數(shù)控技術(shù)在木工機(jī)械(包含家具機(jī)械、人造板機(jī)械)的廣泛應(yīng)用是推動木材加工技術(shù)進(jìn)步的重要途徑，是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動化、柔性化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化的基礎(chǔ)。我國木工機(jī)械的數(shù)控化已經(jīng)勢在必行，從現(xiàn)在就必須開發(fā)各種木工機(jī)械的數(shù)控化技術(shù)，逐步使我國的木工機(jī)械向高精度、高質(zhì)量、集成化方向發(fā)展。

　　目前，國外木工機(jī)械產(chǎn)品的90％已經(jīng)數(shù)控化，而我國則不到5％。與此同時(shí)數(shù)控成本正在逐漸下降，而且大多數(shù)木工機(jī)械的無級變速使得數(shù)控化相對更加容易；數(shù)控可以減少許多輔助模具和夾具，可以簡單的連線和自動化；一臺計(jì)算機(jī)控制多臺設(shè)備，一些原來必須雇傭高級技術(shù)工人的崗位現(xiàn)在只用一般操作工人即可，大幅度降低了產(chǎn)品成本，提高了勞動生產(chǎn)率。

1 木工機(jī)械數(shù)控技術(shù)的特點(diǎn)

　　木材加工數(shù)控技術(shù)是由金屬加工中的數(shù)控技術(shù)逐漸發(fā)展轉(zhuǎn)變而來的。它是根據(jù)木材機(jī)械加工工藝的要求，使用電子計(jì)算機(jī)對整個加工過程進(jìn)行信息處理與控制，解決復(fù)雜、精密、多品種、中小批量木質(zhì)產(chǎn)品加工問題，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化的過程，是木工機(jī)械設(shè)備中最復(fù)雜、科技含量最高的技術(shù)。在木質(zhì)材料機(jī)械加工中廣泛利用數(shù)控技術(shù)可以使自動化程度和加工能力大幅度提高。

　　1.1 數(shù)控加工技術(shù)與通用機(jī)床加工的區(qū)別

　　數(shù)控加工與通用機(jī)床加工在方法和內(nèi)容上的不同之處主要表現(xiàn)在控制方式上：用通用機(jī)床加工時(shí)，就某一道工序而言，其加工步驟、機(jī)床運(yùn)動次序、走刀路線及相關(guān)的切削用量的選擇，都是由操作工人依據(jù)個人的經(jīng)驗(yàn)和工藝規(guī)程來考慮和確定，并用手工操作的方式控制的。如仿型銑床，其加工過程可以實(shí)現(xiàn)自動化，但其控制方式是通過靠模和氣動或機(jī)械壓緊仿形機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的；而在數(shù)控機(jī)床加工中。則是預(yù)先將各種操作內(nèi)容和機(jī)床動作，按規(guī)定的數(shù)碼形式編排成程序記錄在控制介質(zhì)上，實(shí)現(xiàn)人與機(jī)床的聯(lián)系，加工時(shí)，控制介質(zhì)上的數(shù)碼信息輸入數(shù)控機(jī)床的控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)對輸入信息進(jìn)行運(yùn)算與控制，并不斷地向直接指揮機(jī)床運(yùn)動的機(jī)電功能轉(zhuǎn)換器件、機(jī)床伺服機(jī)構(gòu)發(fā)送脈沖信號，伺服機(jī)構(gòu)對脈沖信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換與放大處理，然后由傳動機(jī)構(gòu)驅(qū)動機(jī)床按所編程序進(jìn)行運(yùn)動，就可以自動加工出所要求的零件形狀。

　　1.2木材加工機(jī)械數(shù)控技術(shù)的特點(diǎn)

　　1.2.1數(shù)控加工過程按輸人的程序自動完成，自動化程度高，加工工藝內(nèi)容具體。

　　1.2.2數(shù)控加工的定位精度和重復(fù)定位精度高，加工零件的一致性好、質(zhì)量穩(wěn)定。

　　1.2.3多數(shù)數(shù)控機(jī)床采用工序集中的方式，生產(chǎn)效率高。

　　1.2.4無需很多復(fù)雜的工藝裝備，通過編制程序或改變程序把形狀復(fù)雜和精度要求高的木質(zhì)零件加工出來，縮短了產(chǎn)品的研制周期。

　　1.2.5便于實(shí)現(xiàn)CAD/CAM，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的快速開發(fā)。

