第三章 基本单元加工(11木结构)

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XY定心装料机和组合车床，用于软木剥皮。
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XY 定 心 设 备
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光环定心图
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上木设备
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分高 钟生 15 产 根能 小力 径旋 园切 木生 的产 速线 度的 加无 工卡 高轴 质旋 量切 单机 板以 。每
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（ 立 式 ）
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• • • • • • •
2、圆的渐开线 X=a cosθ1+aθ1 sin θ1 Y=a sinθ1-aθ1 cosθ1 │△x│= s= │2 π a sin θ1 │ 要求│△x│为常数,则θ1 =2n π+270° Y=－a=h 因此,旋刀相对于木段的后角应随木段旋切直径的减 小而变小,旋刀的回转中心也相应变化 • 圆的渐开线作为设计旋刀与木段间运动关系是不合适 的。
3.1
单板制造
3.2 刨花制备 3.3 纤维分离
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1Leabharlann 1 单板制造3.1.1原木锯断—木段 锯断原则： 按料取段，缺陷集中，截弯取直，减少断头。 木段尺寸应按胶合板长、宽尺寸加上加工余量、干缩 余量后确定。 原木的锯断可用大园锯、吊截锯或链锯。
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3.1.2木段的软化—水热处理 3.1.2.1.目的： 软化木段，增加塑性，便于旋切，减少应力，但也不 能软化过度，否则会使单板起毛。
单板的制造有旋切、刨切、锯切三种，目前国内外应用 最多的是旋切。
（1）圆旋切 （2）偏心旋切
（3）带支承横梁半圆 旋切
（4）横向卧式刨切 （5）横向立式刨切 （6）纵向卧式刨切 （7）锯切法
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3.1.5 单板旋切
• • • • • • • • • 3.1.5.1 旋切曲线 1、阿基米德螺旋线 X=aθcosθ Y=aθsinθ 单板名义厚度 S=△x=2πacosθ=常数 则cosθ =1→ θ=90→y=0 即刀刃高度为0。 阿基米德螺旋线是设计旋刀 与木段间运动关系的理论基 础。
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3.1.5.2.旋切基本原理 旋刀的研磨角（β）是旋刀 的前面与后面之间的夹角。 旋刀对着木段的一个面是后 面（即旋刀的斜面），其相 对面就是前面。 后角（α）是旋刀的后面与 旋刀刀刃相接触表面的切线 之间的夹角。
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3.1.5.2.旋切基本原理 (1)主要角度参量 切削角（δ）是切线与旋刀 前面之间夹角，即旋刀的研 磨角和后角之和。 补充角（ε）是切线与铅垂 线之间夹角。要确定后角时， 必须知道补充角的值。θ角 为旋刀后角与铅垂线之间夹 角。
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3.1.4.2.定心的方法： d.扫描定中心 它是用电子计算机分析木段的形状，并与自动 上木机构相配合，自动定出木段的正确回转中心线。 这种方法不用人工操作，木段可自动定中心和上旋 机，定心精确，工作效率高，是目前较为理想的定 心方法
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3.1.5.木段旋切—单板制造
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3.1.3.3.剥皮的方法：
（1）机械剥皮：使用各类型剥皮机，如切削型、
摩擦型、冲击型。 （2）水力剥皮：高压水冲击，只能运用一部分树种 （3）手工剥皮：损伤木质部少，适应不同外形，效率低。
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3.1.4. 木段定心 3.1.4.1. 木段定中心的目的和意义 旋切过程中，木段旋成圆柱体之前，得到的都是碎 单板和长条单板，利用率很低，只有在旋成圆柱体之后 继续旋切时，才能得到利用价值高的连续单板带。产生 这些碎单板和长条单板的。原因，一方面是由于木段形 状不规则，另一方面是由于旋切时的回转中心与木段轴 心之间产生偏差所造成的结果。使一部分本来可以旋成 带状的连续单板都变成了长条单板和碎单板，从而加大 了单板整理和单板胶拼的工作量。因此，木段在旋切前 定中心的目的就是要获得整张单板的最大出材率，这对 节约木材，提高合板质量和劳动生产率，降低生产成本 都具有重大意义。 12
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3.1.5.2.旋切基本原理
木段作定轴回转运动（或作回转 运动同时，瞬时回转中心作定向直线 进给运动），旋刀作直线进给运动 （或固定不动）时，旋刀刀刃基本平 行于木材纤维，而又垂直木材纤维长 度方向上的切削，称为旋切。在木段 的回转运动（或同时作直线运动）和 旋刀的进给运动（或静止不动）之间， 有着严格的运动学关系，因而旋刀从 木段上旋切下连续的带状单板。其厚 度等于木段回转一圈时，刀架的进刀 量（或木段回转轴线的直线进给量）。


