谈林区木材的加工技术

谈林区木材的加工技术

张树东

黑龙江省兴隆林业局有限公司

摘要：木材具有质量轻、弹性好、耐冲击、强重比高、易于加工、纹理及色调丰富美观等优点，为了满足现代家具的生产模式的要求，家具配料一定要采用现代的配料工艺和设备。现代配料工艺有利于实现家具生产的柔性化，有利于降低成本、提高生产率、提高出材率。

关键词：木材；加工；技术

一、一般的木材加工技术

　　1.包括木材切削、木材干燥、木材胶合、木材表面装饰等基本加工技术，以及木材保护、木材改性等功能处理技术。切削有锯、刨、铣、钻、砂磨等方法。由于木材组织、纹理等的影响，切削的方法与其他材料有所不同。木材含水率对切削加工也有影响，如单板制法与木片生产需湿材切削，大部加工件则需干材切削等。

　　2.干燥通常专指成材干燥。其他木质材料如单板、刨花、木纤维等的干燥，都分别是胶合板、刨花板、纤维板制造工艺的组成部分。

　　3.木材胶粘剂与胶合技术的出现与发展，不仅是木材加工技术水平提高的主要因素，也是再造木材和改良木材，如各种层积木、胶合木等产品生产的前提。木材表面涂饰最初是以保护木材为目的，如传统的桐油和生漆涂刷；后来逐渐演变为以装饰性为主，实际上任何表面装饰都兼有保护作用。人造板的表面装饰，可以在板坯制造过程中同时进行。木材保护包括木材防腐、防蛀和木材阻燃等，系用相应药剂经涂刷、喷洒、浸注等方法，防止真菌、昆虫、海生钻孔动物和其他生物体对木材的侵害；或阻滞火灾的破坏。木材改性是为提高或改善木材的某些物理、力学性质或化学性质而进行的技术处理。

　　二、先进的木材加工技术

　　1.先进涂层技术

　　机械加工高效率、高精度、高可靠性等指标对加工刀具提出了更高的要求，刀具涂层技术应运而生。自20世纪60年代以来，刀具涂层技术一直是世界范围内的热门研究课题。刀具涂层技术可分为化学气相沉积(CVD)技术和物理气相沉积(PVD)技术两大类，其可以明显改善刀具的综合机械性能，有效提高刀具的使用寿命，大幅度提高加工效率。英国学者采用CVD法在PCD和PCBN刀片外表面上沉积一层镍、铜、钛、钴、铬和钽等金属的混合物以及钛化合物保护层，使刀片耐磨性提高4倍以上。

　　2.高速切削技术

　　高速切削技术是木材加工中最具效益的加工方法之一，通过提高切削速度可减少加工时间及提高切削质量。高速切削能有效地提高生产效率，提高设备运转效率并减小刀具切削力，但高速切削对刀体材料、刀具设计和精度等方面都有更高的要求。高速切削刀具的动平衡非常重要，刀具失衡会产生较大的惯性离心力，加剧机床和刀具的振动，这不仅会降低工件的加工质量，还会在一定程度上损坏加工设备，而且在加工过程中刀具失衡可能会发生飞刀事故，威胁操作人员的人身安全。

　　3.敏捷制造技术

　　敏捷制造是一种新型生产模式，是柔性制造和精益生产不断发展的结果。机械制造业中敏捷制造主要体现在减少刀具和工装夹具的准备及更换时间，提高切削速度和加工效率，最大限度地提高设备利用率。A．Kisselbach以高速切削镂铣机为对象，对高速切削过程中刀具的装夹进行了研究，研究发现，弹簧夹头的动态稳定性优越，其精确定位是高速加工稳定性的关键。因此，为保证切削质量、切削效率及人身安全，A．Kisselbach建议转速在24 000dmin以上时应采用弹簧夹头对刀具进行装夹。我国南京钢铁公司的王志明等人对400t冷剪机快速换刀装置的设计和使用中存在的问题进行了深入分析，并对其不合理部分进行了改进，取得了较好的效果。湖北汽车工业学院的龙行先对随机快速换刀控制进行了研究，发现采用PLC软件选刀，可实现对数控机床旋转刀库的随机快速换刀。

　　4.切屑流向控制技术

　　切屑流向控制技术是一项新型环保的刀具设计制造技术。传统刀具设计仅考虑刀具结构、加工参数、容屑槽大小和排屑性能，未考虑到切屑的流向。然而，现代高速切削加工的背吃刀量较大，要保证不问断生产、避免发生生产事故，必须保持机器的绝对清洁，严格控制灰尘流动，确保碎屑流向的控制和合理收集。

　　5.绿色设计与制造技术

　　绿色设计与制造是人类社会可持续发展战略在制造业的具体体现，切削加工在制造业中占据重要地位，因此对绿色切削技术和绿色刀具的研究具有重要意义。我国的林朝平对基于生命周期设计体系的绿色刀具设计进行了探索，建立了绿色刀具生命周期设计体系，对绿色刀具生命周期各个阶段中绿色刀具具备的绿色特性进行了分析，并阐述了绿色刀具设计的要点和绿色切削刀具的特点。

　　木粉尘污染一直被认为是木材加工的三大公害之一，木粉尘的产生量及散发量与木材切削方式、切削条件、刀具结构有直接的关系。东北林业大学的金维洙从刀具技术及切削技术的角度探讨了降低粉尘产生与散发的方法，综合分析了影响木粉尘产生量的各种因素，提出了防止木粉尘污染的主要技术措施，对改善我国木材加工企业的工作环境有着积极的意义。

　目前低噪声技术主要有两个发展方向：一是通过改进刀具的结构来减小刀具运转时的空气动力性噪声，如奇数齿和非等齿距设计、圆弧刀体设计和减振设计等；二是在刀体表面上涂覆一层新型阻尼材料，通过改变刀具的固有频率来减小刀具的机械性噪声。

　　三、结束语

木材加工已成为一个稳定的工艺系统，专门化程度不断提高。电子计算机的应用，对制材技术的革新，木制品加工工业系统的变革，以至人造板生产工艺和产品设计工程的发展，都产生了重要作用。今后微处理机将更加深入到许多木材加工工艺领域，如原木、锯材的检尺、分等，木材、单板等干燥过程的控制以及热压工艺参量的调节等。同时，生物工程应用于纤维分离过程的可能性也已出现，定向技术的进一步提高，有可能使刨花和纤维按照产品用途性能的要求进行组织和纹理排列，成为木材加工中的最新技术。此外，在新技术革命的影响下，无木芯旋切、无胶胶合、无屑切削，以及木制品工业中应用柔性加工系统等的试验研究，都预示木材加工技术将进一步发生重大的变革。

参考文献：

1 王瑞，于洪侠 《胡桃楸加工和利用的木材指标测试与评定》。现代农业研究出版社

2 师忠秀.王继荣。《木材加工的机械设计》。北京机械工业出版社

作者简介：张树东 男 出生于1975年3月20日，大专学历；工作单位：黑龙江省兴隆林业局有限公司 ; 职务：中纤板车间主任 ，职称：木材加工工程师 。主要研究木材加工生产技术管理。