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地址:山東省費縣城東工業園新型無卡軸旋切機旋切公式推
通過分析可知,單板的厚度由刀門間隙控制, 單板的連續性靠各個部件對圓木的有效夾持實 現,這是一個動態的過程,因為圓木的剩余直徑在 不斷減小.
2旋切機結構分析與新型方案提出
對于無卡軸旋切機,如何確定刀具、驅動輥和 壓尺(輥)之間運動關系是設計的關鍵.現有無卡 軸旋切機主要采用刀臺進給的形式,原理如圖3 所示.兩個驅動輥固定保持中心距a0不變,壓尺 (輥)與旋切刀安裝在刀臺上,圓木由驅動輥帶動 旋轉,同時刀臺沿圓木直徑減小方向進給.
圖3刀臺進給示意圖
為便于與上下游設備同步,單板的旋切線速 度保持恒定,隨著圓木剩余直徑的減小,圓木的轉 速將非線性增大.目前,絲桿驅動刀臺進給方式的 無卡軸旋切機較多,大多采用的仍然是機械控制 方式,也有引入了數控技術.刀臺進給式無卡軸旋
切機驅動輥固定,便于布置動力和傳動裝置,技術 成熟,可以很好地實現單板厚度在0. 3 ~ 3.7 mm 的旋切生產,但刀臺的進給運動一方面產生振動, 影響單板質量,另一方面刀臺加速進給使單板相 對于旋切機并非勻線速輸出.
另外,由于驅動輥中心距固定,從旋切初始與 終了時刀臺、驅動輥、圓木位置關系的分析可知, 圓木初始直徑比較大時候,存在夾持穩定性問題.
圖4所示為旋切終了時各部分位置關系,其 中么為驅動輥輥徑,屯為旋切終了時圓木剩余 直徑(一般
圖4旋切終止時各部分位置示意圖
旋切終止前,木段應能夠被有效夾持,不能從 兩驅動輥間隙“漏出”,即剩余直徑要大于驅動輥 中心距與驅動輥輥徑之差,同時,刀具也不能與驅 動輥發生運動干涉,即D到的距離要大于 驅動輥半徑:
由式(4)知,若要減小剩余直徑而提高木材 利用率,要么增大驅動輥輥徑,要么減小驅動輥中 心距,由于式(2)條件限制,驅動輥輥徑不宜增 大,而剩余直徑與驅動輥中心距成平方關系,減小 a0是減小剩余直徑的有效措施.
為便于形式統一,對于參數標號作以下規定: 旋切初始時各參數的下標標記為m,旋切終了時 參數下標為0,任意時刻時參數下標為t.則木段 中心在旋切初始和終了時,分別記為Om和0。, 整個旋切過程中J時刻圓木中心相對于固定點O 的距離為
當旋切單板厚度(記為圮)一定時,要滿足夾 持穩定,就必須使比例系數之不能太大,顯然,旋 切初始時K值最大•減小系數K的方法要么增 大驅動輥中心距a。,要么減小圓木初始直徑4>m. a0 一定時,這種進給模式在提高木材利用率前提 下,不能兼顧夾持穩定性和較寬的加工范圍,一般 只適合<#>m矣350 mm和旋切屺為0.4 ~ 1.0 mm 厚的單板[6].
為解決上述矛盾,新型木材旋切機采取輥中 心距可變的進給模式,如圖6所示.加工過程中, 驅輯位置由Am sBm沿、BmB0進給到A。、B0, 木段直徑由減小到<|>。,輥中心距由減小到 理論上,只要傳動系統滿足要求,這種進給方 式,可以滿足任意初始直徑圓木的旋切,而且在保 證木材利用率前提下確保整個旋切過程的夾持穩 定性•
將延長線交點標記為C,建立如 圖6所示坐標系,與^■軸反方向的夾角記 作與X軸夾角分別記為谷,驅動輥進給距 離在y軸上的投影記為A,點到圓木的距離記為 h0,該距離取驅動輥的半徑,即h0 =0. 5扎,這樣可 以保證與任意時刻的0,B,平行,即0,B, 與A:軸反方向夾角恒等于a.由終了狀態的參數 可以求出夾角《冶:
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