[发明专利]一种木材/竹材刨切试验装置及试验方法

说明书

本发明涉及一种木材/竹材刨切试验装置与试验方法，可以满足木材/竹材刨切试验研究中所涉及的多种影响因素的调节。木方/竹方由夹具夹持处于刀架的上方，由伺服电机驱动垂直升降，刀架往返运动水平运动由油缸驱动。木方/竹方由夹具可以旋转，调节木方/竹方纤维方向与刨切运动方向之间的夹角，可以实现横向刨切和纵向刨切。刀架可以绕刨刀刀刃中点的垂直线旋转，调节刨刀刀刃与刨切运动方向之间的夹角，可以实现直角刨切和斜角刨切。通过程序可以调整刨切厚度，通过液压系统中的调速阀可以调整切削速度。通过更换不同角度的刀具可以考查刀具角度对刨切性能的影响。在刀架和油缸之间安装有压力传感器，可以实现切削力的同步测量与采集。

技术领域

本发明是一种木材/竹材刨切试验装置及试验方法，属于木材科学与技术领域。

背景技术

对木材或竹材进行切削试验研究是木材科学与技术专业领域的基础研究，对木材或竹材的机械加工技术的具有指导意义。

目前，由于天然林资源匮乏，优质的大径级木材越来越少，木材加工领域主要靠开发利用人工林小径材以及竹材来满足木（竹）质制品的市场需求。在木（竹）质制品制造过程中，薄板的需量较大。通常，先将小径材或竹材制作成大断面的胶合木方/竹方，然后再通过锯切或刨切的方法制作成薄板。由于刨切没有切屑损失，木材利用率比较高，在生产中得到较多的应用，同时也促进了新型刨切机的研制。对于木材/竹材集成材的刨切分为横向刨切和纵向刨切两种。

根据木材切削的经典理论，木材直角自由切削分为纵向切削、横向切削和端向切削。纵向切削是指刀刃垂直于纤维方向，刀具在纤维平面内平行于纤维长度方向运动的切削。横向切削是指刀刃平行于纤维方向，刀具在纤维平面内垂直于纤维方向运动的切削。端向切削是指刀刃垂直于纤维方向，刀具在垂直于纤维的平面内运动的切削。

在刨切薄板的生产实践中，为减少实际的切削角，降低薄板背面裂隙，采用较小的切削角度。但是，切削角太小，会降低刀刃的强度，影响刀具的使用寿命。因此，都采用斜角切削，即刀刃与刀具的运动方向不垂直，成一定的斜角。同时，为减少冲击，刨切时刀刃与胶合木方/竹方的长度方向不平行，成一定的角度，使刀刃逐渐切入木材。

但是，由于缺少必要木材或竹材刨切的基础研究，在生产中存在着刨切工艺参数难以掌握和控制，刨切机设计不够合理和完善等问题。由于目前生产用的大型刨切机的结构参数均是固定的，无法调节，因而对木材/竹材刨切试验研究的手段不足，缺少一种能够调节刀刃以及木方/竹方与刨切运动方向的角度、切削运动速度、切削厚度等多种影响因素以及同步测量切削力的木材或竹材进行刨切试验研究的装置。

发明内容

本发明提出的是一种木材/竹材刨切试验装置及试验方法，其目的在于为了解决木材/竹材刨切试验研究中存在的手段不足的问题，提供了一种小型多功能的木材/竹材刨切试验装置，能调节刀刃相对于刨切运动方向的角度、木方/竹方纤维方向相对于刨切运动方向的角度、木方/竹方的纤维方向与刀刃之间的夹角、切削厚度、切削速度、刨刀标注角度、压尺的压榨率，可以实现横向刨切、纵向刨切，并且能同步测量切削力，满足木材/竹材刨切试验研究中多种因素试验的需要。