木工四面刨刀具應用技術知識

萬能四面刨為木工工廠中最重要且受廣泛使用之高效能機器,具有以最低成本制出大量產品之能力。

四面刨是以其生產能力，刀軸數量，進給速度，以及機床的切削加工功率進行分類的，一般可將四面刨分為輕型、中型、重型。衡量四面刨生產能力大小的主參數是被加工工件的最大寬度尺寸。除此以外，刀軸數量，進給速度和切削功率也在一定程度上反映了機床的生產能力。

輕型四面刨：

一般4軸，刀軸的布置方式和順序為：下水平刀軸，左右垂直刀軸和上水平刀軸，左垂直刀軸和上水平刀軸可以相對右垂直刀軸和下水平刀軸進行移動調整。

主參數：加工工件最大寬度：20－230mm。

中型四面刨：

一般5－6軸，五刀軸四面刨前四根刀軸的布置方式和順序與四刀軸四面刨相同，一般第五刀軸用作成型銑削加工，可以360度旋轉調節，可在任意方向上對進給的木料進行切削加工。六刀軸四面刨是在五刀軸四面刨的基礎上，在所有刀軸最前面再加一個下水平刀軸，對被加工工件進行兩次下水平的加工，以使工件有一個較好的加工基準，保證加工精度。見圖3－33六軸四面刨加工示意圖主參數：加工工件最大寬度：20－230mm重型四面刨：

一般7軸以上，布置方式：除具有基本四面加工外，還有基準面和成形面的精加工刀軸。

主參數：加工工件最大寬度：200mm以上。

六軸四面刨加工示意圖2、四面刨的外形：

圖所示為一般四面刨的外形。

四面刨的外形四面刨是一種木工機床類的刨床產品。主要用於加工木方、木板、裝飾木線條、木地板等木製品，對木材的上下及側面進行刨光處理。優秀的四面刨一般都是結構緊湊，工作檯面鍍硬絡，經久耐用的。並且主軸特殊加工，精度要高。送料系統，最好是採用無級調速機構，送料輥與減速機構之間用萬向節聯結傳動，才能傳動平穩，送料才能強勁有力。一般採購四面刨可以去國內各大木工機械網站進行採購，例如家王、中外木工機械網等專業平台。

四面刨根據行業習慣分為四軸四面刨、五軸四面刨、六軸四面刨……多軸四面刨，多的可達十多軸。四面刨一般適合大中型傢具廠適用，一方面其購買成本較高，另一方面調刀具麻煩，因此適合大中企業大規模生產或者固定工序工位生產。小型企業往往用雙面刨加工兩個主面，用立刨或別的刨床加工兩個側面，以節約成本和縮短調刀具時間。四面刨生產能力較強，比如中等的六軸四面刨一小時可加工兩方多材，其效率在業內比較受認可。

1. 四面刨的功用

木料經四面刨加工後,可被刨成成品寬度及厚度所需橫斷面之準確形狀。圖所示為木材經四面刨一次加工所能刨削之橫斷面(即製造尺寸)範例。虛線為刨削前之備料尺寸。

2. 四面刨的刀軸排列

圖所示為萬能四面刨重要部位之略圖,機器上具有七付刀頭,刨削順序如下：

木料送行進四面刨刨削時先經第一把底部刀(平刀)刨出一平面為基準底面,再由第二把內側刀(平刀)刨出內側基準面,亦為平面。然後再由第三把外側刀(型刀)及第四把內側刀(型刀)刨出成型側面(此時即完成製造寬度),在木料行進切削時經由進料鋼輪送料同時有抓緊木料及破壞木理(輾碎)之作用,而使木料頂面產生鋼紋以利第五把頂部刀(型刀)刨削頂部初胚成型,接下來第六把頂部刀(型刀)則需將鋼紋完全刨削掉(即精切成型),最後再經由第七把底部刀(型刀)刨削成型,或按裝鋸片縱剖成型，第八把刀是可以調整角度的萬能型刀，用於解決某些複雜型面的加工(圖所示),即完成四面刨作業。

3. 四面刨的加工限制

【1】 長度：290㎜~無限長(※若備料長度在290㎜以下則需倍數取料)