延长刀具寿命
节能 防止单板在旋切时开裂，破碎过多。 能浸提出一部分木材细胞内含物：树脂、单宁等。
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3.1.2.2.方法： （1）水煮法：于混凝土砌成的主木池处理池内摆放木段， 放水、加蒸汽升温，处理木段，易变色木材勿用。 在夏季，软材可以用冷水浸泡，即可达到要求。 （2）汽蒸法：在处理室内封闭状态下，用喷蒸处理木段。 易开裂木段勿用. 以上方法处理时间长，主要应用在硬木。 （3）高压蒸煮加热法：高压热水缸处理法，应用比较少， 主要用于过硬的木材刨切时，软化处理木段。
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木段软化处理工艺
• 加热介 质温度 变化三 阶段: • 1、升 温阶段 • 2、保 温阶段 • 3、自 然冷却 均温阶 段
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加热介质和木芯表面温度范围
树种 椴木 红松 落叶 水曲 桦木 红阿 栎木 松 柳 必东
木芯温 25～ 35 度℃
42～ 50
44～ 44～ 36～ 55～ 70～ 50 50 48 60 80
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3.1.5.2.旋切基本原理
①旋刀的研磨角（β）值的大小，根据旋刀本身材料种类、旋切单板 的厚度、木材的树种及其温度和含水率等来确定。 为了要旋得优质单板，尽可能减少（β）值。在胶合板生产中， （β）值一般采用18~23º 。当其它条件相同，旋切硬质木材、厚单板、 硬节多的木材时，应当采用较大的（β）值。我国常用树种的（β） 值，见表。
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3.1.4.木段定心 3.1.4.1. 木段定中心的目的和意义 木段定中心的实质，就是准确地定出木段在旋切机 上的回转中心位置。定中心的方法有：人工目测定中心、 机械定中心、光环定中心和扫描定中心。 总的来讲木段定中心的目的有两个方面： （1）木段均非通圆柱体，因此在旋切时都不可避免地出 现碎单板和窄长单板，只在旋成圆柱体后再出连续整单 板,只有正确定心，才能使碎单板、窄长单板减少。 （2）窄长单板增多会造成后工序加工量的负担，增加成 本和能耗，如剪切、拼接、干燥。
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3.1.4.2.定心的方法： a.人工目测定中心 人工定中心就是由人
工用目测方法定出木段的 中心。这种方法操作简单
易行，无需任何设备，国 内多数工厂仍在采用，但 其准确性较差，影响出材 率。它要求工人有丰富的 经验和高度的责任心。
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3.1.4.2.定心的方法： b.机械定中心装置 机械三点定心机是常用的机械 定中心装置，它的原理是利用 三个卡木杆，按正方形的三边 装置，三杆均一端固定，各杆 可同时向内转动，转角相同， 则中心不变，因此在卡木段时， 只要三杆同时向内转角相同， 则不论木段径级大小，所定中 心位置相同。
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3.1.5.2.旋切基本原理 (2) 压尺的作用和类型
①压尺的作用
避免劈裂；减少单板背面裂隙；压出水分，缩短干 燥时间。
②压尺的类型
圆压棱压尺，斜面压棱压尺，辊柱压尺，喷射压 尺。
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圆压棱压尺：对单板的压 力分布比较集中，可使单 板表面光滑，适合于旋切 薄单板和硬质木材； 斜面压棱压尺：压榨角较 小，对木材的压缩面较大， 适用于旋切厚单板和软质 木材； 辊柱压尺：对木材压缩面 更大，压缩程度逐渐增大， 适用于厚单板和软质木材； 旋切碎屑容易排出刀门， 对单板表面质量影响小 （如图）。 喷射压尺：可用常温压缩 空气或蒸汽。
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3.1.5.2.旋切基本原理 为了旋得平整的、厚度均匀的带状单板，在旋切时， 应保证最佳的切削条件。切削条件是：主要的角度参量； 切削速度；旋刀的位置（旋刀刀刃和通过卡轴中心水平 面之间的垂直距离）；压尺相对于旋刀的位置。这些条 件是根据木材的树种、木段直径、旋切单板厚度、木材 水热处理和机床（旋切机）精度等来确定。
单 板 刨 切 机
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刨切机
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3.1.5.3.影响单板质量的因素
（1）单板质量：单板质量直接决定胶合板的质量 ①单板厚度偏差： 造成原因:机体精度、后角，木材内应力、压尺的应用、
树种、径级.
产生后果：施胶量不均匀、板厚不均、易变形。 具体要求：厚1~2mm单板， 允许偏差是±0.05（椴木、桦木、柳桉） ±0.1（水曲柳）
为了提高稳定旋切质量和旋刀正常使用寿命，采用了研磨微楔 角的旋刀。其研磨角（β）可为19º ，但其微楔角可为单面或双面， 其值约为18~23º .
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（六）木段旋切—单板制造 ②后角（α）和切削角（δ） 后角和切削角在旋切时具有十分重要的意义。旋切 时β值不变。当改变α 值时，δ 有相应的改变。为了保证 旋切质量， α 值的大小要适当。 α 值过大，在单板离开木段的瞬间，单板发生伸直， 并向反向弯曲时弯曲变形过大，这时单板的背面（朝木 段的一面）更易产生裂缝；同时刀架发生震动，旋刀撕 下木材纤维，使单板表面不光滑，单板成为瓦楞板，节 距约为10mm左右。