和 73表1-7值在实验测定中包含了在锯木过程中锯齿的结构参数，切削方式，刨片厚度，锯口宽度，被加工木材的状态（湿度）等不同因素。当用横截圆锯，锯截松木长材，切削角大于90度时，可按表1-7来选取。当采用切齿和切齿中间有刨齿的混合锯齿锯木时，其切削阻力较通常的锯低1012%。表1-7 值在实验测定中包含了在锯木过程中锯齿的结构参数74表1-8当用带切齿和刨齿的锯链横向锯木时，对于气干松材，值可依表1-8来选取。表1-8当用带切齿和刨齿的锯链横向锯木时，对于气干松材，75表1-9对于纵向锯木的圆锯和框锯，值可按表1-9选取。当用大直径圆锯进行大锯口高度的锯木时，锯板在锯口中的摩擦加剧，因此切削阻力将增大，应较表1-9的数据提高3050%。表1-9对于纵向锯木的圆锯和框锯，值可按表1-9选取。76由切削力：可方便求得锯木功率：锯木的切削比功（简称锯切比功）可用下式表示：式中：F锯截效率（cm2/s）；b锯口宽度（cm）；P切削力（N）；V切削速度（m/s）由切削力：77对不同不同树种种进行行实验测定和定和计算后得出算后得出锯木参数数据如下木参数数据如下表所示。表所示。对不同树种进行实验测定和计算后得出锯木参数数据如下表所示。78第五第五节刨刨铣一、刨削一、刨削在木材表面，用切刀刨在木材表面，用切刀刨下一定厚度的刨片的加下一定厚度的刨片的加工称工称为刨削。刨削。刨削常用于木材剥皮机刨削常用于木材剥皮机床。在刨削木材床。在刨削木材时，既，既可以切刀做往复直可以切刀做往复直线运运动，被加工的木材静止，被加工的木材静止，也可以切刀静止，被加也可以切刀静止，被加工的木材做直工的木材做直线运运动。第五节 刨铣79切刀做往复直切刀做往复直线运运动的剥皮机床其工作方案的剥皮机床其工作方案见图a。切刀在。切刀在被剥皮原木的全被剥皮原木的全长上向左运上向左运动来刨下刨片。在切刀返回来刨下刨片。在切刀返回时，不不进行切削，而被剥皮的木材在此行切削，而被剥皮的木材在此时要翻要翻转一个角度。当一个角度。当切刀再往左运切刀再往左运动时，再刨下新的刨片。由于切刀的运，再刨下新的刨片。由于切刀的运动是是靠曲柄靠曲柄连杆机构杆机构带动的，因此它的速度是的，因此它的速度是变化的，在化的，在计算算时以平均切削速度以平均切削速度计算，即：算，即：式中：式中：VCP平均切削速度（平均切削速度（m/s）；）；H切刀的行程（切刀的行程（m）；）；n曲柄曲柄转速（速（r/min）；）；切刀做往复直线运动的剥皮机床其工作方案见图a。切刀在被剥皮原80刨削所需的切削功率刨削所需的切削功率N和切削力和切削力P可由下式求得：可由下式求得：式中：式中：b刨片刨片宽度（度（mm）；）；e刨片厚度（刨片厚度（mm）；）；K单位切削阻力（位切削阻力（N/mm2）。）。刨削所需的切削功率N和切削力P可由下式求得：81切刀静止的剥皮机床其工作方案如切刀静止的剥皮机床其工作方案如图b所示。切刀所示。切刀设置在置在剥皮原木的四周不剥皮原木的四周不动。剥皮原木被。剥皮原木被纵向向链式式传送机推向切送机推向切刀。此刀。此时，机床上的每个切刀都可以，机床上的每个切刀都可以单独刨下刨片。它的独刨下刨片。它的切削功率和切削力可由下式求得：切削功率和切削力可由下式求得：式中：式中：Z机床的切刀数量：机床的切刀数量：b每个切刀刨下的刨片每个切刀刨下的刨片宽度（度（mm）；）；e刨片厚度（刨片厚度（mm）；）；v切削速度（即剥皮原木的运切削速度（即剥皮原木的运动速度）（速度）（m/s）。）