【2】 寬度：12㎜~150㎜

【3】 厚度：12㎜~100㎜

【4】 花型：?平位與花型高差1㎜以上(避免自動砂光機砂磨時磨損花型)。

?花型線槽R1㎜以上(為避免刀具崩損及砂磨不良,不可有尖角之設計)如圖所示

4. 四面刨的刀具應用

【1】 軸徑：?40

【2】 底徑：?80100120

【3】 外徑：?180以下

【4】 齒數：4齒

【1】 高度：

【2】 材質：?刀心：中碳鋼 ?刀刃：碳化鎢

【3】 轉速：?上、下刀：9000rpm ?內、外側刀：10000~11000rpm

5. 木工四面刨產生缺陷的原因

缺陷一：表面裂紋

產生原因：

1）、四面刨調整不正確，進料滾筒壓力過大或壓力不均勻

2）、木料在乾燥時產生翹曲或過干

解決方法：

1）、檢查下進料滾筒的位置，調整上進料滾筒及壓緊滾筒壓力

2）、檢查木料的乾燥質量

缺陷二：榫槽深度不足

產生原因：

壓緊滾輪的導板壓力不足，刨削層太小

消除方法：

調整壓力，檢查四面刨的刨削層的大小

缺陷三：榫槽尺寸不合，出現過松或嵌不進去

產生原因：

刀具不符合規格

解決方法：

檢查四面刨刀具的刀刃銳利程度和尺寸

缺陷四：刨削不成直角

產生原因：

1）、工作檯面在橫的方向不成水平

2）、四面刨上下刀軸與工作台不平行

3）、左右垂直刀軸與工作檯面不垂直

4）、沿刀頭長度方向的刀片突出量不一致

5）、定靠裝置工作面與刀軸不平行

解決辦法：

1）、將工作台調整成水平

2）、調整四面刨刀軸使其與工作檯面平行，當工作台磨損嚴重時，可重新刮磨或更換）

3）、調整垂直刀軸，使其與工作檯面垂直

4）、刀刃應裝在同一切削圓上

5）、檢查定靠裝置，使其與刀軸平行

缺陷五：上表面或下表面有凹坑

產生原因：

1）、刨削排除不暢

2）、壓緊滾筒被刨削阻塞

3）、滾筒表面損傷

解決辦法：

1）、檢查四面刨排塵管的風力和防塵罩是否嚴密

2）、消除壓緊滾筒刨削

3）、車磨滾筒表面

缺陷六：木料表面出現凸起條紋

產生原因：四面刨刀刃有缺口

解決辦法：將缺口處磨平或更換

6. 四面刨螺旋刀具的刀片配搭問題

螺旋刀軸搭配14、15、30刀片，在使用上的差異在哪裡呢? 讓黃老師告訴您該注意什麼。

搭配14x14x2.0刀片 輕刨削刀軸

優點：

刀軸由五軸聯動加工生產，精度高，配上高精度刀片與螺絲，累積公差可降到最低。

螺旋排列單位時間內，刀具加工工件的接觸面只有14mm，使整個機器與整根刀的力量集中於一個小面，其刨削效果接近極致。

注意事項：

受限於14x14x2.0刀片強度，配14x14x2.0刀片的刀軸只適用作5mm以下的刨削。

遇木料溼度過大時，容易產生堵屑，從而降低刀片與加工物的有效接觸，引致刀片的碎裂。

同等長度下，刀片數量較多，裝刀片耗時。

搭配15x15x2.5刀片 的刀軸

優點：

刀軸由五軸聯動加工生產，精度高，配上高精度刀片與螺絲，累積公差可降到最低。

螺旋排列單位時間內，刀具加工工件的接觸面只有15mm，使整個機器與整根刀的力量集中於一個小面，其刨削效果接近極致。

注意事項：

同等長度下，刀片數量較多，裝刀片耗時。

搭配30x12x1.5刀片 重切削刀軸

優點：

壓塊式設計，增加刀具的穩定性，槽式螺旋排屑的設計，能有效地排屑，利於刀具的散熱。

螺旋排列單位時間內，刀具加工工件的接觸面只有75px，使整個機器與整根刀的力量於一個小面，其刨削效果接近極致。

同等長度下刀片數較少，可節省換刀片時間。

適合高強度切削（重切）。

注意事項：

在更換刀片時，需注意刀體+壓塊+螺絲+刀片所產生的累積公差。

7. 四面刨刀具常見裝夾方式

木製線條要做到高速免砂光的高表面質量，刀具的選擇很重要。目前，木材加工行業的四面刨刀具主要有傳統刀軸式刀具、液壓夾緊刀具和Powerlock刀具。

傳統刀軸式刀具

傳統刀軸式刀具通過刀軸外端的鎖緊螺母，把刀頭固定在刀軸上。刀軸與軸孔之間至少要有0.05 mm的安裝間隙，會導致刀頭輕微晃動，且刀齒不在同一切削圓周上，雖然所有刀齒都參與了切削，但只有最高的那個刀齒決定了工件的表面質量。

若使用傳統刀軸式刀具，增加更多的刀齒並不能提高工件表面質量，只有通過降低進料速度（理想的進料速度在8-12 m/min）來實現高表面質量。

液壓夾緊刀具

液夾緊刀具不是通過機械式，而是通過液壓方式將刀頭鎖緊在刀軸上。刀頭內部設有空心室，通過300巴的液壓油槍將油脂注入到刀頭內部的空心室，使得刀頭的內壁擴張並抱緊在刀軸上，消除了刀軸與軸孔之間的間隙。

因此，使用液壓刀具可以實現高速進料下的高表面質量。

Powerlock 刀具

Powerlock刀具是直接將刀頭鎖緊到機器內部的刀架上，完全消除了刀頭與刀軸之間的間隙，具有極高的同心度和穩定性。

Powerlock刀頭是通過3噸的張力鎖緊在刀架上，其穩定性雙倍於液壓鎖緊系統。這個技術優勢結合12 000轉的轉速，完全可以確保高進料速度下的高表面質量。

Powerlock刀頭的更換可以在幾秒鐘內完成，擁有Powerlock刀具技術，每天的產能可提高一倍，大幅度降低單位產品的成本，並實現快速交貨。

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