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题名铣削参数对毛竹切削力及维管束纤维提取质量的影响
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作者
胡晓军
田泽
徐云杰
管珣
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机构
湖州师范学院工学院
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出处
《浙江农林大学学报》
北大核心
2025年第3期622-630,共9页
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基金
浙江省基础公益研究计划项目(LGN21C160008)
湖州市公益性技术应用研究项目(2020GZ15)。
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文摘
【目的】探究采用铣削方式提取毛竹Phyllostachys edulis维管束纤维时切削力及提取质量的最优切削参数,为高效获取粗细、长度等一致性好的优质天然维管束纤维提供理论参考。【方法】以切削速度(Vc)、每齿进给量(fz)、切削深度(Ap)为变量,使用双刃直槽硬质合金木工雕刻刀,对竹板开展单向顺铣正交切削试验;运用极差和方差分析方法,交互验证切削参数对切削力的影响;利用多元非线性回归方法对试验数据进行分析,建立切削力经验公式;基于瞬态切削几何模型和单因素试验,探究切削三要素对维管束纤维提取质量的影响。【结果】切削过程中,刀具对工件产生X、Y向切削力,Z向切削力在0附近持续波动。切削深度对切削力影响极其显著。平行刀具进给方向主要受切削力作用,每齿进给量比切削速度对切削力的影响更显著;垂直刀具进给方向主要受挤压力作用,切削速度比每齿进给量对切削力的影响更显著。沿刀具进给方向切削力的非线性回归方程决定系数(R2)为0.956,可以较准确地预测切削力大小;垂直刀具进给方向切削力的非线性回归方程决定系数为0.697,但其预测值与理论值之间误差为±5 N,可以反映该方向切削力的总体变化趋势。采用铣削方式获得的平均纤维长度与目标长度误差为±0.1 mm,在切削参数范围内,当切削参数为:Vc=188.5 m·min^(-1),A_(p)=12 mm,f_(z)=0.2 mm时,得到较大直径和较大纵横比的维管束纤维。【结论】切削深度是影响切削力大小的最主要因素。平行刀具进给方向,每齿进给量比切削速度对切削力的影响大;垂直刀具进给方向,切削速度比每齿进给量对切削力的影响大。切削力非线性回归模型可以较.准确计算各方向的切削力和总体变化趋势;采用的铣削方式可准确控制维管束纤维的目标长度,采用较高切削速度、较大切削深度和较小每齿进给量有助于获得较大长径比和直径的维管束纤维。
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关键词
维管束纤维
铣削参数
切削力
纤维形态
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Keywords
vascular bundle fibers
milling parameters
cutting force
fiber morphology
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分类号
S784
[农业科学—林学]
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