木材高效节材圆锯锯切加工技术

　　对木材高效节材圆锯锯切加工过程的研究是国内外木材加工技术与装备领域业界人士广泛关注的热点。针对这一研究热点，作者结合自己所在团队十几年的研究成果编写《木材高效节材圆锯锯切加工技术》。《木材高效节材圆锯锯切加工技术》共八章，围绕木材高效节材圆锯锯切加工技术进行阐述，包括木材切削加工的基本理论、木材圆锯锯切加工技术的基本原理与装备，重点包括圆锯片多点加压适张技术、微量零锯料角锯齿木材锯切特性与机理、圆锯片锯切温度在线检测与控制技术、硬质合金锯齿磨损变钝及切削力变化规律等内容，涵盖了与木材高效节材圆锯锯切加工技术相关的主要内容，对木材圆锯切削加工领域相关人员具有重要的理论与实践指导意义。

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目录
前言
第一章 导论 1
第一节 圆锯片适张工艺与理论发展现状概述 3
一、圆锯片适张工艺 3
二、圆锯片适张检测方法 7
三、圆锯片适张工艺与理论的研究现状 11
第二节 木材切削与圆锯片齿形设计理论发展现状概述 14
一、木材切削机理的研究现状 14
二、木材切削力的研究现状 15
三、木材切削表面粗糙度的研究现状 17
四、零锯料角锯齿与微量零锯料角锯齿锯切概述 21
第三节 圆锯片温度检测与控制技术发展现状概述 22
一、圆锯片锯切温度场的研究现状 22
二、木材锯切圆锯片在线冷却技术的研究现状 24
第四节 木工刀具磨损机理与减磨技术发展现状概述 25
一、木工刀具磨损变钝机理的研究现状 25
二、木工刀具磨损变钝与木材切削力关系的研究现状 27
第二章 木材切削的基本原理 28
第一节 木材切削的基本概念 29
一、切削运动 29
二、刀具和工件的各组成部分 31
三、刀具的角度 32
四、切削层尺寸参数 33
五、切削方向 34
第二节 木材切削的基本现象 35
一、切屑形态 35
二、切削热 39
三、切削表面质量 41
四、加工精度 41
第三节 木材切削力与切削功率 43
一、切削力 43
二、切削阻力 45
三、切削条件 49
四、切削力和切削功率的计算 50
第四节 木工刀具材料及刀具磨损 57
一、木工刀具特点 57
二、木工刀具切削部分材料应具备的性能 58
三、常见木工刀具材料 58
四、木工刀具磨损 66
五、木工刀具抗磨技术 69
第三章 木材圆锯锯切及设备 71
第一节 锯与锯切加工概述 71
一、锯 71
二、锯齿的切削 72
三、锯切运动 74
第二节 圆锯片 75
一、圆锯片的种类与结构 75
二、圆锯片的动态稳定性 84
第三节 圆锯机 92
一、纵剖圆锯机 92
二、横截圆锯机 100
第四节 锯板机 103
一、概述 103
二、立式锯板机 104
三、带移动工作台锯板机 109
四、锯片往复木工锯板机 114
五、数字控制锯板机 119
第四章 圆锯片多点加压适张工艺理论与实验研究 124
第一节 圆锯片振动模态分析理论 124
一、振动问题求解的概述 124
二、时域信号的测量 128
三、小结 130
第二节 圆锯片X射线应力检测理论 130
一、X射线应力检测理论概述 130
二、X射线衍射现象 131
三、X射线表面残余应力测量的原理 132
四、X射线应力测量方法 133
五、数据处理方法 134
六、小结 138
第三节 圆锯片适张实验研究的主要实验设备及方法 138
一、多点加压适张实验压机与压头的设计 138
二、圆锯片振动模态分析设备 139
三、圆锯片X射线应力检测设备及其标定 140
四、小结 141
第四节 圆锯片局部区域轴向压力作用下的塑性变形与强化机理 142
一、金属塑性变形及强化机理 142
二、圆锯片单点加压塑性形变实验研究 143
三、小结 144
第五节 圆锯片初始残余应力测试与分析 144
一、侧倾固定Ψ法测定圆锯片的初始残余应力 144
二、同倾固定Ψ0法测定圆锯片的初始残余应力 146
三、小结 149
第六节 多点加压适张圆锯片残余应力分布的实验研究 149
一、实验材料与方法 149
二、实验结果与分析 150
三、小结 154
第七节 多点加压适张圆锯片振动模态的实验研究 155
一、实验材料与方法 155
二、实验结果与分析 156
三、小结 164
第八节 温度梯度对圆锯片固有频率的影响规律分析 164
一、实验材料与方法 164
二、实验结果与分析 164
三、小结 172
第九节 圆锯片多点加压适张工艺的理论研究 172
一、圆锯片多点加压适张工艺的力学模型分析 172
