前言
木质材料切削加工中,木工机床多采用工件通过方式完成工件向切削机构的进给运动。在相对切削机构进给过程中,木质工件与机床工作台或进给元件之间存在一定的摩擦力,此摩擦力有时是进给阻力,有时是进给牵引力,工件的进给运动最终由进给方向上的合力(牵引力和阻力)共同作用形成。木工机床的进给原件一般有橡胶带、橡胶滚筒和钢辊等,在由进给原件和工件之间的摩擦力提供牵引力使工件进给时,如果牵引力始终大于阻力,则工件进给方向不变;如果阻力持续或瞬时比牵引力大,则须在进给机构中加装加压装置以提高牵引力,甚至还要加装止逆装置防止工件弹回。因此,这些进给原件和木质材料之间摩擦力是影响工件是否能够正常进给的重要因素。当工件不是依靠进给原件和工件之间的摩擦力进行进给时,工件和机床工作台之间的摩擦力就变为阻力,在大多数情况下,这种阻力越小越好,因为阻力越小越有利于降低进给时的动力消耗。
影响摩擦力的一个非常重要的因素就是摩擦系数,而木质材料和常用进给介质材料都不是完美的刚性材料,摩擦系数会随着压力的不同而发生一定变化,所以明晰不同木质材料在不同压力条件下和进给介质之间摩擦系数的变化规律并建立一定的理论模型,对于设计木工机械的进给机构至关重要。目前国内外关于木质材料与进给介质材料之间摩擦性质的理论研究较少,木工机械制造企业也缺乏相应的理论指导,因此设计的木工机械进给装置不尽合理,阻碍了木工机械和木质材料加工工艺的进一步发展。
本书以5种木质材料(杨木、水曲柳、红松、中密度纤维板和刨花板)、3种不同表面粗糙度的钢材和6种不同型号橡胶作为研究对象,系统地研究了木质材料和木质材料、木质材料与钢材、木质材料与橡胶材料之间的摩擦性质,分析了木质工件典型切削方式下,进给机构正压力、牵引力和压紧、安全装置的优化配置,并以磨削作为具体加工形式,采用模糊数学综合评判的方法对磨削工艺进行了优化,在此基础上确定了不同木质材料和不同进给介质之间的临界摩擦系数。通过对宽带砂光机磨削工件、木工压刨铣削工件受力进行分析,确定了工件进给所需的最小正压力和设置压紧、安全止逆装置的条件,实现了木工机床工件压力和进料带的优化配置。
本书共分为7章,由北京林业大学刘红光、罗斌编写,北京林业大学李黎教授审阅全书并提出了许多宝贵意见。北京林业大学刘渝教授、许美君博士研究生参加了部分实验工作,在此表示衷心感谢!本书参考引用了国内外有关文献资料,在此谨向作者表示感谢!
鉴于作者水平有限,书中不足之处和错误之处在所难免,恳请广大读者不吝批评指正。
编者
2017年8月于北京