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1 重視改進(jìn)木材加工設(shè)備結(jié)構(gòu)

       采取現(xiàn)代化設(shè)計(jì)方法不但要考慮實(shí)際組成要素，而且還需系統(tǒng)考慮與設(shè)計(jì)將環(huán)境、邊界以及輸入輸出等特征。由于木材加工設(shè)備轉(zhuǎn)速較高，所以需要合理設(shè)計(jì)或是改進(jìn)設(shè)備的操控裝置、導(dǎo)向裝置、刀具夾緊裝置、主軸、排屑裝置等，確保其能夠達(dá)到環(huán)保節(jié)能的要求。此外，由于進(jìn)給速度和切削速度的不斷提升，在一定程度上加大了對(duì)木材加工設(shè)備切削機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)性能的要求。在確保剛度以及強(qiáng)度的基礎(chǔ)上應(yīng)當(dāng)要盡量降低慣性不平衡度以及高速運(yùn)轉(zhuǎn)零部件的重量，并通過(guò)動(dòng)態(tài)化分析高轉(zhuǎn)速零部件，從而切實(shí)提升其穩(wěn)定性能以及抗震性能，確保整體加工精準(zhǔn)度的提升，最大限度降低噪聲、動(dòng)力消耗以及木材損耗。如若主軸轉(zhuǎn)速在每分以上，且采取以往的空心桿錐式刀具夾緊裝置時(shí)因?yàn)橹鬏S支承裝置以及刀具夾緊裝置間偏心而導(dǎo)致的安全技術(shù)問(wèn)題逐步受到關(guān)注，針對(duì)該問(wèn)題，可以采取液壓力收縮式夾緊裝置或是自動(dòng)平衡主軸系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行有效解決。對(duì)于加工木材時(shí)產(chǎn)生的木屑以及產(chǎn)生的粉塵問(wèn)題，則可以通過(guò)對(duì)收集粉塵以及切屑系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，或是優(yōu)化和刀具集合形狀相匹配的吸塵罩以及非接觸式密封元件來(lái)將粉塵以及切屑的收集率提高。

2 通過(guò)創(chuàng)新設(shè)計(jì)提升木工機(jī)械節(jié)能和環(huán)保性

       在木工機(jī)械曲線鋸切、銑鋸機(jī)等產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，我們可以通過(guò)采取以鋸代刨、以砂代刨這些理念為指導(dǎo)進(jìn)行設(shè)計(jì)，不但有助于提升木工機(jī)械加工質(zhì)量，并且也能夠很好地減少?gòu)U料產(chǎn)生。以木工多鋸片曲線鋸為例，其驅(qū)動(dòng)主要是通過(guò)放置在水平臺(tái)板的2個(gè)定位軸完成，其中第一個(gè)軸使得雙元鋸片組合定位進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)，而另外一個(gè)軸則負(fù)責(zé)整體鋸組曲線運(yùn)動(dòng)。如此一來(lái)通過(guò)它們驅(qū)動(dòng)進(jìn)行協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)，從而讓圓鋸片組合得以完成曲線鋸解。根據(jù)筆者研究及實(shí)驗(yàn)可知，木工多鋸片曲線鋸解能夠通過(guò)曲線下鋸方式而使得設(shè)備按照木材形狀實(shí)現(xiàn)貼合的曲線鋸切，這樣一來(lái)相較于以往直線鋸切方式可以將木材使用率提高約10~20%。

3 推動(dòng)新型木工刀具的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用

       在進(jìn)行木材切削加工過(guò)程中，刀具質(zhì)量會(huì)對(duì)木材加工設(shè)備加工成本、能耗以及生產(chǎn)效率產(chǎn)生直接影響。這幾年來(lái)，在國(guó)際上研發(fā)新型木工刀具裝夾、刀具材料、刀片夾固、切削機(jī)制、切削噪聲等方面均獲得不錯(cuò)的成績(jī)。①木材加工更為高功效、高速的發(fā)展，這就需要刀具的耐用度更高。而要想提升刀具耐用度則需要對(duì)切削刃材料性能以及其幾何形狀進(jìn)行優(yōu)化。并對(duì)刀具切削機(jī)制進(jìn)行透徹分析，以確保刀具節(jié)能、安全與環(huán)保。②使用智能化刀具夾緊裝置能夠快速將刀具更換，將刀具更換時(shí)間縮短。