二、有限元法基本理论 186
三、圆锯片多点加压适张工艺过程的有限元建模 191
四、圆锯片多点加压适张边界切向适张应力的预测模型 192
五、圆锯片多点加压适张工艺压点分布对适张效果的影响 198
六、圆锯片的屈服强度对适张效果的影响规律 201
七、小结 202
第十节 本章小结 203
第五章 微量零锯料角锯齿木材锯切特性与机理的研究 205
第一节 圆锯锯切木材锯齿受力及锯路壁形成机理分析 205
一、微量零锯料角锯齿锯切锯路壁形成机理分析 205
二、微量零锯料角锯齿锯切切削受力理论分析 208
三、小结 211
第二节 切削力测试系统及方法 212
一、切削力测试系统组成 213
二、切削力测定方法 215
三、小结 220
第三节 不同锯料角锯齿侧刃对切削力影响的研究 221
一、工件材料及刀具 221
二、试验方法 224
三、不同切削厚度条件下的切削力 225
四、不同切削速度条件下的切削力 231
五、不同含水率条件下的切削力 237
六、不同切削方向上的切削力 241
七、小结 247
第四节 微量零锯料角锯齿切削力模型 249
一、多元回归模型分析概述 250
二、响应面优化法概述 255
三、工件材料及刀具 257
四、试验方法 258
五、响应面分析方案与试验结果 259
六、模型的分析与建立 261
七、响应面结果分析 266
八、小结 271
第五节 微量零锯料角锯齿圆锯片对锯切木材表面粗糙度影响的研究 273
一、试验材料与方法 275
二、试验结果及分析 277
三、小结 283
第六节 本章小结 283
第六章 木质材料锯切圆锯片温度在线检测与控制技术 287
第一节 圆锯片温度差的理论分析 287
一、热传导条件下圆锯片温度变化分析 287
二、热对流条件下圆锯片温度变化分析 290
三、热辐射条件下圆锯片温度变化分析 291
四、小结 292
第二节 红外测温仪的标定 292
一、红外测温仪标定的原理及方法 292
二、红外测温仪标定所需的实验仪器及设备 296
三、红外测温仪标定的实验方案 299
四、实验结果与分析 300
五、小结 304
第三节 超薄圆锯片在线温度检测 304
一、实验设备 304
二、实验材料与准备 307
三、实验结果与分析 309
四、小结 315
第四节 超薄硬质合金圆锯片在线雾化冷却系统设计 315
一、木材锯切冷却介质制冷雾化冷却系统的组成和工作原理 316
二、木材锯切冷却介质制冷雾化冷却系统的结构原理 318
三、控制系统组成与工作原理 320
四、小结 321
第五节 圆锯片在线雾化冷却系统仿真分析 321
一、圆锯片在线雾化冷却系统雾化喷头内部压力场分析 321
二、圆锯片在线雾化冷却系统雾化喷头内部流场分析 323
三、雾化喷头内部流态分析与出口流量分析 324
四、小结 324
第六节 本章小结 325
第七章 木工硬质合金锯齿磨损变钝规律及切削力研究 327
第一节 硬质合金锯齿磨损变钝规律研究 327
一、实验设备、材料及方法 327
二、测量指标 330
三、结果与分析 330
四、小结 334
第二节 切削力测试平台搭建 334
一、切削力测试系统 334
二、系统标定 336
三、切削力的定义 337
四、试件及数据处理方式 337
第三节 硬质合金锯齿切削木材时的切削力研究 338
一、切削方向对3种实木切削力的影响 338
二、锯齿前角对3种实木切削力的影响 347
三、切削速度对3种实木切削力的影响 350
四、切削厚度对3种实木切削力的影响 356
五、含水率对3种实木切削力的影响 363
六、锯齿磨损变钝对3种实木切削力的影响 370
七、小结 377
第四节 硬质合金锯齿切削两种人造板时的切削力研究 378
一、锯齿前角对中纤板和刨花板切削力的影响 379
二、切削速度对中纤板和刨花板切削力的影响 381
三、切削厚度对中纤板和刨花板切削力的影响 386
四、含水率对中纤板和刨花板切削力的影响 390
五、锯齿磨损变钝程度对中纤板和刨花板切削力的影响 393
六、小结 398
第五节 本章小结 399
第八章 木材锯切加工技术展望 401
第一节 圆锯片激光冲击适张工艺 401
一、激光冲击技术 401
二、圆锯片激光冲击适张 402
第二节 超高强度圆锯基体的制造技术 403
第三节 新型刀具材料的发展方向 404
第四节 木工刀具表面微织构减磨技术 404
第五节 圆锯片适张应力检测技术展望 405
一、扫描电子声显微镜技术 406
二、超声波应力检测技术 406
参考文献 407