隨著我國生態(tài)文明的建設(shè),綠色環(huán)保理念深入人心,對于竹材資源的開發(fā)和利用越來越受到社會的關(guān)注。發(fā)展竹材加工機械以實現(xiàn)以竹代木的目標(biāo),設(shè)計一臺數(shù)控竹材去隔機,用于剖分后竹材中竹隔的去除。竹材去隔機采用縱向連續(xù)進(jìn)給的方式實現(xiàn)竹材的連續(xù)化加工,提高了竹材加工的生產(chǎn)效率,采用PLC與上位機相結(jié)合的方式對去隔過程進(jìn)行控制以實現(xiàn)竹材去隔加工的自動化。本文對竹材加工自動化生產(chǎn)線進(jìn)行分析研究,結(jié)合對現(xiàn)有木材加工設(shè)備的對比分析,確定竹材去隔機的加工流程。根據(jù)機床加工方式及總體布局要求,確定竹材去隔機的主要技術(shù)參數(shù)。結(jié)合竹材去隔的需求,分析在竹材去隔過程中由于竹材尺寸的變化,需要在去隔組件中添加調(diào)節(jié)機構(gòu)以滿足去隔機在設(shè)定尺寸范圍內(nèi)的竹材進(jìn)行去隔操作,確定竹材加工過程中的夾緊方案,利用Solidworks2012軟件對去隔機進(jìn)行三維建模、裝配,驗證結(jié)構(gòu)的合理性。根據(jù)受力分析結(jié)果,結(jié)合對切削力的計算對刀桿等零部件進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計選型,對竹材去隔機的去隔組件、調(diào)整機構(gòu)、縱向進(jìn)給部件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行工作要求分析和詳細(xì)設(shè)計,并對其中的關(guān)鍵零部件如去隔刀桿、刀具擺動組件等結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析說明。根據(jù)矢量方程構(gòu)造了刀具擺動機構(gòu)擺角與時間... 

【文章來源】：東北林業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１竹材彎曲度示意圖??本文采用４？５年生的毛竹作為研究對象，截取距離地面２５００ｍｍ至５０００ｍｍ處的竹??段作為樣品，得到竹材的參數(shù)如表２－１

?２竹材去隔機的工藝分析及總體設(shè)計???線作為ｚ軸建立如圖２－２所示柱坐標(biāo)，描述原竹段理想狀態(tài)下的三維模型。??ｙ??圖２－２竹材三維模型??根據(jù)圖示的竹材理想模型可將竹段函數(shù)表示為：??Ｍ｛ｒ，０，ｚ）?＝?＇?０＜＜９＜２＾?（２－１）??０＜ｚ＜ｌ??式中義——竹材的內(nèi)徑（ｍｍ）；??Ｒ〇?竹材的外徑（ｍｍ）；??６?極角（ｒａｄ）；??／?竹材的長度（ｍｍ）。??由于竹材特殊的外形，若將其直接進(jìn)行去隔處理則刀桿的長度應(yīng)至少大于待加工竹??材長度的一半，而刀桿過長會導(dǎo)致刀桿的剛度下降影響加工精度，且不適合連續(xù)化生??產(chǎn)，故將竹材剖分成竹片以方便對其進(jìn)行去內(nèi)隔以及其他后續(xù)工序的順利進(jìn)行。在式??（２－１）的基礎(chǔ)上，可以將剖分后的竹材表示為：??＜?〇＜０＜６〇?（２－２）??０＜ｚ＜／??式中?刀具的最大擺角（ｒａｄ）；??Ｉ?竹片的長度（ｍｍ）。??２．１．２竹展開加工工藝流程分析??竹展開是指將軟化的竹材沿圓周方向展開，展開前后的竹材周長基本相等，采用竹??展開技術(shù)可大大提高竹材的出材率。將竹材截斷為某一合適的長度以便于加工和減小由??－７－??

?東北林業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文???于竹材外形帶來的誤差。截斷后的竹材可通過車床或磨床將竹材外隔與竹青去除，為方??便竹材內(nèi)竹隔的去除，利用剖竹機將竹材剖分為ｎ等分。竹材去隔的目的是將竹材內(nèi)隔??去除，減小竹材內(nèi)部產(chǎn)生的應(yīng)力，防止竹材在展開的過程中產(chǎn)生裂紋導(dǎo)致成品的外觀缺??陷和力學(xué)性能下降。去隔后的竹片經(jīng)蒸煮后通過熱壓機熱壓成型，展開后的竹片經(jīng)磨邊??等工序，完成對竹片半成品的制作［２７］，其工藝流程如圖２－３所示。??毛竹?—＞｜截斷去除竹青外隔剖分｜去內(nèi)隔ｌ＾ｌ高：溫軟化??！??成品Ｉ?Ｉ后期處理Ｉ?Ｉ磨邊Ｉ?Ｉ熱壓膠合Ｉ?｜供干｜?？＝?｜展開??圖２－３竹展開工藝流程圖??２．１．３去隔機加工工藝分析??其中去除竹隔的目的是防止在展開的過程中竹隔會起到加強筋的作用使得竹材無法??順利展開甚至劈裂。因此去除竹隔是竹材展開工藝中關(guān)鍵的一道工序，但由于竹材特殊??的形狀使得竹材去隔的自動化變得困難，針對上述問題，本文提出了一種新的去除竹材??內(nèi)隔的加工工藝，如圖２－４所示。??????ｐ｜?半徑????｜進(jìn)料?１縱向進(jìn)給機構(gòu)一??丨數(shù)據(jù)處理?—????．?ｌ?夫＿??出料臺ｈ?丨刀具切削竹材內(nèi)隔ｈ??」??度調(diào)節(jié)??圖２－４竹材去隔工藝流程??剖分后的竹材經(jīng)進(jìn)料臺由檢測設(shè)備對竹材外形進(jìn)行檢測，而后對其輪廓進(jìn)行分析得??出外形尺寸，再對其進(jìn)行厚度和半徑的計算，計算后的數(shù)值傳送至去隔機的控制器中，??再由控制設(shè)備發(fā)出指令使竹材去隔機的調(diào)整機構(gòu)動作，由此實現(xiàn)不同直徑與厚度的竹材??去除竹隔的目的。??２．２刀具加工路徑分析??根據(jù)上述分析，竹隔的去除是利用刀具擺動的方式完成


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