。切刀静止的剥皮机床其工作方案如图b所示。切刀设置在剥皮原木的82在在纵向剥皮向剥皮时，单位切削阻力位切削阻力K的数的数值，大致按，大致按经验来来选取：取：冻结的云杉的云杉10-12N/mm2，融化的云杉融化的云杉7-9N/mm2。当在形成当在形成层进行刨削，而没有触及材行刨削，而没有触及材质内部内部时，N/mm2。当刨削薄刨片当刨削薄刨片时（e=1-2mm），），应选用用较大的大的K值，而，而对厚刨片（厚刨片（e=6-7mm），），则应选取取较小的数小的数值。在纵向剥皮时，单位切削阻力K的数值，大致按经验来选取：83二、二、铣削削用安装在旋用安装在旋转鼓鼓轮上或上或盘式刀架上式刀架上的切刀切削刨片的切刀切削刨片时，称，称为铣削。削。铣削常削常应用在原木的剥皮和枕木的加用在原木的剥皮和枕木的加工中。工中。铣削削时，切刀切下的刨片厚，切刀切下的刨片厚度是度是变化的。化的。二、铣削84切刀固定在旋切刀固定在旋转鼓鼓轮上的枕木剥皮机床如上的枕木剥皮机床如图a。切刀的切刀的圆周速度周速度V根据生根据生产效率的要求和生效率的要求和生产经验给出，枕木以相适出，枕木以相适应的速度向前送料。的速度向前送料。枕木在加工枕木在加工时所需的切削功率和切削力所需的切削功率和切削力为式中：式中：b刨下的刨片刨下的刨片宽度（枕高）（度（枕高）（mm）；）；e1刨下的木材皮刨下的木材皮层厚度（厚度（mm）；）；vH送料速度（送料速度（m/s）；）；v切削速度（切削速度（m/s）；）；K单位切削阻力，在加工枕木的条件下，位切削阻力，在加工枕木的条件下，K值可取可取为15-20N/mm2。切刀固定在旋转鼓轮上的枕木剥皮机床如图a。85木材的木材的圆周式剥皮通常用安装在周式剥皮通常用安装在盘式刀架上的切刀来式刀架上的切刀来进行。行。切削速度切削速度v等于等于圆盘转速乘以切刀与剥皮原木接触点半径。剥皮原木做速乘以切刀与剥皮原木接触点半径。剥皮原木做螺旋式运螺旋式运动（前（前进运运动与旋与旋转运运动的合成）。前的合成）。前进运运动的速度即送料的速度即送料速度。速度。盘式剥皮机式剥皮机进行原木的行原木的圆周式剥皮周式剥皮时所需要的切削功率和切削力可用所需要的切削功率和切削力可用下式下式计算：算：式中：式中：v切削速度（切削速度（m/s）；）；K单位切削阻力。位切削阻力。K根据根据经验选取：冬季工作取：冬季工作时K=15-20N/mm2；夏季工作；夏季工作时为K=10-12N/mm2。木材的圆周式剥皮通常用安装在盘式刀架上的切刀来进行。86第六第六节劈材劈材劈材是劈材是顺木木纹将木材劈成两部将木材劈成两部分的分的过程。由于木程。由于木纤维间横向横向拉拉应力比弯曲力比弯曲应力小很多倍，力小很多倍，因此利用因此利用这个特性，只消耗少个特性，只消耗少量机械能，就可完成劈材量机械能，就可完成劈材过程。程。一、劈材一、劈材过程分析程分析在研究劈材的在研究劈材的过程中，我程中，我们用用楔子做楔子做为劈材的最基本工具。劈材的最基本工具。第六节 劈材87劈材劈材时，楔子，楔子顺木木纹进入木材中，在最初入木材中，在最初阶段，楔子在劈段，楔子在劈力作用下，使木力作用下，使木纤维产生生弹性性变形，并用楔子两个形，并用楔子两个颊面面挤压木材，使木材出木材，使木材出现一个一个缝隙。隙。该挤压力随着楔子力随着楔子进入木入木材的深度的增加而成正比地增加。如材的深度的增加而成正比地增加。如图a和和c中的中的l0段。段。