        如廣泛應(yīng)用于CNC加工中心的裝刀卡套，其主要包括了中空錐形卡套（HSK序列）以及錐形卡套（SK序列）兩種結(jié)構(gòu)形式。其中都將編碼芯片孔預(yù)先設(shè)置在了中空錐形卡套以及錐形卡套中，且一一編碼刀具，依據(jù)編碼來(lái)完成刀具的自動(dòng)更換。在機(jī)床控制方式不斷進(jìn)步的背景下，各類(lèi)刀軸的結(jié)構(gòu)也在不斷發(fā)展，并且越來(lái)越多的新型刀軸也出現(xiàn)在市面上，例如，現(xiàn)代四面刨床上設(shè)置有能夠編程的多刀盤(pán)疊合型長(zhǎng)主軸的立刀軸。其等同于一個(gè)較小的刀具庫(kù)，在相同主軸上疊合安裝數(shù)個(gè)加工不同形狀成型面用的刀盤(pán)，并利用計(jì)算機(jī)來(lái)對(duì)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行控制，并能夠在較短時(shí)間內(nèi)將立刀軸的軸向位置進(jìn)行精準(zhǔn)的自動(dòng)轉(zhuǎn)換，將所需的某個(gè)成型刀盤(pán)調(diào)到作業(yè)位置，在根本上縮短了更換成型刀具所需的輔助時(shí)間，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了降低功率消耗、切削用量的目的。再者，刀具生產(chǎn)企業(yè)逐步開(kāi)始注重產(chǎn)品的部分附屬性能，以切實(shí)達(dá)到LSD性能要求。也就是將刀具噪聲水平降低，徹底將粉塵與切屑排出：降低刀具厚度，尤其是較為珍貴的木材，以起到節(jié)約木材的目的。

4 利用新技術(shù)提升木工機(jī)械自動(dòng)化程度及生產(chǎn)效率

       利用新技術(shù)提升木工機(jī)械自動(dòng)化程度及生產(chǎn)效率也是實(shí)現(xiàn)良好節(jié)能和環(huán)保性的重要舉措。

     （1）木工機(jī)械逐步由以往機(jī)械方式轉(zhuǎn)變成采用機(jī)電一體化技術(shù)。比如在木工機(jī)械刀具、工件等一些重要設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中通過(guò)安裝傳感器進(jìn)行監(jiān)測(cè)，這樣既有助于保證它們工作正常，又能確保家具制造加工質(zhì)量。又比如在工件掃描、識(shí)別及跟蹤等方面中我們可以采用高分辨率圖像處理技術(shù)來(lái)完成，從而有助于提升家具木材加工質(zhì)量。

     （2）目前在柔性加工系統(tǒng)、CNC加工以及自動(dòng)化生產(chǎn)線等包括數(shù)控與信息化一些先進(jìn)技術(shù)也被應(yīng)用到其中?，F(xiàn)階段我國(guó)的木工機(jī)械也在這種情況下計(jì)算機(jī)數(shù)字控制技術(shù)有著廣泛地應(yīng)用，例如較為常見(jiàn)的砂光機(jī)、數(shù)控裁板鋸與CNC加工中心。另外包括柔性加工與制造系統(tǒng)、智能集成加工系統(tǒng)等正不斷成熟起來(lái)。比如在集成材生產(chǎn)中使用小徑木便能夠較好地減少木材資源浪費(fèi)。而在這種生產(chǎn)之中核心在于利用計(jì)算機(jī)集成制造，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是在木材質(zhì)量識(shí)別、強(qiáng)度分級(jí)、刀具選擇、自動(dòng)化生產(chǎn)線、板材復(fù)合壓機(jī)以及成品輸出等眾多方面都由計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管控。

     （3）木工機(jī)械中利用多種先進(jìn)控制技術(shù)使其具備自適應(yīng)與智能化控制功能，這樣一來(lái)不但有利于提升木材加工精度、使用率以及制造效率，并且也可以有效地降低木工機(jī)械使用的能耗和減少污染。①木工機(jī)械自適應(yīng)控制，其工作中根據(jù)預(yù)先設(shè)定評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)木材加工時(shí)出現(xiàn)的諸如刀具磨損、材料硬度變大等情況而自動(dòng)將加工參數(shù)進(jìn)行更改，這樣一來(lái)可以確保木材的加工能夠達(dá)到評(píng)價(jià)指標(biāo)要求。②木工機(jī)械智能化控制，它主要是利用具備自主驅(qū)動(dòng)的智能機(jī)器，并根據(jù)相應(yīng)目標(biāo)對(duì)木材加工過(guò)程進(jìn)行控制。