咨詢熱線
地址：山東省費縣城東工業園木材旋切機及其進給機構設計研究
摘要:介紹了機械式木材旋切機的工作原理，以及該旋切機旋切單板參數的確定。并著重論述了該旋切機 凸輪進給機構的設計。按照設計的凸輪進給機構，木段利用率高，可節省大量木材，滿足實際生產加工需要，應用
前景十分廣闊。
關鍵詞:旋切機V單板參數；凸輪機構
中圖分類號： 文獻標識碼:A
1機械式木材旋切機工作原理
機械式木材旋切機工作原理與普通木材旋切機不同。 旋切時，蒸煮過的木段經進料器卡在兩個進料輥筒和壓頭之 間，木段由轉動的輥筒帶動做旋轉主運動，同時輥筒的直線 運動推動木段相對刀具做進給運動。旋切過程中刀具只做 切削運動，不做進給運動。旋切工作原理如圖1所示。這種 旋切方式的特點是木段由進料輥筒和壓頭定位，無需卡軸， 裝夾不受旋切木段心材質量的影響，可降低旋切木段直徑， 從而提高木材利用率。該旋切機還可旋切小徑木材，并且機 床結構簡單，制造成本低，有利推廣。由于刀具無需進給運 動，易實現振動切削，降低切削功率，減小機床功率損耗。
▲圖1旋切工作原理圖
2旋切單板參數確定
2.1旋切木段直徑
機械式木材旋切機可作為普通旋切機的配套設備或專 門利用小徑木材加工單板的設備使用。普通木材旋切機旋 切的木段最終直徑多為150mm，而采用機械式木材旋切機 進行再加工可至50mm。另外，現在采伐的森林資源有相當 一部分是次生林、人工林，原木徑級較小，多數在200mm左 右，因此，可把機械式木材旋切機旋切木段的最大直徑定為 220mm。
2.2旋切單板厚度
機械式木材旋切機作為普通旋切機的配套設備使用時，
旋切的木段多為心材，材質較差，旋切的單板不能太薄，以防 斷裂。同時，也不能過厚，以避免因旋切過程中單板彎曲曲 率太大引起擠皺、撕裂等現象。一般旋切單板厚度多定為1 〜4. 5mm，用作膠合板的芯板和細木工板的背板以及衛生 筷、雪糕柄等用。根據單板用途，單板厚度參數系列定為1、 1.5、2、2，5、3、3.5、4、4.5，也可以根據不同需要設計制作適 當傳動比掛輪，旋切1〜4.5mm間不同厚度的單板。
2.3旋切單板長度
如圖1所示，木段以線速度Z；或角速度CU作旋轉運動， 同時受進料輥筒驅動，其軸線相對刀具做直線進給運動。切 削軌跡成螺旋線，近似于阿基米德螺旋線，其極坐標方程式 為：
R a) Ztz
R- 木段向徑(mm)
令一 一極角（rad)
e 一旋切單板厚度(mm)
V 一木段旋轉線速度(m/s)
CU 一木段旋轉角速度(md/s)
由此可知，當木段徑向變化范圍和板厚一定時，則木段 旋轉弧度一定，其對應旋切單板長度L為：
設w為旋切單板長度對應的木段旋轉圈數， 由公式(2)得：
取徑向變化范圍為25〜110mm，其對應于不同旋轉厚 度木段轉過圈數n為：
由公式(4)和(3)得出不同旋切單板厚度的木段所應轉
過的圈數n和單板長度如表1所示.
3機械式旋切機凸輪進給機構的設計
3.1凸輪進給機構及與主運動間傳動比確定
3.2盤狀進給凸輪設計
由于該凸輪進給機構在旋切一個循環內需要完成連續 進給和快速退回的運動，因此其凸輪機構滾子從動桿的運動 規律為等速運動規律，如圖3所示，即在0°〜315°范圍內實 現連續進給，行程為85mm，315°〜345°范圍內快速退回； 345°〜360°范圍內從動桿不動（緩沖段L采用凸輪進給機 構，設計出的凸輪輪廓形狀如圖4所示^
旋切機工作示意圖 為獲得表面光滑、厚度均勻、無裂紋的旋切單板，要求木 段旋轉主運動和其相對刀具的軸線移動進給運動保持嚴格 的定比傳動關系，并且運動連續、平穩。旋切結束后進給輥 筒應快速退回，以加工下一段木材。為此采用圖2所示結 構。旋切時，凸輪轉動推動頂桿帶動進料輥筒支架沿斜滑道 移動，由于上下進料輥筒支架移動的斜滑道對稱木段軸線與 刀具形成的平面，故進料輥筒可推動木材沿水平面相對刀具 進給。凸輪轉動一圈，完成一段木材的旋切，彈簧帶動進料 輥筒沿斜滑道復位，進入下一木段加工位置，至此完成一個 加工循環。由于木材回轉軸線、頂桿位移中心及凸輪回轉中 心處于同一水平面上，因此盤狀凸輪的徑向變化位置即為進 給量，與旋切木段的徑向變化量相同，即為= 110-25 = 85mm
4結論
經實際生產使用證明，該旋切機旋切的單板表面光滑、 厚度均勻、裂紋小。按照本文設計的凸輪進給機構，木段利 用率高，可節省大量木材，降低了制造成本，效果良好，滿足 實際生產加工需要，應用前景十分廣闊，值
熱點新聞