　　1.2.6盡管近年來木材工業(yè)中的加工中心采用多刀軸和柔性加工單元，但與多工位專用機(jī)床形成的生產(chǎn)線相比，其生產(chǎn)規(guī)模和效率方面仍有較大差距。

　　1.2.7加工中難以調(diào)節(jié)、自適應(yīng)性差。

　　1.2.8由于數(shù)控加工中機(jī)床設(shè)備費(fèi)用和準(zhǔn)備周期長的特點(diǎn)，加工成本高、維護(hù)困難。

2 國內(nèi)木材加工機(jī)械數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

　　到目前為止，我國的數(shù)控木工機(jī)床已經(jīng)形成了自己獨(dú)立的研究與生產(chǎn)體系，但規(guī)模仍不大。據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，具有一定生產(chǎn)能力的企業(yè)僅有幾十家，如上海躍通木工機(jī)械設(shè)備有限公司、山東百圣源集團(tuán)有限公司(原威海木工機(jī)械有限公司)、萊州精密木工機(jī)械有限公司及南興木工機(jī)械有限公司等。數(shù)控技術(shù)應(yīng)用只限于鏤銑機(jī)床、砂光機(jī)、精密裁板鋸及開榫機(jī)等幾個品種，其產(chǎn)品的主體技術(shù)水平仍停留在國外第一代數(shù)控技術(shù)水平上。在國內(nèi)，具有高性能、高產(chǎn)量、高速度、重切削、復(fù)合加工工作臺的數(shù)控鏤銑機(jī)也屢見不鮮，已經(jīng)和國際接軌，銑削、十字鋸、立排鉆、橫排鉆、五面鉆頭等主軸頭已經(jīng)普及。

3 我國木材加工機(jī)械數(shù)控化的發(fā)展方向

　　3.1 數(shù)控鏤銑機(jī)的數(shù)控化發(fā)展

　　發(fā)達(dá)國家的數(shù)控鏤銑機(jī)已經(jīng)基本摒棄了多頭的設(shè)計(jì)理念，取而代之是多工位自動化換刀和多刀庫連續(xù)工作的設(shè)計(jì)模式，多是雙工作臺或多工作臺，將加工的工作時(shí)間和輔助時(shí)間重合，提高勞動生產(chǎn)率。傳統(tǒng)的4頭或6頭甚至l6個刀軸的數(shù)控鏤銑機(jī)已經(jīng)沒有了，取而代之是單頭4主軸或5主軸、或雙頭多主軸形式。這種趨勢也是我國研究開發(fā)數(shù)控鏤銑機(jī)應(yīng)該考慮的方向。

　　3.2 木制品生產(chǎn)線全套數(shù)控設(shè)備的發(fā)展

　　隨著我國家具產(chǎn)業(yè)的擴(kuò)大，批量生產(chǎn)家具以降低成本、提高利潤和勞動生產(chǎn)率的任務(wù)已經(jīng)十分突出哺。數(shù)控成套設(shè)備可獨(dú)立完成門窗的四面成型、開榫、壓條一次成型、組裝、噴漆、烘干、五金件開槽孔與安裝、塑封與包裝等工序，相比之下，傳統(tǒng)的可以進(jìn)行通用性加工的數(shù)控鏤銑機(jī)已經(jīng)黯然失色，數(shù)控設(shè)備的專業(yè)化正在變成一種趨勢。同樣，椅子數(shù)控加工生產(chǎn)線越來越成熟，木制包裝底盤的數(shù)控加工生產(chǎn)線從上料到釘釘子等工序全部自動化和數(shù)控化。木制房屋加工生產(chǎn)線的數(shù)控化將改變木制別墅的加工方式。國外的這些成型技術(shù)將成為國內(nèi)的主流產(chǎn)品。但國內(nèi)至今沒有成型的椅子、餐桌等加工成型生產(chǎn)線。由于數(shù)控技術(shù)的通用性，各種零件的加工多是矩形多面體表面成型加工、回轉(zhuǎn)體表面成型加工、盤類形體加工、板類零件加工等。

