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；