森林資源雖然是一種可再生的資源,但是它的再生期很長,無法在短時期內通過大量投資而增加其產量。為了提高木材綜合利用率,實木在建築、家具、裝飾業的使用大大減少,木基人造板———膠合板、刨花板、纖維板、細木工板的產量日益增多,許多產品被木基人造板所取代。~([1])人造板材由於成品外觀與傳統板材有著顯著差異,所以一般上下麵需要貼皮,垂直麵需要封邊。我國的木工機械是發展最慢的產業,數控木工機械依賴發達國家和地區進口較多~([2])。現階段木工機械中封邊機已經逐漸成熟,但封邊後的一些工序仍然由人工來完成。目前,人造板加工封邊後,由於上下麵貼皮與垂直側麵的封邊存在重合區域,需要進一步再處理。由於國家標準允許木板產品的誤差為1mm/m,現有板材而封邊厚度一般在0。6~2mm左右,所以機械刮邊往往出現過量刮邊或刮不到的問題。這些問題導致機械仍然無法代替手工。本課題意在解決現有階段的倒角、塗漆這兩個技術難題。本項目旨在提高倒角、塗漆的自動化程度,減少人員幹預,提高生產率。設備采用生產線的布置形式,整條生產線完成自動倒角、自動塗漆、自動烘幹、自動垂直刮邊等工作。自動倒角、自動塗漆工藝采用隨動係統,保證在人造板板材存在誤差時,能夠自動補償誤差,完好美觀地刮出均勻的45°角。采用20000r/min的高速電機,保證倒角平麵的光潔平整。研製了塗漆板塗漆工藝,避免了機械噴塗造成油漆浪費的發生。為保證塗漆均勻,采用高精度傳感器檢測工件的運行速度,通過PLC實時檢查板材的行進速度,隨時調節控製出漆量。改造了工業熱風機的出風口形式,並配備了輔助送風氣路,保證了油漆的烘幹效果。整套設備采用電機、氣壓傳動係統等傳動裝置,通過可編程序控製器PLC控製整套係統的運行。為了方便人機交互,設計了觸摸屏。

在我國木材加工領域,數控超高壓水射流技術的應用尚處於起步階段,多用於珍貴木材的切割。為優化水切割在木材加工領域中的應用,筆者將中密度纖維板和意楊實木作為試驗材料,采用正交試驗法,以調砂速度,氣幹密度,水切割壓力,進給速度,靶距工藝參數作為對其加工表麵粗糙度的影響因素。利用數控工作係統設計CAD圖案後進行的水切割試驗,並通過對試件表麵粗糙度的測量和相關計算,得到各工藝參數影響顯著度程度及其最優方案。該研究對花式木地板及其木刻,木結構室內裝飾板,紅木家具等木製工藝品的加工領域提供工藝參數優選,具有較高的應用價值和現實意義。

傳統圈椅結構繁複,其製作工藝要求較高,部分結構加工難度大,導致數控機床加工過程效率較低。以圈椅作為研究對象,結合現有數控機床加工特點和實木榫接合技術要求,將圈椅中不適宜數控加工的楔釘榫和直角榫進行結構改造設計,基於新結構建立圈椅幾何裝配模型,利用有限元分析對圈椅模型進行靜力學分析和抗疲勞性能測試。由此驗證優化後的圈椅榫卯結構可確保其強度符合GB/T10357。3—2013《家具力學性能試驗第3部分:椅凳類強度和耐久性》要求,以期為推進傳統家具的數字化進程提供思路。

實木板材加工佛珠/手串珠都是手工操作,效率低,質量不穩定。本文通過對花梨木,酸枝木和檀木等實木板材數控鏤銑加工珠球的試驗,總結出了加工工藝。試驗中采用了成型刀和通用平底尖刀兩種鏤銑加工方法,都獲得了良好結果。對各種珠球加工方法的優缺點進行了對比分析,結果表明,數控鏤銑是一種新的實用的珠球自動加工方法。

隨著數字化大潮的到來,傳統實木家具生產工藝已無法快速響應市場的需求,實木家具生產企業數字化轉型迫在眉睫,以此實木家具數字化製造技術的應用和普及顯得十分重要。文章通過4M1E分析法對實木家具五軸數控加工質量的影響因素進行分析並提出改善建議,提高加工精度和生產效率。

隨著人們物質生活水平的不斷提高,對於抽屜產品的需求主要包括實木抽屜和人造板材抽屜。但是實木家具加工成本相對較高,不能滿足大眾客戶的需求,其市場需求的批量化進程緩慢。相反,在我國板式家具加工技術的迅速發展和加工精度的不斷提高的帶動下,其板式家具產品的品質不斷改善,已經越來越受到千家萬戶的青睞。 本套板式家具抽屜產品加工采用三台數控加工機床,本文針對其中一台專用加工設備進行詳細論述,這台專用加工設備采用的是多主軸,多刀架,多工序的複合加工技術,當待加工件通過可移動式對中定位夾緊機構夾緊後,可實現某些工序同時加工,不僅提高了產品的加工效率,還提高了產品加工精度,一次性裝夾完成多道工序的加工,極大的減少了因多次裝夾帶來的裝夾誤差,重複定位誤差,多次對刀誤差。 根據我國板式家具抽屜結構尺寸標準化,係列化的特點和批量生產的情況,采用相對優化的工藝路線來確定抽屜生產加工的組成部分。並且在每個組成部分中合理的安排數控板式家具抽屜加工工序,每個工序多以數控機床加工為主。采用抽屜板料專用加工設備保證每塊板料加工位置之間的相對誤差較小,同時減小了累積加工誤差,也加大了抽屜整體裝配精度。在滿足角部結合性能和強度的前提下,板式家具抽屜板件間連接宜采用三合一連接件,由其漲栓,螺栓,偏心件三部分組成。專用數控抽屜加工生產設備是采用多種孔的鑽削或銑削工序相結合的數控複合加工機床,同時還要借鑒先進製造技術的應用,盡量提高專用設備的自動化程度,減少工人的勞動強度,提高抽屜生產效率。 數控複合加工機床是實現多工序在一台機器上加工,其並非是加工工序的簡單堆積,而是在優化已有的傳統工藝工序過程和機床結構配置的基礎上創新發展出來的。抽屜數控專用加工設備是多工序在一台機床上加工的複合機床。 本文在最後論述了數控專用加工設備的結構組成,並通過Pro/E仿真動畫模擬了抽屜產品的加工過程,通過仿真視頻文件的播放,檢查抽屜專用加工設備的各個零部件間是否幹涉。