劈材时，楔子顺木纹进入木材中，在最初阶段，楔子在劈力作用下，88当木当木纤维的的变形形积累到一定程度累到一定程度时，挤压力破坏了木力破坏了木纤维之之间联系，木材便出系，木材便出现裂裂缝，被分成两部分（，被分成两部分（图b）。此）。此时劈力随着楔子劈力随着楔子进入木材中的深度增加而急入木材中的深度增加而急剧下降，一直下降，一直到零到零为止（止（图c）。）。作用到楔子上的劈力的最大作用到楔子上的劈力的最大值为Pmax，即出，即出现裂裂缝时的劈的劈力。力。这时楔子楔子进入木材中的深度入木材中的深度为l0。当木纤维的变形积累到一定程度时，挤压力破坏了木纤维之间联系，89劈力劈力P是楔子是楔子进入木材中的深度入木材中的深度L的函数，即的函数，即，则曲曲线对OL轴所包所包络的面的面积为劈材劈材功，即功，即设平均劈力平均劈力Pcp是最大劈力的是最大劈力的m倍，倍，则于是劈材功于是劈材功为：通通过实验，完全劈开木材所需的深度，完全劈开木材所需的深度L0决定于木材决定于木材的尺寸、木材构造及楔子的楔角，可从的尺寸、木材构造及楔子的楔角，可从书中中查得。得。系数系数m的取的取值与楔角有关：与楔角有关：劈力P是楔子进入木材中的深度L的函数，即 90二、最大劈力二、最大劈力楔子在劈材楔子在劈材时，作用在木材上有三个，作用在木材上有三个力：楔子两力：楔子两颊面的正向面的正向压力力N；在；在N力作用下力作用下产生的摩擦力生的摩擦力F和作用到楔和作用到楔刃上的力刃上的力Pn。N与与F的合力的合力R在在X轴上的投影上的投影为RH;在在Y轴上的投影上的投影为P/2。则在在Y轴上有上有P=P+Pn确定确定Pn较难，故取，故取P=K0PK0是与楔刃是与楔刃锐利程度有关的系数。利程度有关的系数。摩擦力摩擦力F=uN,木材与木材与钢之之间的摩擦角的摩擦角约为120，摩擦系数，摩擦系数约为0.2。二、最大劈力91设R与与X轴成成角。角。木材与木材与钢之之间的摩擦角的摩擦角约为120。则：RH与劈材阻力与劈材阻力Pp和被劈木材的支座有关。和被劈木材的支座有关。根据根据经验其中：其中：式中：式中：支座支座计算算宽度；度；L劈材劈材长度；度；K根据根据确定。确定。对于于宽支座，即支座，即时，可取，可取；对于窄支座，即于窄支座，即时，可取，可取。设R与X轴成角。92三、劈材阻力三、劈材阻力影响劈材阻力大小的因素有很多，可由下式求得：影响劈材阻力大小的因素有很多，可由下式求得：式中：式中：Pd单位劈材了阻力（位劈材了阻力（N/cm2）；）；L和和d壁材的壁材的长度和直径（度和直径（cm）；）；和和考考虑树种和湿度的关系。种和湿度的关系。对于干燥松木，于干燥松木，Pd可取可取经验数数值如下表：如下表：和的选取书中给出了部分经验数值。三、劈材阻力和 的选取书中给出了部分经验数值。93劈材阻力影响因素：劈材阻力影响因素：对劈材阻力影响最大的因素是木材尺寸。劈材阻力影响最大的因素是木材尺寸。图中曲中曲线给出了出了劈材阻力与木材劈材阻力与木材试件的不同厚度件的不同厚度h和和长度度L的的变化关系。当化关系。当时，尽管，尽管L由由10 cm增加到增加到30cm，但劈材阻力，但劈材阻力仅增加增加100N；当当时，厚度，厚度为8cm的劈材比厚度的劈材比厚度为4cm的劈材劈力的劈材劈力总共增大共增大400N。劈材阻力影响因素：94四、机械斧四、机械斧发动机功率机功率带飞轮的机械斧，的机械斧，发动机功率机功率为：式中：式中：U每劈一次所消耗的劈材功（每劈一次所消耗的劈材功（Nm）；）；每分每分钟劈材的次数。