CNC 加工木材特性基本指南

CNC 加工的木材特性
杰克·莱 CNC加工专家

专长于 CNC铣削, CNC车削, 3D打印, 聚氨酯铸造, 和 钣金加工 服务。


CNC 加工可用于制造范围广泛的产品,包括木材制成的产品。 在数控加工木材中,将一块木头放入数控机床中,根据计算机程序提供的指令,使用工具(如刳刨机或车床)对木材进行切割和成型。 该工艺可以精确高效地生产复杂的形状和设计,并可用于制作从家具和橱柜到乐器和工艺品的各种木制品。

为了优化切割过程以获得最终效率,需要考虑许多关键因素。在这里,我们将详细说明木材的类型和 CNC 加工过程中的重要因素。

可用于 CNC 加工的木材类型

硬木

硬木是一种来自落叶树的木材,落叶树是每年落叶的树木。硬木通常比来自针叶树的软木更致密、更耐用且更昂贵。硬木树的一些例子包括橡树、枫树和樱桃树。硬木通常用于家具、地板和装饰性木工项目。它们还用于制造各种产品,例如纸张、单板和木浆。

要使用 CNC 机器切割硬木,需要使用计算机程序输入所需的设计,然后 CNC 机器使用各种切削工具(例如刳刨机或立铣刀)将硬木切割成所需的形状。硬木通常固定在 CNC 机床的床身上,而切割工具安装在可移动的臂上。手臂根据计算机程序中的指令在硬木表面移动切割工具,以高精度进行精确切割。

软木

软木是一种来自针叶树的木材,针叶树是带有球果并具有针状或鳞片状叶子的树木。与来自落叶树的硬木相比,软木通常密度较低、耐用性较差且价格较低。软木树的一些例子包括松树、云杉和冷杉。软木通常用于建筑,因为它们坚固且易于加工。软木用于制造家具,或主要用于纸制品、门和窗玻璃。

下表总结了二十种常见木材的 Janka 硬度。

20种木材的Janka硬度

姓名 扬卡帝国硬度
轻木 90
七叶树,黄色 350
柳树,黑色 360
松树,糖 380
三叶杨,东部 430
栗子,美国 540
松木,红色 560
花旗松,北内陆 600
桦木,灰色 760
灰黑色 850
雪松,东方红 900
樱桃色、美国黑 950
胡桃木,黑色 1010
山毛榉木,美国 1300
橡木,白色 1360
枫糖,糖 1450
苹果 1730
樱桃,巴西人 2350
橄榄 2700
玫瑰木,印度 3170

用于使用 CNC 机器切割软木的特定切割工具和技术可能因软木的类型和厚度以及所需的饰面而异。一般来说,较软的木材可能需要使用较锋利的切削工具和较慢的切削速度,以防止木材撕裂或开裂。

工程木

工程木材,也称为复合木材、人造木材或人造板,是一种木制品,由木纤维、颗粒或木丝与树脂或其他粘合剂粘合在一起制成。工程木材有多种类型,包括胶合板、刨花板和纤维板。

  • 胶合板 由薄薄的单板层粘合在一起,每层的纹理与相邻层的纹理成直角。这赋予了胶合板强度,使其比实木不易翘曲和开裂。
  • 刨花板 由木屑、刨花和锯末与树脂粘合剂混合并压制成板制成。它是胶合板的低成本替代品,但不如它坚固耐用。
  • 纤维板 由木纤维与树脂粘合剂混合制成板材制成。它有多种密度可供选择,用途广泛,包括地板、橱柜和家具。

工程木产品通常比实木便宜,在建筑和其他应用中经常用作实木的替代品。它们也比实木更稳定、更容易加工,因为它们不易翘曲、开裂和收缩。

可以对 CNC 机器进行编程,以进行各种切割,包括直线、曲线和复杂的形状。它还可以通过编程制作同一设计的多个副本。切割的精度和批量生产零件的能力使 CNC 机器成为制造工程木制品的高效且具有成本效益的方法。

CNC木工加工应注意什么?

由于不同类型木材的独特特性,在使用木材进行 CNC 加工时需要考虑几个因素:

  1. 密度
    越硬、越致密的木材越难加工,因为它们需要更大的切削力并且对切削工具产生更大的磨损。较软且密度较低的木材更容易加工,但它们可能不那么坚固或耐用。
  2. 力量
    木材的强度因树种、纹理方向和含水量而异。在设计将承受负载或应力的部件时,考虑木材的强度很重要。
  3. 稳定
    木材是一种吸湿材料,这意味着它会吸收和释放空气中的水分。这会导致木材膨胀和收缩,从而导致尺寸变化。重要的是要考虑木材的含水量和加工环境的相对湿度,以确保尺寸稳定性。
  4. 可加工性
    由于其物理和机械特性,一些木材比其他木材更容易加工。例如,软木通常比硬木更容易加工,但它们可能不如硬木坚固耐用。
  5. 结束
    木材的表面光洁度可以通过使用锋利的切削工具并在机加工后进行抛光来改善。打磨和涂饰面也有助于密封木材并防止其受潮。
  6. 工装
    加工木材时,刀具的选择很重要。高速钢 (HSS) 和硬质合金刀具最常用于木材加工。 HSS 工具更便宜,可用于较软的木材,但不如硬质合金工具耐用,硬质合金工具价格更高,但可用于更广泛的木材。
  7. 水分含量(MC)
    水分含量 (MC) 是加工木材时要考虑的最关键因素之一。用木头建造任何东西的一个常见问题是它容易翘曲。空气中的水分变化肯定会影响木材中的水分含量。水分含量的任何变化(无论是增加还是减少)都会对工件的结构产生影响。这就是为什么您需要考虑产品将暴露在最终放置位置的哪种类型的水分。

  8. 结是已并入树干的树枝或树枝的一部分。由于与它们相关的木纤维的连续性中断和方向变化,木材的机械性能受到结节的影响。由于接缝周围的纤维扭曲,导致应力集中,因此这部分木材的这些特性较低。在干燥过程中,结点周围经常会出现“裂纹”(收缩造成的裂纹)。一般而言,垂直于晶粒的强度和硬度是较低机械性能的例外。由于后两个例外,为避免冲击载荷,建议在处理工件打结部分时降低木工参数。
  9. 晶粒大小
    纤维素纤维大的木材称为粗纹(橡木和梣木),纤维较小和较少的木材称为细纹(松木和枫木)。软木通常是细粒度的,因此形状更容易加工,因为它们不含太多需要切割的强纤维。值得注意的是,并不是所有的软木树都是细纹的,也不是所有的硬木树都是粗纹的。

与 Runsom 合作处理您的 CNC 木工项目

Runsom 是一家提供定制木工服务的精密 CNC 加工供应商。我们的机加工车间配备了最新的数控设备,包括数控车床、数控铣床、五轴数控加工中心和数控镂铣机,使我们能够高效、高精度地制作原型、小规模和批量生产削减。 请求即时报价 开始您的 CNC 木工项目。

详细了解我们的 CNC加工木材 能力。