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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木材加工設(shè)備切削機(jī)構(gòu)的動力學(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，并通過動態(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)問題逐步受到關(guān)注，針對該問題，可以采取液壓力收縮式夾緊裝置或是自動平衡主軸系統(tǒng)來進(jìn)行有效解決。對于加工木材時(shí)產(chǎn)生的木屑以及產(chǎn)生的粉塵問題，則可以通過對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將粉塵以及切屑的收集率提高。

2 通過創(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廢料產(chǎn)生。以木工多鋸片曲線鋸為例，其驅(qū)動主要是通過放置在水平臺板的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，而另外一個(gè)軸則負(fù)責(zé)整體鋸組曲線運(yùn)動。如此一來通過它們驅(qū)動進(jìn)行協(xié)調(diào)運(yùn)動，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 推動新型木工刀具的開發(fā)和應(yīng)用

      在進(jìn)行木材切削加工過程中，刀具質(zhì)量會對木材加工設(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，在國際上研發(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。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切削刃材料性能以及其幾何形狀進(jìn)行優(yōu)化。并對刀具切削機(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)編碼來完成刀具的自動更換。在機(jī)床控制方式不斷進(jìn)步的背景下，各類刀軸的結(jié)構(gòu)也在不斷發(fā)展，并且越來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疊合型長主軸的立刀軸。其等同于一個(gè)較小的刀具庫，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，并利用計(jì)算機(jī)來對步進(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)的自動轉(zhuǎn)換，將所需的某個(gè)成型刀盤調(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)械自動化程度及生產(chǎn)效率

        利用新技術(shù)提升木工機(jī)械自動化程度及生產(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)過程中通過安裝傳感器進(jìn)行監(jiān)測，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。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，簡單來說就是在木材質(zhì)量識別、強(qiáng)度分級、刀具選擇、自動化生產(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)定評價(jià)指標(biāo)對木材加工時(shí)出現(xiàn)的諸如刀具磨損、材料硬度變大等情況而自動將加工參數(shù)進(jìn)行更改，這樣一來可以確保木材的加工能夠達(dá)到評價(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)動的智能機(jī)器，并根據(jù)相應(yīng)目標(biāo)對木材加工過程進(jìn)行控制。