切削阻力是评价材料切削性能的基础,在木材切削过程中具有极其重要的作用。例如,切削阻力是
雕刻刀具磨损的主要原因。随着切削温度上升,刀具寿命缩短的同时也会使加工表面状况恶化。而且加工机械的静、动刚性,以及振动也在很大程度上影响着加工的精度。
木工雕刻刀具参数和切削阻力
影响切削阻力的刀具参数主要有刀具材料,刀具角度,几何形状和尺寸等。
(1) 切削角(cutting angle)
随着切削角的增加,纵向切削时切屑从流线型向折断型和压缩型转变,端向切削时的切屑由剪切型向撕裂型转变,不管出现那一种现象,切削阻力都会随切削角增加而增加。
(2) 后角
后角(clearance angle)过小时,由于木材纤维的弹性恢复,使切削表面与刀刃后刀面产生摩擦加剧,导致切削阻力增加。另一方面,后角过大,楔角必定减小,刀具刚度降低,切削阻力增大。
(3) 刃倾角
刀刃斜倾切削(三维切削,oblique cutting)具有以下三种前角。
1)法向前角,与切削刀刃成直角的法向平面内测定的前角(normal rake angle)。
2)前角,与切削速度平行的方向,与加工面垂直的平面内测定的前角(velocity rake angle)。
3)工作前角,包含切削速度方向和切屑流出方向的平面内测定的前角(effective angle)。
刀刃倾斜切削时,随着刃倾角的增大,对刀具前角、切屑变形和切削力有如下影响:
A.工作前角随刃倾角的增加而增加,切削刃可以锐利地作用于切削工件;
B.因为刀具的前面倾斜,切屑在横方向也有变形,因此切削阻力增加;
C.相对切削刃的纤维排列方向发生变化。