數(shù)控技術(shù)在木材加工裝備中的運(yùn)用

羅慈航

摘要：近年來我國在木材加工方面取得了一定的發(fā)展，木材加工設(shè)備也已經(jīng)逐漸進(jìn)入數(shù)控化，然而現(xiàn)階段的設(shè)備技術(shù)與國外相關(guān)設(shè)備相比仍然存在一定差距，且數(shù)控化設(shè)備普及范圍較小。為了促進(jìn)我國木材加工業(yè)的發(fā)展，要將數(shù)控技術(shù)應(yīng)用于木材加工裝備中，提高我國的木材加工技術(shù)。文章圍繞數(shù)控技術(shù)在木材加工裝備中的運(yùn)用提出了運(yùn)用策略。

關(guān)鍵詞：數(shù)控技術(shù)；木材加工；加工裝備；數(shù)控化設(shè)備；步進(jìn)電機(jī)控制體系 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TS64 文章編號(hào)：1009-2374（2016）16-0055-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.16.026

現(xiàn)階段，對(duì)于數(shù)控技術(shù)在木材加工裝備上的運(yùn)用，其普及范圍還比較小，數(shù)控技術(shù)的優(yōu)勢(shì)無法完全體現(xiàn)在木材加工中。因此，將數(shù)控技術(shù)全面應(yīng)用于木材加工裝備中，是推動(dòng)木材加工業(yè)發(fā)展、提高加工技術(shù)的有效手段。為此，文章中筆者針對(duì)數(shù)控技術(shù)在木材加工裝備中的運(yùn)用，對(duì)其運(yùn)用方法進(jìn)行了分析。

1 現(xiàn)階段數(shù)控技術(shù)在木材加工裝備上的運(yùn)用

現(xiàn)階段，我國的數(shù)控技術(shù)已經(jīng)取得了一定的發(fā)展，與此同時(shí)，我國的相關(guān)木材加工裝備對(duì)于數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用也逐漸被重視。盡管在數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用上我國相較國外還處于落后的狀態(tài)，但是隨著我國木材加工業(yè)的發(fā)展逐漸加快，在技術(shù)上也會(huì)逐漸得到提高。

1.1 數(shù)控技術(shù)木材加工裝備逐漸走向多元化

近年來我國一些企業(yè)已經(jīng)逐漸意識(shí)到數(shù)控技術(shù)應(yīng)用的重要性，也開始逐漸推出一些數(shù)控加工設(shè)備，為此，在市場(chǎng)上數(shù)控木工設(shè)備已經(jīng)有所發(fā)展。隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的木材加工裝備已經(jīng)不再滿足木材加工的需求，因而，將數(shù)控技術(shù)進(jìn)行融合，是全面發(fā)展我國木材加工行業(yè)的有效前提。所以，一些企業(yè)逐漸將原有的加工設(shè)備進(jìn)行改良，使設(shè)備數(shù)控化，由此可見我國的木材加工業(yè)已經(jīng)逐漸走向了數(shù)控化時(shí)代。

1.2 數(shù)控木材加工裝備主要依賴于進(jìn)口

我國在發(fā)展數(shù)控技術(shù)以及數(shù)控木材加工方面，相較國外仍然存在一定的差距。然而面對(duì)飛速發(fā)展的現(xiàn)在，傳統(tǒng)的木材加工已經(jīng)不再能夠滿足市場(chǎng)的需求，為此發(fā)展數(shù)控技術(shù)已經(jīng)成為促進(jìn)木材加工業(yè)發(fā)展的必然之勢(shì)。在這方面，我國對(duì)于數(shù)控木材加工裝備的來源，一直依賴于進(jìn)口，我國的木材加工裝備在技術(shù)發(fā)展上仍然存在需要提高的空間。因?yàn)槟静募庸ぴ跀?shù)控技術(shù)的應(yīng)用沒有及時(shí)得到發(fā)展，由此便造成了數(shù)控木材加工裝備主要依賴進(jìn)口的狀況。

2 數(shù)控技術(shù)在木材加工裝備中的技術(shù)劣勢(shì)