劈材的次数。劈材功劈材功U根据公式根据公式确定，式中的确定，式中的Pmax按按P取，再根取，再根据据确定。确定。若机械斧没有若机械斧没有飞轮，则可按下式确定可按下式确定发动机功率：机功率：式中：式中：v机械斧的速度（机械斧的速度（m/s）。）。带飞轮的的发动机功率比不机功率比不带飞轮的的发动机功率可低机功率可低8-10倍。采用倍。采用飞轮虽然增加了劈材机械的重量，但可明然增加了劈材机械的重量，但可明显降低降低发动机的机的设备功功率。率。四、机械斧发动机功率95五、机械斧的五、机械斧的类型和型和结构构斧子的参数有楔角斧子的参数有楔角，刃，刃长b和和颊面面宽度度lk。当增大楔角。当增大楔角时，可减小所需的劈，可减小所需的劈入深度，但要消耗入深度，但要消耗较大的劈力。大的劈力。为了减小劈力，又要增大了减小劈力，又要增大颊面面宽度，度，可在斧子可在斧子颊面上改面上改变楔角。如楔角。如图b所示，所示，在楔面的在楔面的段内，楔角段内，楔角较小。小。颊面面向上延向上延长，楔角，楔角变大，并保大，并保证。为了提高生了提高生产效率，效率，还设计出了具有出了具有互相垂直的两个斧刃的斧子。（如互相垂直的两个斧刃的斧子。（如图c）。）。图d是是带两个互相垂直的斧刃的斧子，两个互相垂直的斧刃的斧子，一个是一个是单面斧，另一个是双面斧。面斧，另一个是双面斧。五、机械斧的类型和结构96在生在生产作作业中，楔子中，楔子应用在用在机械斧中。机械斧中。机械斧有两种机械斧有两种类型：一种是型：一种是木材固定，机械斧靠本身运木材固定，机械斧靠本身运动来劈材（如来劈材（如图a、d和和e）；）；另一种是机械斧不另一种是机械斧不动，靠一，靠一种打种打击机构施加冲力机构施加冲力给木材木材实现劈材（如劈材（如图b），或依），或依靠靠传送机构将木材以一定的送机构将木材以一定的冲力送冲力送给斧斧头，实现劈材劈材（如（如图c）。）。在生产作业中，楔子应用在机械斧中。97单位劈材阻力Pd=9N/cm2 则：49500N计算顺序:NPUPmax=P=2RH*K*K0RH=0*PPPP=PdLDKgkB单位劈材阻力Pd=9N/cm2 则：49500N计算顺序:N98最大劈力：=3800J最大劈力：=3800J99原条自动造材分选设备设计-森工机械与装备案例教学原条自动造材分选设备设计-森工机械与装备案例教学100设计任务将打枝后的原条按操作者的要求尺寸将打枝后的原条按操作者的要求尺寸进行造行造材，并根据造材后的原木尺寸材，并根据造材后的原木尺寸进行分行分选。技技术要求：要求：1。造材尺寸：。造材尺寸：2米、米、3米、米、3.5米、米、4 米。米。2。原条最大直径。原条最大直径500mm.3。原条最大密度。原条最大密度1.4*103kg/m3。4。造材效率。（。造材效率。（暂不考不考虑）5。设备成本。成本。（暂不考不考虑）设计任务将打枝后的原条按操作者的要求尺寸进行造材，并根据造材101设计内容1。机械系。机械系统，包括送料、，包括送料、锯切、分切、分选、出料机构。、出料机构。2。测试系系统：测试内容包括造材内容包括造材长度、原条度、原条长度、度、造材直径。（造材直径。（设计测试方案，方案，选择传感器，数据采感器，数据采集）集）3。控制系。控制系统：控制：控制执行机构及安全保行机构及安全保护。（。（设计工工艺流程、流程、选择执行器、行器、选择软件开件开发平台、程序框平台、程序框图）设计内容1。机械系统，包括送料、锯切、分选、出料机构。102