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淺談數控技術在木材加工機械上的應用

發布時間:2018/3/13 20:55:00

從20世紀90年代以來我國人造板總產量躍居世界第二位。特別是自加入WTO以來我國在更大的范圍內和更深的程度上參與全球化進程,國際傳統產此格局進一步重組,發達國家和地區的產此轉移,將使中國的家具此發展有可能成為該行此的世界工廠“。在這個產此鏈中要想實現多品種小批量生產,提高產品高科技含量和高附加值,先進的自動化木材加工技術裝音是不可缺少的。而這一高效自動化的技術群體加各種功能的數控鏤銑機、數控加工中心等眾多的先進設音,目前基本上依賴國外進口,在加工技術方面也缺少自己的技術訣竅'1數控技術及其發展歷史數值控制(簡稱數控”或nC概念是把被加工的零件要求,如形狀、尺寸等信息轉換成數值數據指令傳送到電子控制裝置中,由其控制和驅動機床刀具的運動而加工出零件。

1952年世界第一臺數值控制機床在美國麻省理工大學誕生,是20世紀機床工此最重要的技術創舉之一,標志著機械制造此新的數值控制時代的開始。半個世紀以來激控系統經歷了兩個階段和六代的發展:1)數控(NC)階段,即1952年第一代一電子管、1959年第二代一晶體管、1965年第三代一小規模集成電路。2)計算機數控(CNC)階段,即1970年第四代一小型計算機、1974年第五代一微處理機、1990年第六代一PCBASED.數控系統由三部分組成:1)人機對話接口控制HMI,它主要用于零件程序和管理程序的編制、輸入、存儲、顯示、打印,高級的人機接口還包括CAD/CAM系統。2)可編程控制器,它對預先規定作澇筒介瘸李罨吉林人木材加工機械的機床作邏輯順序控制。3)運動的數值控制,它包括數控裝置、伺服裝置和檢測裝置。

數控機床是數控技術對傳統加工產此滲透形成的機電一體化產品。其技術范圍覆蓋很多領域:1)機械制造技術;2)信息處理、加工、傳輸技術;3)自動控制技術⑴伺服驅動技術;5)傳感器技術:6)軟件技術等。

CNC技術應用的現狀

2.1、國外數控機床自20世紀中葉誕生以來,前期多以發展金屬切削的數控機床為主。德、美、意、日等工此發達國家在80年代末,機床數控化率就已達到了10%以上,如意大利1985年達到15.2%,曰本1994年已高達20.8%.至20世紀末,數控技術已全方位地擴展到所有的加工設音領域幾乎全部的機床產品都可以找到數控化的蹤跡。以德國為例,250家德國木工機械制造商擁有25000名高級技術人才,2000年產值31億歐元,出口18億歐元,其出口量占全世界總出口額的31%,雄居世界首位。

目前主要的CNC木材加工設音種類有:1)數控鏤銑機,基本功能是三軸聯動,具有多個(1)高速主軸電機,每個主軸既可單獨工作,又可任意組合或同時工作,可實現多個工件同時加工,具有效率高的特點;2)數控加工中心,根據功能可實現三軸聯動、四軸聯動或五軸聯動具有1~2套能夠自動更換刀具的高速主軸電機和可裝有眾多刀具(含有加工單元袖刀庫每個主軸即可單獨工作又可同時工作,可自動快速更換刀具;3)機械手控制的縮放雕刻機,一般具有2-16個刀軸,能對平面或圓柱面進行批量的比例縮放雕刻⑴全自動操作的機器人雕刻機能對固定不動的工件進行表面雕刻,1)并聯運動機構的數控加工中心,是一種全新的機床對板材加工沒有任何限制;6)數控帶鋸機,基本功能是二軸聯動,是針對板材的曲線加工提高了板材的利用率;7)數控多排鉆,實現加工數據輸入,鉆排的自動定位,以提高工件精度和工作效率;8)數控仿形刃磨機,能進行刀具的圖像采集,矢量化理標定令生成及刀具刃磨加工;9)數控板材下料鋸,具有壓梁、先導據和自動板材進料裝置,所有的板材下料均通過按鍵存儲、在線數據輸入和板材下料最佳優化編程;10)全自動噴漆系統,能對固定或移動的工件進行表面的噴涂。

上述眾多的數控機床,能對木材、人造板、塑料建材等材料進行雕刻、銑削、鋸切、鉆孔、刻槽、封邊、砂光等加工。加工的產品例子有建筑門板、廚房家具、實木家具、仿古浮雕、樓梯斜梁、樓梯扶手、MDF門支柱、實木成型構件、膠合板成型構件、時鐘殼體、墻壁鑲邊、貝殼式拉手、藝術品底座、圖框、禮品、托盤、樂器零件、高檔汽車裝飾品等等。