2.1 數(shù)控木材加工裝備的電主軸選擇

在數(shù)控木材加工裝備中，電主軸是最為重要的部件。傳統(tǒng)形式的木材加工裝備在主軸轉(zhuǎn)速方面存在很大差異，但是現(xiàn)階段的數(shù)控木材加工裝備的電主軸轉(zhuǎn)速是不存在差異的。就其效率看，裝備中的電主軸主頻率與木材加工相銑床的工作轉(zhuǎn)速較為接近，如此一來，銑床在工作時(shí)才會(huì)發(fā)揮自身運(yùn)轉(zhuǎn)的最大效率。盡管電主軸在轉(zhuǎn)速方面存在一定優(yōu)勢(shì)，然而電主軸運(yùn)轉(zhuǎn)在距離主頻率較遠(yuǎn)的頻率之下，仍然會(huì)影響運(yùn)轉(zhuǎn)效率與工作性質(zhì)。一般的木材加工裝備在運(yùn)轉(zhuǎn)速度的變化上與現(xiàn)階段電主軸運(yùn)轉(zhuǎn)主頻率的速度存在一定的差異性，但是一些生產(chǎn)電主軸的廠商對(duì)其了解不夠深入，容易在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)失誤。

2.2 數(shù)控木材加工裝備中導(dǎo)軌組件的專業(yè)性

現(xiàn)階段一些木材加工裝備中所使用的導(dǎo)軌多為配件安裝，因?yàn)樵诎惭b時(shí)沒有使用專業(yè)性的檢測(cè)設(shè)備對(duì)導(dǎo)軌的精準(zhǔn)度進(jìn)行檢測(cè)，所以在導(dǎo)軌中會(huì)有蹩勁現(xiàn)象的發(fā)生。然而對(duì)于加工金屬機(jī)床的相關(guān)企業(yè)，盡管能夠生產(chǎn)專業(yè)的導(dǎo)軌，但是往往因其價(jià)格較高，一般的木材加工裝備企業(yè)無法承受。受現(xiàn)階段數(shù)控木材加工裝備逐漸深入的影響，提升導(dǎo)軌專業(yè)化務(wù)必提上日程，生產(chǎn)更加專業(yè)的導(dǎo)軌，并且將導(dǎo)軌的造價(jià)降低。

2.3 對(duì)步進(jìn)電機(jī)控制體系的開發(fā)存在滯后性

因?yàn)槟静募庸ぱb備缺乏一定的精確度，對(duì)于穩(wěn)定性的要求也比較低，多數(shù)情況下開環(huán)控制就能夠?qū)ζ渚_度進(jìn)行保障。一般數(shù)控木材加工裝備的驅(qū)動(dòng)電機(jī)主要為步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)在價(jià)格方面大概是伺服電機(jī)的1/4左右，但是在金屬加工機(jī)床上被運(yùn)用的比較少，因此造成一些數(shù)控系統(tǒng)開發(fā)企業(yè)比較少推出步進(jìn)電機(jī)，由此便直接對(duì)我國數(shù)控木材加工裝備的發(fā)展造成了一定的影響。

3 數(shù)控技術(shù)在木材加工裝備中的運(yùn)用范圍

在木材加工中運(yùn)用數(shù)控技術(shù)，是能夠推動(dòng)我國木材加工現(xiàn)代化發(fā)展的主要推動(dòng)力，然而將數(shù)控技術(shù)應(yīng)用于哪方面仍然是相關(guān)人員需要思考的內(nèi)容。

3.1 在木材加工控制系統(tǒng)中的運(yùn)用

現(xiàn)階段，我國的木材加工業(yè)在生產(chǎn)中急需數(shù)控技術(shù)的融合，例如在門窗的成型以及桌椅在加工生產(chǎn)時(shí)的數(shù)控加工等。在進(jìn)行以上內(nèi)容生產(chǎn)時(shí)，需要將生產(chǎn)與計(jì)算機(jī)群控技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，提高單機(jī)效率，完成木制品的批量生產(chǎn)，以此提升木制品的質(zhì)量以及生產(chǎn)過程的效率，將生產(chǎn)的成本進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)企業(yè)在市場(chǎng)中的占有量。

