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    木材的加工性能

    來源:http://www.aids2008.com/ ? 作者:木材加工廠 ? 時間:2018-03-23 11:30

      12、木材的加工性能

      在采用上述各種加工技術時,不同的樹種所產生的反應,可顯示出不同的性狀,稱為木材的工藝性質或加工特性。

      121、木材的加工特性與金屬性質不同,木材是一種典型的具有非均質性和異向性的材料,

      其主要加工特點為:

      (1)木材性質和強度因方向各異,切削力作用于木材纖維方向的夾角不同,木材的應力和破壞載荷也就不同,因而產生的切屑形態和工件表面質量也不同。例如順紋切削時,材料超越裂縫發生在刃口斜上方,易于彎曲折斷,切削表面良好;逆紋切削時,超越裂縫發生在刃口斜下方,不易折斷,切削表面較差。由于木材的非均質性和異向性,切削方向不同需要不同形式的刀?單元,再添加膠黏劑等制作而成,因此,木材的非均質性和異向性對這些材料的切削性能仍然有很大影響。

      1.2.2木材的物理力學性能指標木材抵抗外部機械力作用的能力稱為木材的力學性能。木材的主要力學性質有抗壓強度、抗剪強度、抗拉強度、抗彎強度、硬度、握釘力等。由于木材具有相對于纖維方向的各向異性特性,作用力方向相對于纖維方向分為順紋和橫紋,橫紋又可分為弦向和徑向,如圖1-1所示。

      ?(2)木材硬度不高,機械強度極限較低,分離性好

      (3)耐熱能力較差,加工時不能超過其焦化溫度(110~120°C)。

      (4)適于高速切削,木材切削速度一般在4070m/s,最高可達120ms,一般切削機床刀軸的轉速在3000~12000min,最高可達20000min。高速切削使切屑來不及沿纖維方向劈裂就被切刀切掉,可以獲得較高的幾何精度和表面粗糙度。

      (5)影響木材切削性能的因素多。樹種、密度含水率、木材紋理、纖維方向、年輪、溫度、機械強度等,都可能會產生不同的切削動力消耗,或發生毛刺等加工缺陷。

      木質人造材料種類繁多,又涉及諸多影響因素,目前還沒有這方面的系統深入研究報道。

      由于木質人造材料多以木材為主要原料,切削成不同形狀、大小的構成單元,再添加膠黏劑等制作而成,因此,木材的非均質性和異向性對這些材料的切削性能仍然有很大影響。

      1.2.2木材的物理力學性能指標

      木材抵抗外部機械力作用的能力稱為木材的力學性能。木材的主要力學性質有抗壓強度、抗剪強度、抗拉強度、抗彎強度、硬度、握釘力等。由于木材具有相對于纖維方向的各向異性特性,作用力方向相對于纖維方向分為順紋和橫紋,橫紋又可分為弦向和徑向,如圖1-1所示。

    木材構造

      為抗拉強度的10%~30%,但是木材的順紋抗拉強度在遇到節子、斜紋等木材缺陷時,會相應地降低,有可能出現順紋抗拉強度低于順紋抗壓強庋的現象。

      由于木材的順紋抗壓強度很大,所以常常被用作木樁、木柱等制成件,“立木頂千斤”說明的就是這個道理。

      木材的橫紋抗壓強度是指垂直于木材紋理方向所能承受的壓力載荷的最大能力。木材的橫紋抗壓強度只有順紋抗壓強度的15%~20%。

      (2)抗剪強度木材的剪切有順紋剪切、橫紋剪切和截紋切斷三種??辜魪姸纫蚕鄳胤譃轫樇y抗剪強度、橫紋抗剪前度和截紋抗剪強度。

     ?、倌静牡捻樇y抗剪前度是指沿著木材紋理方向抵抗剪切應力的最大能力,剪切力方向和剪切平面與木材纖維方向平行。順紋抗剪強度一般只有順紋抗壓強度的15%~309%。

     ?、谀静牡臋M紋抗剪強度是指剪切力方向與木材纖維方向垂直,而剪切面與木材纖維方向平行時的強度。

      木材的橫紋抗剪強度很低,一般只順紋抗剪強度的50左右

     ?、勰静牡慕丶y抗剪強度是指剪切力方向和剪切面都與木材纖維方向垂直時的抗剪強度。截紋抗剪強度大約是順紋抗剪前度的3倍。在實際的應用中,通常所說的木材抗剪強度是指木材的順紋抗剪強度,橫紋和截紋抗剪強度的實際意義并不是很大。(3)抗拉強度木材的抗拉強度分為順紋抗拉強度和橫紋抗拉強度。

     ?、倌静牡捻樇y抗拉強度是指沿著木材紋理方向所能承受拉力載荷的最大能力;

     ?、谀静牡臋M紋抗拉強度是指垂直于木材的紋理方向所能承受拉力載荷的最大能木材的順紋抗拉強度比橫紋抗拉強度大10~40倍。

      由于木材的橫紋抗拉強度特別低,因此在木結構的部件中,要盡可能地避兔產生橫紋的拉伸應力,并且木材在干燥過程中往往會發生開裂,致使木材的橫紋抗拉強度完全喪失。

      同時,木材干燥過程中經常產生開裂的現象也說明了木材本身的橫紋抗拉強度比較低(4)抗彎強度木材的抗彎強度是指木材承受逐漸施加的彎曲載荷的最大能力。

      木材抗彎強度的大小介于抗拉強度和抗壓強度之間。若木材的順紋抗壓強度為1,則抗彎強度為其15~2倍,順紋抗拉強度約為其3倍。

      (5)硬度木材的硬度是指木材在外力作用下抵抗另一個固體壓入的能力。

      不同樹種的木材其硬度也不同,一般密度越大,其硬度就越大

      6)握釘力木材的握釘力指的是釘子被拔出木材的阻力。

      木材握釘力的大小與木材的密度、木材的含水率、木材的可劈裂性、釘子本身等因素有關。木材的密度越大,其握釘力也越大。

      雖然密度大的木材比密度小的握釘力大,但是密度小不容易劈裂,這樣可以通過增加釘子直徑、長度和釘子的數量來彌補握釘力的不足木材順紋握釘力大約為橫紋握釘力的23。

      木材的含水率發生變化時,握釘力也會產生相應的變化。螺釘的握釘力要大于圓釘,釘子越大,握釘力就越大。

      在木材上預先鉆好孔可以提高握釘力,但是鉆孔的直徑應控制在釘子直徑的23左右。

     

      這樣也可以避兔直接釘釘子容易造成木材本身開裂而造成的握釘力下降。

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