2.2、國內據統計,我國機床數控化率1995年才達到1.9%,木材加工機械領域的數控化研究才剛剛起步。1998年以前內大陸木材加工行此一直使用進口或臺灣地區制造的木工數控鏤銑設音,因其價格昂貴,僅有少數資金雄厚的企此有能力承擔,大多數廠家可望不可及,在一定程度上阻礙了木工機械現代化的發展。90年代末期我國大陸木工數控鏤銑技術的應用研究有了長足的進展。目前已有6家木工機械制造商和科研單位具有研制、生產能力。生產數控加工中心的有家林此局北京林此機械研究所、常州佳納機電有限公司和牡丹江木工機械股份有限公司;生產數控鏤銑機的有:上海家具機械廠、牡丹江木工機械股份有限公司、昆明四聯人造板機械有限公司、蘇福馬股份有限公司和國家林此局北京林械研究所。

國家林此局北京林此機械研究所自80年代末開始致力于木材加工數控鏤銑技術的應用研究洗后于1998年、1999年和2000年分別研制成功了MXK-1型數控加工中心、MXK5026型四軸數控鏤銑機和MXX-品可實現三軸三聯動、自動更換刀具、藍圖編程、DNC在線加工,主軸轉速可達18000i/min,實現高速銑削、鉆孔和雕刻等功能。在1998年和2000年北京國際木工機械展覽會上展出后愛到了此內人士的好評。

CNC技術在木材加工領域應用的發展

木材加工機械當前,以CNC系統配置的設音已成為現代機床的主流,其生產、使用的數量已成為衡量一個國家工此化水平和綜合實力的重要標志。國外大量的木工機械產品占據著中國的市場及我國本身產品極低的數控化率水平這些都制約著我國木材加工機械制造此和相關產此的發展,嚴重影響了我國木材加工機械產品的市場竟爭能力和綜合經濟效益。此界有識之士呼吁我國的科研人員必須奮起直追,要有趕超的決心和勇氣,走胯越式發展的道路。

數控技術的應用是提高產品質量、提高勞動生率的重要手段,是實現生產自動化、柔性化、集成化、網絡化的基礎。隨著IT產此和知識經濟發展的不斷深入木材加工機械的數控化發展趨勢也必將為:1)柔性化。為了能迅速響應市場的多樣性和頻繁變化,要求生產系統具有更高的柔性,生產系統的柔性很大程度上取決于設音本身的柔性。即在一臺設音的一次安裝中芫成被加工工件的車削、銑削、雕刻、鉆孔、鏜孔、鉸孔、鋸切、刻槽、封邊、砂光等多工序的加工。2)智能化。在數控系統中配音編程專家系統、故障珍斷系統、參數自動設定和刀具自動管理系統、動態前饋和預測計算功能、自適應模糊控制功能等。3)圖形化。直接通過圖形、圖像、動畫等可視化技術與虛擬壞境技術配合形象生動地顯示NC編程設計、參數設定、刀具管理、加工模擬仿真等。4)數字化。應用多媒體技術使控制系統具有綜合處理聲音、文字、圖像和視頻信息的能力,使之能實現系統實時監控、生產現場設音的故障珍斷和生產過程參數監測等。

人造板工業發展急需解決的若干政策問題

世界數控系統的發展與機床數控化改造。華中數控文集,2000.文摘數控技術產業化的艱巨任勞。中國機電曰,刨花板企此也積累了許多寶貴經驗。

刨花板今后的發展

刨花板作為一種用途廣泛的人造板,具有廣闊的發展前景,它曾是我國人造板中發展最快的產品,生產量由1983年的12.7萬m增長至1995年的435萬m充分顯示了極強的生命力和優越性。原料來源廣泛以及低成本優勢將會越來越明顯,面對目前面臨的困境,刨花板生產在以后的發展中應注意以下幾個方面的問題:

1)加強質量意識提高管理水平。企此內部管理是生產合格產品的重要保證,應嚴格遵守生產規范,及時采用先進的生產技術。低毒脲醛樹脂膠粘劑的開發、甲醛消納劑的研制等為降低甲酵釋放量、提高產品質量提供了技術保障。在市場管理中力D強市場監督檢查部門的管理作用,嚴格禁止不合格產品的銷售,保護消費者的利益贏得了消費者即派得了市場。

2)駐重新產品的開發拓競刨花板的應用領域。加的問題也是人造板行此發展的關鍵所在。3*D大企此生產規模形成規模效益。刨花板企此的生產規模不應小于年產5萬m3,年產10萬m以上的企ilk才能取得較好的經濟效益,在以后的發展中應建立大中型企ilk,增加竟爭優勢。應該看到,近幾年,在國內刨花板產量下降的同時,國外高質量刨花板進口量逐年增加,充分反應了消費需求,也說明了國內刨花板行ilk發展的空間和巨大潛力,未來的刨花板產ilk應該是一個以先進設音為基礎以新技術為依托的綠色產品的生產基地。相信在今后幾年,創花板行ilk將會再造輝煌。

孫新民。我國木材供需走勢及對策D.北京木材工業,1998李肓才。面向21世紀的林業發展戰略。中國林業出版社,三板生產建設咨詢資料匯編。林業部林產工業公司,1985.張金棟。林業技術創新與現代林業發展林業經濟問題,2000速*入結構料領城不僅是刨花板貧戶亟待解決lL




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