3.2 在木材加工裝備的電主軸中的運(yùn)用

在木材的加工方面，其使用的裝備在轉(zhuǎn)速方面具有一定的優(yōu)勢(shì)。傳統(tǒng)形式的木材加工裝備使用普通的主軸，其轉(zhuǎn)速最大為8000rpm，同時(shí)在變速方面存在一定的限制。然而現(xiàn)階段數(shù)控技術(shù)已經(jīng)在木材加工裝備中使用十分普遍，其價(jià)格也隨之降低，為此在木材加工裝備中應(yīng)用數(shù)控技術(shù)，用電主軸代替普通主軸，在價(jià)錢優(yōu)惠的基礎(chǔ)上提高了轉(zhuǎn)速，同時(shí)也提高了裝備的專業(yè)性。

3.3 在國際市場(chǎng)數(shù)控產(chǎn)品的國產(chǎn)技術(shù)中的運(yùn)用

現(xiàn)階段，在一些技術(shù)發(fā)達(dá)的國家，數(shù)控木材加工裝備的使用已經(jīng)十分廣泛，受當(dāng)前市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)逐漸激烈的影響，一些高端產(chǎn)品的價(jià)格往往呈現(xiàn)走低形勢(shì)。目前，在我國范圍內(nèi)的數(shù)控技術(shù)對(duì)于降低國外產(chǎn)品成本與投資具有一定的可能性，能夠使相關(guān)企業(yè)收獲較高的利潤(rùn)。

4 數(shù)控技術(shù)在木材加工裝備上的運(yùn)用策略

要推動(dòng)木材加工業(yè)的發(fā)展，其主要前提是要將木材加工裝備的技術(shù)進(jìn)行提高，然而將數(shù)控技術(shù)運(yùn)用于木材加工裝備上，是提高木材加工裝備技術(shù)的重要手段。

4.1 將數(shù)控技術(shù)應(yīng)用于家具的批量生產(chǎn)中

受近年來我國家具生產(chǎn)行業(yè)發(fā)展的影響，將家具進(jìn)行批量生產(chǎn)，以此減少生產(chǎn)成本、保證產(chǎn)品的質(zhì)量、提高經(jīng)濟(jì)效益已經(jīng)成為木材加工面臨的主要問題。我國的一些木材加工企業(yè)為了推動(dòng)自身的發(fā)展，將數(shù)控技術(shù)應(yīng)用于木材加工裝備已經(jīng)被逐漸提上日程。在此方面我國已經(jīng)有成功的實(shí)例，例如之前東北大學(xué)在數(shù)控技術(shù)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的沙發(fā)扶手生產(chǎn)線，其產(chǎn)品的年產(chǎn)量為13萬件。在不同的數(shù)控家具生產(chǎn)線中也存在一定的差異性，然而作用仍然具有相同性。因?yàn)閿?shù)控技術(shù)之間具有一定的共通性，對(duì)于各個(gè)部件的加工也就是對(duì)于多面體表面的成型加工等。若通過數(shù)控技術(shù)將各個(gè)部件的表面成型加工、自動(dòng)化上料裝夾、砂光等工序完成，則代表數(shù)控生產(chǎn)線的技術(shù)已經(jīng)大概完成了。受近年來我國科學(xué)技術(shù)逐漸發(fā)展的影響，我國的一些家具企業(yè)在成型、組裝、噴漆、包裝等環(huán)節(jié)都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了數(shù)控技術(shù)的專業(yè)化，然而對(duì)于此類數(shù)控技術(shù)的研究更多的是就產(chǎn)品而言，在設(shè)計(jì)上的開發(fā)量比較大。目前，就我國企業(yè)的開發(fā)水平而言，對(duì)以上所述開發(fā)仍然存在一定的限制，為此，提高數(shù)控技術(shù)，將木材加工裝備技術(shù)進(jìn)行全面提高是現(xiàn)階段的主要任務(wù)。與此同時(shí)，將數(shù)控技術(shù)應(yīng)用于家具的批量生產(chǎn)中，也是近年來發(fā)展家具業(yè)以及木材加工業(yè)面臨的主要形勢(shì)。