　　數(shù)控技術(shù)一旦完成了上述這些形體的粗加工、精加工、自動上料裝夾、砂光等工序，則數(shù)控生產(chǎn)線的基本技術(shù)就已基本完成。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，家具工業(yè)的模壓成型、開榫、成型、組裝、噴漆、烘干、五金件開槽孔與安裝、塑封與包裝等工序的數(shù)控可能更加專業(yè)化，但這些專業(yè)化設(shè)備的數(shù)控開發(fā)更多的是針對具體的產(chǎn)品，設(shè)計(jì)開發(fā)的任務(wù)量大�，F(xiàn)階段，我國許多木工機(jī)械企業(yè)一般還未達(dá)到上述水平的開發(fā)，因此，完成國產(chǎn)化的成套數(shù)控化生產(chǎn)線需要提升我國木工機(jī)械的設(shè)計(jì)水平。

　　3.3 柔性加工系統(tǒng)和自動化生產(chǎn)線

　　多品種小批量木材加工，特別是家具工業(yè)可以逐步采用柔性加工系統(tǒng)。柔性加工系統(tǒng)是一種由計(jì)算機(jī)控制的制造系統(tǒng)，由CAD／CAM、數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、自動化運(yùn)輸和倉庫等系統(tǒng)組成，生產(chǎn)過程由一中央計(jì)算機(jī)調(diào)度，各工位由若干計(jì)算機(jī)控制。而產(chǎn)量大的家具生產(chǎn)適合專用機(jī)器組成的自動化生產(chǎn)線。

　　3.4 計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)的應(yīng)用

　　3.4.1 電子計(jì)算機(jī)已廣泛用于CNC加工中心，柔性加工系統(tǒng)和自動化生產(chǎn)線中。

　　3.4.2機(jī)器人在木材加工中主要用于一些沉重、有危險(xiǎn)、有害于健康的作業(yè)，如：搬運(yùn)、裝卸、裝配、研磨、噴涂等。

　　3.4.3工件識別系統(tǒng)可用來識別和跟蹤工件，該系統(tǒng)按“指印法”起作用，有助于高分辨率的圖像處理技術(shù)對工件木材和人造板的特有結(jié)構(gòu)進(jìn)行掃描，并可對工件進(jìn)行跟蹤。另外，可將生產(chǎn)技術(shù)數(shù)據(jù)和顧客有關(guān)的數(shù)據(jù)貯存于“指毀文件”中。

　　3.4.4木材和人造板在家具、建筑、車輛、船舶、醫(yī)療器械、廣播器材和通訊行業(yè)應(yīng)用時(shí)的質(zhì)量檢測設(shè)備也是木工機(jī)械的開發(fā)方向。原木數(shù)控檢測設(shè)備是現(xiàn)代制材、貯木場、海關(guān)和家具廠必備的設(shè)備。將來在木材加工中采用自動化質(zhì)量檢驗(yàn)技術(shù)，將高功效計(jì)算機(jī)用于圖像處理在線測量系統(tǒng)和應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等可能開發(fā)出智能化制造系統(tǒng)。

　　3.4.5利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以進(jìn)行機(jī)器和設(shè)備的遠(yuǎn)程維修，使生產(chǎn)系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)。

4 結(jié)束

　　數(shù)控技術(shù)在木工機(jī)械(包含家具機(jī)械、人造板機(jī)械)的廣泛應(yīng)用是推動木材加工技術(shù)進(jìn)步的重要途徑，是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動化、柔性化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化的基礎(chǔ)。我國木工機(jī)械的數(shù)控化已經(jīng)勢在必行，從現(xiàn)在就必須開發(fā)各種木工機(jī)械的數(shù)控化技術(shù)，逐步使我國的木工機(jī)械向高精度、高質(zhì)量、集成化方向發(fā)展。

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本文標(biāo)題：淺析木材加工機(jī)械數(shù)控技術(shù)的特點(diǎn)及發(fā)展

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