小徑材六棱柱體精準成型機的設計
d o i : 1 0 . 1 3 3 6 0 / j . i s s n . 1 0 0 0 - 8 1 0 1 . 2 0 1 5 . 0 1 . 0 2 4 中圖分類號 : T S 6 4 糠 產 加 工 與 利用 小徑材 六棱柱體精 準成 型機 的設計 郝敬冬 , 丁建文, 曹平祥 , 王寶金 , 郭曉磊 ( 南京林業大學材料科學與工程學院, 南京 2 1 0 0 3 7 ) 摘 要 : 為合理開發利用我 國豐 富的小徑材 資源, 提 高其 利用效 率 , 研 究設計 了小徑材 六棱 柱精 準成型機 。該成 型機主要由工作臺、 側面壓緊機構、 送料機構、 切削機構 以及床身等部分組成 , 可用來對小六棱柱體毛坯件進行精 準成型加工, 得到尺寸精度高、 表面質量好的小六棱柱體, 為生產大斷面六棱柱體集成材提供原材料 , 滿足生產大 斷 面六棱柱體集成材 需要 。 關 鍵 詞 : 小徑材 ; 六棱柱體 ; 精準成型機 ; 結構設計 De s i g n o n h i g h p r e c i s i o n mo l d i n g ma c hin e t o p r e p a r e h e x a g o n a l p r i s m f r o m s ma l l d i a me t e r l o g s / / H A O J i n g d o n g, DI NG J i a n we n, C AO P i n g x i a n g , WANG B a si n, GUO Xi a o l e i Ab s t r a c t : A h i g h p r e c i s i o n mo l d i n g ma c h i n e w a s d e s i g n e d t O p r e p a r e h e x a g o n a l p ris m f o r b e t t e r u t i l i z a t i o n o f ric h s ma l l d i a me t e r l o g r e s o L l r c e i n C h i n a .T h e ma c h i n e w a s ma i n l y c o mp o s e d o f w o r k b e n c h, f l a n k c o mp r e s s d e v i c e ,f e e d i n g d e v i c e , c u t t i n g d e v i c e a n d l a t h e b e d .I t c o u l d b e u s e d t o p r o d u c e s ma l l h e x a g o n a l p ris m wi t h h i g h p r e c i s i o n a n d g o o d s u r f a c e q u ali - t y,w h i c h c o u l d b e u s e d a s r a w ma t e r i a l f o r g l u e d h e x a g o n a l p ris m wi t h l a r g e c r o s s s e c t i o n . Ke y wo r d s : s ma l l d i a me t e r l o g;h e x a g o n a l p ri s m;h i g h p r e c i s i o n mo l d i n g ma c h i n e ;s t r u c t u r a l d e s i g n A u t h o r ’ S a d d r e s s :C o l l e g e o f Ma t e r i a l s S c i e n c e a n d E n g i n e e r i n g , N a n j i n g F o r e s t r y U n i v e r s i t y , N a n j i n g 2 1 0 0 3 7 ,C h i n a 我國森林資源匱乏, 合理開發利用人工林小徑材 是木材行 業的發展趨勢? 。但人工林 木材密度低 、 材質松軟 、 材性變異大 , 目前主要用于造紙、 人造板生 產等, 產品附加值低 J 。用于鋸材生產時由于徑級 小 , 傳統的下鋸方法出材率偏低 。 為提高小徑級原木 出材率 , 擴大小徑 材應用領 域 , 提高小徑材產品的附加值 , 筆者提 出一種新 的小 徑材加工利用方 法。以小徑級原木 為原 料 , 經 過去 彎、 截斷 、 雙側齊邊 、 四邊鋸切、 梳齒接長 、 精準成型加 工成小六棱柱體單元 , 然后通過膠拼制作成一定規格 的大斷面六棱柱體。大斷面六棱柱體可用作建筑結 構材 , 或再經鋸剖或刨切后作 為家具 和地板 生產用 材 J 。筆者設計的小六棱柱體精準成型機是成型 工序的關鍵設備之一 , 用來對小六棱柱體毛坯進行精 準加工, 獲得尺寸精度高、 表面質量好的小六棱柱體 單元 , 以滿足制備大斷面六棱柱體的膠合工藝要求。 1 設計要求 根據對小 徑級 松杉 等木 材資 源 的調研 和大 斷 面六棱體工 藝 生產要求 , 為方便 研究 分析 , 初步 擬 收稿 日期 : 2 0 1 4 _ J 0 6 . 2 5 修 回日期 : 2 0 1 4 — 1 0 - 3 0 基金項 目: “ 十二五 ” 國家科技支撐計劃課題 “ 非常用與低 等級木材高 效加工技術集成與示范” ( 2 0 1 2 B A D 2 4 B 0 1 ) 。 作者簡介: 郝敬冬( 1 9 8 9 一) , 男, 碩士生, 研究方向木材加工機械。通 信作者 : 曹平祥 , 男 , 教授。E— ma i l : c a o p x @n j f u . e d u . c n 林業科技開| c 2 0 1 5年第 2 9卷第 1 期 定小六棱柱體精準成型機 的加工要求 : 可加工木材 直徑規格 ( 小六棱柱體 內接 圓直徑 ) 為 7 0, 1 0 0 , 1 5 0 mm; 工件最大長度 3 0 0 0 mi l l , 最小長度 4 0 0 mm; 進 料速度 6~ 3 2 m / m i n 。 2精 準成 型機 工 作原理 精準成型機 由4個刀軸組成 , 包括 2個立刀軸和 2個水平刀軸 , 其中立刀軸上各安裝一把夾角為 1 2 0 。 的組合式銑刀 , 用 以加工六棱柱體左右 4個面; 上下 兩水平刀軸分別安裝一把平刨刀 , 用 以加工六棱柱體 的上下兩個平面。工作時 , 小六棱柱體毛坯在進料裝 置的牽引下 , 依次通過下水平刀軸、 左右立刀軸 、 上水 平刀軸 , 最后通過 出料裝置把小六棱 柱體送 出機 床 ( 圖 1 ) 。進料裝置為針刺履帶式結構 , 履帶外側面安 裝有小針刺 , 在氣缸的壓緊下針刺刺人小六棱柱體的 上表面 , 在針刺咬合力 的作用下帶動工件進給 。 1 . 工件;