4.2 將數(shù)控技術(shù)應(yīng)用于自動(dòng)化生產(chǎn)中

目前，我國一些木材加工企業(yè)多為勞動(dòng)密集型生產(chǎn)企業(yè)。近年來市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)愈發(fā)激烈，全面實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線自動(dòng)化是推動(dòng)木材加工行業(yè)發(fā)展的主要形勢(shì)。對(duì)于企業(yè)來說，想要在市場(chǎng)中占據(jù)有利地位，發(fā)展自動(dòng)化生產(chǎn)線十分必然，并且一些來自國外的訂單會(huì)對(duì)數(shù)控加工技術(shù)進(jìn)行要求。在加工過程逐漸實(shí)現(xiàn)數(shù)控自動(dòng)化之后，將其生產(chǎn)過程進(jìn)行連接，便逐漸形成了自動(dòng)化生產(chǎn)線。針對(duì)一般企業(yè)而言，全面實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)線是能夠有效提高家具生產(chǎn)效率、減小加工成本、全面提升企業(yè)在市場(chǎng)中的占有量的有效形式?，F(xiàn)階段，一般的木材加工企業(yè)為了提升自身企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，不斷開發(fā)新技術(shù)，其中最具代表性的便是將數(shù)控技術(shù)應(yīng)用于木材加工裝備中。在未來木材加工裝備發(fā)展中，為木材加工廠提供更加智能化、數(shù)控化的加工設(shè)備，全面實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線的自動(dòng)化。

4.3 將數(shù)控技術(shù)應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床中

一些數(shù)控鏤銑機(jī)所采用的單臂懸臂結(jié)構(gòu)，在工件裝卸方面具有一定的便捷性，同時(shí)維修也較為簡(jiǎn)便，對(duì)于木材加工的精確度也能夠進(jìn)行保證。現(xiàn)階段，相關(guān)企業(yè)要致力于單頭數(shù)控鏤銑機(jī)的開發(fā)，主要將鏤銑機(jī)中的刀數(shù)量以及換刀時(shí)的速度進(jìn)行改進(jìn)。一般在進(jìn)行小批量產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)，便可以使用數(shù)控鏤銑機(jī)，在此方面具備的功能十分強(qiáng)大。為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)線的連續(xù)生產(chǎn)，要將數(shù)控鏤銑機(jī)的數(shù)量進(jìn)行增加，將加工工件的時(shí)間與工作的時(shí)間全面重合，促進(jìn)工作效率的提升。

5 結(jié)語

綜上所述，受近年來我國科學(xué)技術(shù)發(fā)展的影響，數(shù)控技術(shù)逐漸受到各行各業(yè)的應(yīng)用，然而應(yīng)用最為普遍的還是在木材加工中。隨著時(shí)代的發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)木材加工質(zhì)量與生產(chǎn)效率的要求逐漸提高，為了提高木材加工生產(chǎn)效率，全面更新木材加工裝備是其基本條件。隨著數(shù)控技術(shù)的普遍應(yīng)用，如何將數(shù)控技術(shù)應(yīng)用于木材加工裝備中，是相關(guān)人員進(jìn)行思考的主要問題。盡管我國在數(shù)控技術(shù)上的應(yīng)用已經(jīng)有所發(fā)展，但是與國外技術(shù)相比，仍然存在一些差距，為此，實(shí)現(xiàn)木材加工裝備的數(shù)控化已經(jīng)逐漸成為發(fā)展木材加工業(yè)的重要內(nèi)容。文章中筆者針對(duì)數(shù)控技術(shù)在木材加工裝備上的運(yùn)用，從將數(shù)控技術(shù)應(yīng)用于家具的批量生產(chǎn)中、將數(shù)控技術(shù)應(yīng)用于自動(dòng)化生產(chǎn)中、將數(shù)控技術(shù)應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床中三方面對(duì)具體運(yùn)用進(jìn)行了闡述，希望能夠?yàn)槲覈哪静募庸ば袠I(yè)的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1] 馬巖.數(shù)控技術(shù)在木材加工裝備上的應(yīng)用[J].木材加工機(jī)械，2015，（5）.

[2] 張端，劉振超，楊全文.數(shù)字化控制技術(shù)在木材加工設(shè)備上的應(yīng)用[J].木材加工機(jī)械，2014，（6）.

[3] 南生春，傅萬四.淺談數(shù)控技術(shù)在木材加工機(jī)械上的應(yīng)用[J].木材加工機(jī)械，2014，（1）.

[4] 劉安興.數(shù)控技術(shù)在木材加工設(shè)備上的應(yīng)用[J].綠色科技，2014，（9）.

[5] 黃付.淺談木材加工裝備中數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用[J].科技與創(chuàng)新，2014，（10）.